arch/ia64/kernel/perfmon.c

   1 /*
   2  * This file implements the perfmon-2 subsystem which is used
   3  * to program the IA-64 Performance Monitoring Unit (PMU).
   4  *
   5  * The initial version of perfmon.c was written by
   6  * Ganesh Venkitachalam, IBM Corp.
   7  *
   8  * Then it was modified for perfmon-1.x by Stephane Eranian and
   9  * David Mosberger, Hewlett Packard Co.
  10  *
  11  * Version Perfmon-2.x is a rewrite of perfmon-1.x
  12  * by Stephane Eranian, Hewlett Packard Co.
  13  *
  14  * Copyright (C) 1999-2003  Hewlett Packard Co
  15  *               Stephane Eranian <eranian@hpl.hp.com>
  16  *               David Mosberger-Tang <davidm@hpl.hp.com>
  17  *
  18  * More information about perfmon available at:
  19  *      http://www.hpl.hp.com/research/linux/perfmon
  20  */
  21
  22 #include <linux/config.h>
  23 #include <linux/module.h>
  24 #include <linux/kernel.h>
  25 #include <linux/sched.h>
  26 #include <linux/interrupt.h>
  27 #include <linux/smp_lock.h>
  28 #include <linux/proc_fs.h>
  29 #include <linux/seq_file.h>
  30 #include <linux/init.h>
  31 #include <linux/vmalloc.h>
  32 #include <linux/mm.h>
  33 #include <linux/sysctl.h>
  34 #include <linux/list.h>
  35 #include <linux/file.h>
  36 #include <linux/poll.h>
  37 #include <linux/vfs.h>
  38 #include <linux/pagemap.h>
  39 #include <linux/mount.h>
  40 #include <linux/version.h>
  41
  42 #include <asm/bitops.h>
  43 #include <asm/errno.h>
  44 #include <asm/intrinsics.h>
  45 #include <asm/page.h>
  46 #include <asm/perfmon.h>
  47 #include <asm/processor.h>
  48 #include <asm/signal.h>
  49 #include <asm/system.h>
  50 #include <asm/uaccess.h>
  51 #include <asm/delay.h>
  52
  53 #ifdef CONFIG_PERFMON
  54 /*
  55  * perfmon context state
  56  */
  57 #define PFM_CTX_UNLOADED        1       /* context is not loaded onto any task */
  58 #define PFM_CTX_LOADED          2       /* context is loaded onto a task */
  59 #define PFM_CTX_MASKED          3       /* context is loaded but monitoring is masked due to overflow */
  60 #define PFM_CTX_ZOMBIE          4       /* owner of the context is closing it */
  61
  62 #define PFM_INVALID_ACTIVATION  (~0UL)
  63
  64 /*
  65  * depth of message queue
  66  */
  67 #define PFM_MAX_MSGS            32
  68 #define PFM_CTXQ_EMPTY(g)       ((g)->ctx_msgq_head == (g)->ctx_msgq_tail)
  69
  70 /*
  71  * type of a PMU register (bitmask).
  72  * bitmask structure:
  73  *      bit0   : register implemented
  74  *      bit1   : end marker
  75  *      bit2-3 : reserved
  76  *      bit4   : pmc has pmc.pm
  77  *      bit5   : pmc controls a counter (has pmc.oi), pmd is used as counter
  78  *      bit6-7 : register type
  79  *      bit8-31: reserved
  80  */
  81 #define PFM_REG_NOTIMPL         0x0 /* not implemented at all */
  82 #define PFM_REG_IMPL            0x1 /* register implemented */
  83 #define PFM_REG_END             0x2 /* end marker */
  84 #define PFM_REG_MONITOR         (0x1<<4|PFM_REG_IMPL) /* a PMC with a pmc.pm field only */
  85 #define PFM_REG_COUNTING        (0x2<<4|PFM_REG_MONITOR) /* a monitor + pmc.oi+ PMD used as a counter */
  86 #define PFM_REG_CONTROL         (0x4<<4|PFM_REG_IMPL) /* PMU control register */
  87 #define PFM_REG_CONFIG          (0x8<<4|PFM_REG_IMPL) /* configuration register */
  88 #define PFM_REG_BUFFER          (0xc<<4|PFM_REG_IMPL) /* PMD used as buffer */
  89
  90 #define PMC_IS_LAST(i)  (pmu_conf->pmc_desc[i].type & PFM_REG_END)
  91 #define PMD_IS_LAST(i)  (pmu_conf->pmd_desc[i].type & PFM_REG_END)
  92
  93 #define PMC_OVFL_NOTIFY(ctx, i) ((ctx)->ctx_pmds[i].flags &  PFM_REGFL_OVFL_NOTIFY)
  94
  95 /* i assumed unsigned */
  96 #define PMC_IS_IMPL(i)    (i< PMU_MAX_PMCS && (pmu_conf->pmc_desc[i].type & PFM_REG_IMPL))
  97 #define PMD_IS_IMPL(i)    (i< PMU_MAX_PMDS && (pmu_conf->pmd_desc[i].type & PFM_REG_IMPL))
  98
  99 /* XXX: these assume that register i is implemented */
 100 #define PMD_IS_COUNTING(i) ((pmu_conf->pmd_desc[i].type & PFM_REG_COUNTING) == PFM_REG_COUNTING)
 101 #define PMC_IS_COUNTING(i) ((pmu_conf->pmc_desc[i].type & PFM_REG_COUNTING) == PFM_REG_COUNTING)
 102 #define PMC_IS_MONITOR(i)  ((pmu_conf->pmc_desc[i].type & PFM_REG_MONITOR)  == PFM_REG_MONITOR)
 103 #define PMC_IS_CONTROL(i)  ((pmu_conf->pmc_desc[i].type & PFM_REG_CONTROL)  == PFM_REG_CONTROL)
 104
 105 #define PMC_DFL_VAL(i)     pmu_conf->pmc_desc[i].default_value
 106 #define PMC_RSVD_MASK(i)   pmu_conf->pmc_desc[i].reserved_mask
 107 #define PMD_PMD_DEP(i)     pmu_conf->pmd_desc[i].dep_pmd[0]
 108 #define PMC_PMD_DEP(i)     pmu_conf->pmc_desc[i].dep_pmd[0]
 109
 110 #define PFM_NUM_IBRS      IA64_NUM_DBG_REGS
 111 #define PFM_NUM_DBRS      IA64_NUM_DBG_REGS
 112
 113 #define CTX_OVFL_NOBLOCK(c)     ((c)->ctx_fl_block == 0)
 114 #define CTX_HAS_SMPL(c)         ((c)->ctx_fl_is_sampling)
 115 #define PFM_CTX_TASK(h)         (h)->ctx_task
 116
 117 #define PMU_PMC_OI              5 /* position of pmc.oi bit */
 118
 119 /* XXX: does not support more than 64 PMDs */
 120 #define CTX_USED_PMD(ctx, mask) (ctx)->ctx_used_pmds[0] |= (mask)
 121 #define CTX_IS_USED_PMD(ctx, c) (((ctx)->ctx_used_pmds[0] & (1UL << (c))) != 0UL)
 122
 123 #define CTX_USED_MONITOR(ctx, mask) (ctx)->ctx_used_monitors[0] |= (mask)
 124
 125 #define CTX_USED_IBR(ctx,n)     (ctx)->ctx_used_ibrs[(n)>>6] |= 1UL<< ((n) % 64)
 126 #define CTX_USED_DBR(ctx,n)     (ctx)->ctx_used_dbrs[(n)>>6] |= 1UL<< ((n) % 64)
 127 #define CTX_USES_DBREGS(ctx)    (((pfm_context_t *)(ctx))->ctx_fl_using_dbreg==1)
 128 #define PFM_CODE_RR     0       /* requesting code range restriction */
 129 #define PFM_DATA_RR     1       /* requestion data range restriction */
 130
 131 #define PFM_CPUINFO_CLEAR(v)    pfm_get_cpu_var(pfm_syst_info) &= ~(v)
 132 #define PFM_CPUINFO_SET(v)      pfm_get_cpu_var(pfm_syst_info) |= (v)
 133 #define PFM_CPUINFO_GET()       pfm_get_cpu_var(pfm_syst_info)
 134
 135 #define RDEP(x) (1UL<<(x))
 136
 137 /*
 138  * context protection macros
 139  * in SMP:
 140  *      - we need to protect against CPU concurrency (spin_lock)
 141  *      - we need to protect against PMU overflow interrupts (local_irq_disable)
 142  * in UP:
 143  *      - we need to protect against PMU overflow interrupts (local_irq_disable)
 144  *
 145  * spin_lock_irqsave()/spin_lock_irqrestore():
 146  *      in SMP: local_irq_disable + spin_lock
 147  *      in UP : local_irq_disable
 148  *
 149  * spin_lock()/spin_lock():
 150  *      in UP : removed automatically
 151  *      in SMP: protect against context accesses from other CPU. interrupts
 152  *              are not masked. This is useful for the PMU interrupt handler
 153  *              because we know we will not get PMU concurrency in that code.
 154  */
 155 #define PROTECT_CTX(c, f) \
 156         do {  \
 157                 DPRINT(("spinlock_irq_save ctx %p by [%d]\n", c, current->pid)); \
 158                 spin_lock_irqsave(&(c)->ctx_lock, f); \
 159                 DPRINT(("spinlocked ctx %p  by [%d]\n", c, current->pid)); \
 160         } while(0)
 161
 162 #define UNPROTECT_CTX(c, f) \
 163         do { \
 164                 DPRINT(("spinlock_irq_restore ctx %p by [%d]\n", c, current->pid)); \
 165                 spin_unlock_irqrestore(&(c)->ctx_lock, f); \
 166         } while(0)
 167
 168 #define PROTECT_CTX_NOPRINT(c, f) \
 169         do {  \
 170                 spin_lock_irqsave(&(c)->ctx_lock, f); \
 171         } while(0)
 172
 173
 174 #define UNPROTECT_CTX_NOPRINT(c, f) \
 175         do { \
 176                 spin_unlock_irqrestore(&(c)->ctx_lock, f); \
 177         } while(0)
 178
 179
 180 #define PROTECT_CTX_NOIRQ(c) \
 181         do {  \
 182                 spin_lock(&(c)->ctx_lock); \
 183         } while(0)
 184
 185 #define UNPROTECT_CTX_NOIRQ(c) \
 186         do { \
 187                 spin_unlock(&(c)->ctx_lock); \
 188         } while(0)
 189
 190
 191 #ifdef CONFIG_SMP
 192
 193 #define GET_ACTIVATION()        pfm_get_cpu_var(pmu_activation_number)
 194 #define INC_ACTIVATION()        pfm_get_cpu_var(pmu_activation_number)++
 195 #define SET_ACTIVATION(c)       (c)->ctx_last_activation = GET_ACTIVATION()
 196
 197 #else /* !CONFIG_SMP */
 198 #define SET_ACTIVATION(t)       do {} while(0)
 199 #define GET_ACTIVATION(t)       do {} while(0)
 200 #define INC_ACTIVATION(t)       do {} while(0)
 201 #endif /* CONFIG_SMP */
 202
 203 #define SET_PMU_OWNER(t, c)     do { pfm_get_cpu_var(pmu_owner) = (t); pfm_get_cpu_var(pmu_ctx) = (c); } while(0)
 204 #define GET_PMU_OWNER()         pfm_get_cpu_var(pmu_owner)
 205 #define GET_PMU_CTX()           pfm_get_cpu_var(pmu_ctx)
 206
 207 #define LOCK_PFS(g)             spin_lock_irqsave(&pfm_sessions.pfs_lock, g)
 208 #define UNLOCK_PFS(g)           spin_unlock_irqrestore(&pfm_sessions.pfs_lock, g)
 209
 210 #define PFM_REG_RETFLAG_SET(flags, val) do { flags &= ~PFM_REG_RETFL_MASK; flags |= (val); } while(0)
 211
 212 /*
 213  * cmp0 must be the value of pmc0
 214  */
 215 #define PMC0_HAS_OVFL(cmp0)  (cmp0 & ~0x1UL)
 216
 217 #define PFMFS_MAGIC 0xa0b4d889
 218
 219 /*
 220  * debugging
 221  */
 222 #define PFM_DEBUGGING 1
 223 #ifdef PFM_DEBUGGING
 224 #define DPRINT(a) \
 225         do { \
 226                 if (unlikely(pfm_sysctl.debug >0)) { printk("%s.%d: CPU%d [%d] ", __FUNCTION__, __LINE__, smp_processor_id(), current->pid); printk a; } \
 227         } while (0)
 228
 229 #define DPRINT_ovfl(a) \
 230         do { \
 231                 if (unlikely(pfm_sysctl.debug > 0 && pfm_sysctl.debug_ovfl >0)) { printk("%s.%d: CPU%d [%d] ", __FUNCTION__, __LINE__, smp_processor_id(), current->pid); printk a; } \
 232         } while (0)
 233 #endif
 234
 235 /*
 236  * 64-bit software counter structure
 237  *
 238  * the next_reset_type is applied to the next call to pfm_reset_regs()
 239  */
 240 typedef struct {
 241         unsigned long   val;            /* virtual 64bit counter value */
 242         unsigned long   lval;           /* last reset value */
 243         unsigned long   long_reset;     /* reset value on sampling overflow */
 244         unsigned long   short_reset;    /* reset value on overflow */
 245         unsigned long   reset_pmds[4];  /* which other pmds to reset when this counter overflows */
 246         unsigned long   smpl_pmds[4];   /* which pmds are accessed when counter overflow */
 247         unsigned long   seed;           /* seed for random-number generator */
 248         unsigned long   mask;           /* mask for random-number generator */
 249         unsigned int    flags;          /* notify/do not notify */
 250         unsigned long   eventid;        /* overflow event identifier */
 251 } pfm_counter_t;
 252
 253 /*
 254  * context flags
 255  */
 256 typedef struct {
 257         unsigned int block:1;           /* when 1, task will blocked on user notifications */
 258         unsigned int system:1;          /* do system wide monitoring */
 259         unsigned int using_dbreg:1;     /* using range restrictions (debug registers) */
 260         unsigned int is_sampling:1;     /* true if using a custom format */
 261         unsigned int excl_idle:1;       /* exclude idle task in system wide session */
 262         unsigned int going_zombie:1;    /* context is zombie (MASKED+blocking) */
 263         unsigned int trap_reason:2;     /* reason for going into pfm_handle_work() */
 264         unsigned int no_msg:1;          /* no message sent on overflow */
 265         unsigned int can_restart:1;     /* allowed to issue a PFM_RESTART */
 266         unsigned int reserved:22;
 267 } pfm_context_flags_t;
 268
 269 #define PFM_TRAP_REASON_NONE            0x0     /* default value */
 270 #define PFM_TRAP_REASON_BLOCK           0x1     /* we need to block on overflow */
 271 #define PFM_TRAP_REASON_RESET           0x2     /* we need to reset PMDs */
 272
 273
 274 /*
 275  * perfmon context: encapsulates all the state of a monitoring session
 276  */
 277
 278 typedef struct pfm_context {
 279         spinlock_t              ctx_lock;               /* context protection */
 280
 281         pfm_context_flags_t     ctx_flags;              /* bitmask of flags  (block reason incl.) */
 282         unsigned int            ctx_state;              /* state: active/inactive (no bitfield) */
 283
 284         struct task_struct      *ctx_task;              /* task to which context is attached */
 285
 286         unsigned long           ctx_ovfl_regs[4];       /* which registers overflowed (notification) */
 287
 288         struct semaphore        ctx_restart_sem;        /* use for blocking notification mode */
 289
 290         unsigned long           ctx_used_pmds[4];       /* bitmask of PMD used            */
 291         unsigned long           ctx_all_pmds[4];        /* bitmask of all accessible PMDs */
 292         unsigned long           ctx_reload_pmds[4];     /* bitmask of force reload PMD on ctxsw in */
 293
 294         unsigned long           ctx_all_pmcs[4];        /* bitmask of all accessible PMCs */
 295         unsigned long           ctx_reload_pmcs[4];     /* bitmask of force reload PMC on ctxsw in */
 296         unsigned long           ctx_used_monitors[4];   /* bitmask of monitor PMC being used */
 297
 298         unsigned long           ctx_pmcs[IA64_NUM_PMC_REGS];    /*  saved copies of PMC values */
 299
 300         unsigned int            ctx_used_ibrs[1];               /* bitmask of used IBR (speedup ctxsw in) */
 301         unsigned int            ctx_used_dbrs[1];               /* bitmask of used DBR (speedup ctxsw in) */
 302         unsigned long           ctx_dbrs[IA64_NUM_DBG_REGS];    /* DBR values (cache) when not loaded */
 303         unsigned long           ctx_ibrs[IA64_NUM_DBG_REGS];    /* IBR values (cache) when not loaded */
 304
 305         pfm_counter_t           ctx_pmds[IA64_NUM_PMD_REGS]; /* software state for PMDS */
 306
 307         u64                     ctx_saved_psr_up;       /* only contains psr.up value */
 308
 309         unsigned long           ctx_last_activation;    /* context last activation number for last_cpu */
 310         unsigned int            ctx_last_cpu;           /* CPU id of current or last CPU used (SMP only) */
 311         unsigned int            ctx_cpu;                /* cpu to which perfmon is applied (system wide) */
 312
 313         int                     ctx_fd;                 /* file descriptor used my this context */
 314         pfm_ovfl_arg_t          ctx_ovfl_arg;           /* argument to custom buffer format handler */
 315
 316         pfm_buffer_fmt_t        *ctx_buf_fmt;           /* buffer format callbacks */
 317         void                    *ctx_smpl_hdr;          /* points to sampling buffer header kernel vaddr */
 318         unsigned long           ctx_smpl_size;          /* size of sampling buffer */
 319         void                    *ctx_smpl_vaddr;        /* user level virtual address of smpl buffer */
 320
 321         wait_queue_head_t       ctx_msgq_wait;
 322         pfm_msg_t               ctx_msgq[PFM_MAX_MSGS];
 323         int                     ctx_msgq_head;
 324         int                     ctx_msgq_tail;
 325         struct fasync_struct    *ctx_async_queue;
 326
 327         wait_queue_head_t       ctx_zombieq;            /* termination cleanup wait queue */
 328 } pfm_context_t;
 329
 330 /*
 331  * magic number used to verify that structure is really
 332  * a perfmon context
 333  */
 334 #define PFM_IS_FILE(f)          ((f)->f_op == &pfm_file_ops)
 335
 336 #define PFM_GET_CTX(t)          ((pfm_context_t *)(t)->thread.pfm_context)
 337
 338 #ifdef CONFIG_SMP
 339 #define SET_LAST_CPU(ctx, v)    (ctx)->ctx_last_cpu = (v)
 340 #define GET_LAST_CPU(ctx)       (ctx)->ctx_last_cpu
 341 #else
 342 #define SET_LAST_CPU(ctx, v)    do {} while(0)
 343 #define GET_LAST_CPU(ctx)       do {} while(0)
 344 #endif
 345
 346
 347 #define ctx_fl_block            ctx_flags.block
 348 #define ctx_fl_system           ctx_flags.system
 349 #define ctx_fl_using_dbreg      ctx_flags.using_dbreg
 350 #define ctx_fl_is_sampling      ctx_flags.is_sampling
 351 #define ctx_fl_excl_idle        ctx_flags.excl_idle
 352 #define ctx_fl_going_zombie     ctx_flags.going_zombie
 353 #define ctx_fl_trap_reason      ctx_flags.trap_reason
 354 #define ctx_fl_no_msg           ctx_flags.no_msg
 355 #define ctx_fl_can_restart      ctx_flags.can_restart
 356
 357 #define PFM_SET_WORK_PENDING(t, v)      do { (t)->thread.pfm_needs_checking = v; } while(0);
 358 #define PFM_GET_WORK_PENDING(t)         (t)->thread.pfm_needs_checking
 359
 360 /*
 361  * global information about all sessions
 362  * mostly used to synchronize between system wide and per-process
 363  */
 364 typedef struct {
 365         spinlock_t              pfs_lock;                  /* lock the structure */
 366
 367         unsigned int            pfs_task_sessions;         /* number of per task sessions */
 368         unsigned int            pfs_sys_sessions;          /* number of per system wide sessions */
 369         unsigned int            pfs_sys_use_dbregs;        /* incremented when a system wide session uses debug regs */
 370         unsigned int            pfs_ptrace_use_dbregs;     /* incremented when a process uses debug regs */
 371         struct task_struct      *pfs_sys_session[NR_CPUS]; /* point to task owning a system-wide session */
 372 } pfm_session_t;
 373
 374 /*
 375  * information about a PMC or PMD.
 376  * dep_pmd[]: a bitmask of dependent PMD registers
 377  * dep_pmc[]: a bitmask of dependent PMC registers
 378  */
 379 typedef int (*pfm_reg_check_t)(struct task_struct *task, pfm_context_t *ctx, unsigned int cnum, unsigned long *val, struct pt_regs *regs);
 380 typedef struct {
 381         unsigned int            type;
 382         int                     pm_pos;
 383         unsigned long           default_value;  /* power-on default value */
 384         unsigned long           reserved_mask;  /* bitmask of reserved bits */
 385         pfm_reg_check_t         read_check;
 386         pfm_reg_check_t         write_check;
 387         unsigned long           dep_pmd[4];
 388         unsigned long           dep_pmc[4];
 389 } pfm_reg_desc_t;
 390
 391 /* assume cnum is a valid monitor */
 392 #define PMC_PM(cnum, val)       (((val) >> (pmu_conf->pmc_desc[cnum].pm_pos)) & 0x1)
 393
 394 /*
 395  * This structure is initialized at boot time and contains
 396  * a description of the PMU main characteristics.
 397  *
 398  * If the probe function is defined, detection is based
 399  * on its return value:
 400  *      - 0 means recognized PMU
 401  *      - anything else means not supported
 402  * When the probe function is not defined, then the pmu_family field
 403  * is used and it must match the host CPU family such that:
 404  *      - cpu->family & config->pmu_family != 0
 405  */
 406 typedef struct {
 407         unsigned long  ovfl_val;        /* overflow value for counters */
 408
 409         pfm_reg_desc_t *pmc_desc;       /* detailed PMC register dependencies descriptions */
 410         pfm_reg_desc_t *pmd_desc;       /* detailed PMD register dependencies descriptions */
 411
 412         unsigned int   num_pmcs;        /* number of PMCS: computed at init time */
 413         unsigned int   num_pmds;        /* number of PMDS: computed at init time */
 414         unsigned long  impl_pmcs[4];    /* bitmask of implemented PMCS */
 415         unsigned long  impl_pmds[4];    /* bitmask of implemented PMDS */
 416
 417         char          *pmu_name;        /* PMU family name */
 418         unsigned int  pmu_family;       /* cpuid family pattern used to identify pmu */
 419         unsigned int  flags;            /* pmu specific flags */
 420         unsigned int  num_ibrs;         /* number of IBRS: computed at init time */
 421         unsigned int  num_dbrs;         /* number of DBRS: computed at init time */
 422         unsigned int  num_counters;     /* PMC/PMD counting pairs : computed at init time */
 423         int           (*probe)(void);   /* customized probe routine */
 424         unsigned int  use_rr_dbregs:1;  /* set if debug registers used for range restriction */
 425 } pmu_config_t;
 426 /*
 427  * PMU specific flags
 428  */
 429 #define PFM_PMU_IRQ_RESEND      1       /* PMU needs explicit IRQ resend */
 430
 431 /*
 432  * debug register related type definitions
 433  */
 434 typedef struct {
 435         unsigned long ibr_mask:56;
 436         unsigned long ibr_plm:4;
 437         unsigned long ibr_ig:3;
 438         unsigned long ibr_x:1;
 439 } ibr_mask_reg_t;
 440
 441 typedef struct {
 442         unsigned long dbr_mask:56;
 443         unsigned long dbr_plm:4;
 444         unsigned long dbr_ig:2;
 445         unsigned long dbr_w:1;
 446         unsigned long dbr_r:1;
 447 } dbr_mask_reg_t;
 448
 449 typedef union {
 450         unsigned long  val;
 451         ibr_mask_reg_t ibr;
 452         dbr_mask_reg_t dbr;
 453 } dbreg_t;
 454
 455
 456 /*
 457  * perfmon command descriptions
 458  */
 459 typedef struct {
 460         int             (*cmd_func)(pfm_context_t *ctx, void *arg, int count, struct pt_regs *regs);
 461         char            *cmd_name;
 462         int             cmd_flags;
 463         unsigned int    cmd_narg;
 464         size_t          cmd_argsize;
 465         int             (*cmd_getsize)(void *arg, size_t *sz);
 466 } pfm_cmd_desc_t;
 467
 468 #define PFM_CMD_FD              0x01    /* command requires a file descriptor */
 469 #define PFM_CMD_ARG_READ        0x02    /* command must read argument(s) */
 470 #define PFM_CMD_ARG_RW          0x04    /* command must read/write argument(s) */
 471 #define PFM_CMD_STOP            0x08    /* command does not work on zombie context */
 472
 473
 474 #define PFM_CMD_NAME(cmd)       pfm_cmd_tab[(cmd)].cmd_name
 475 #define PFM_CMD_READ_ARG(cmd)   (pfm_cmd_tab[(cmd)].cmd_flags & PFM_CMD_ARG_READ)
 476 #define PFM_CMD_RW_ARG(cmd)     (pfm_cmd_tab[(cmd)].cmd_flags & PFM_CMD_ARG_RW)
 477 #define PFM_CMD_USE_FD(cmd)     (pfm_cmd_tab[(cmd)].cmd_flags & PFM_CMD_FD)
 478 #define PFM_CMD_STOPPED(cmd)    (pfm_cmd_tab[(cmd)].cmd_flags & PFM_CMD_STOP)
 479
 480 #define PFM_CMD_ARG_MANY        -1 /* cannot be zero */
 481
 482 typedef struct {
 483         int     debug;          /* turn on/off debugging via syslog */
 484         int     debug_ovfl;     /* turn on/off debug printk in overflow handler */
 485         int     fastctxsw;      /* turn on/off fast (unsecure) ctxsw */
 486         int     expert_mode;    /* turn on/off value checking */
 487         int     debug_pfm_read;
 488 } pfm_sysctl_t;
 489
 490 typedef struct {
 491         unsigned long pfm_spurious_ovfl_intr_count;     /* keep track of spurious ovfl interrupts */
 492         unsigned long pfm_replay_ovfl_intr_count;       /* keep track of replayed ovfl interrupts */
 493         unsigned long pfm_ovfl_intr_count;              /* keep track of ovfl interrupts */
 494         unsigned long pfm_ovfl_intr_cycles;             /* cycles spent processing ovfl interrupts */
 495         unsigned long pfm_ovfl_intr_cycles_min;         /* min cycles spent processing ovfl interrupts */
 496         unsigned long pfm_ovfl_intr_cycles_max;         /* max cycles spent processing ovfl interrupts */
 497         unsigned long pfm_smpl_handler_calls;
 498         unsigned long pfm_smpl_handler_cycles;
 499         char pad[SMP_CACHE_BYTES] ____cacheline_aligned;
 500 } pfm_stats_t;
 501
 502 /*
 503  * perfmon internal variables
 504  */
 505 static pfm_stats_t              pfm_stats[NR_CPUS];
 506 static pfm_session_t            pfm_sessions;   /* global sessions information */
 507
 508 static struct proc_dir_entry    *perfmon_dir;
 509 static pfm_uuid_t               pfm_null_uuid = {0,};
 510
 511 static spinlock_t               pfm_buffer_fmt_lock;
 512 static LIST_HEAD(pfm_buffer_fmt_list);
 513
 514 static pmu_config_t             *pmu_conf;
 515
 516 /* sysctl() controls */
 517 static pfm_sysctl_t pfm_sysctl;
 518 int pfm_debug_var;
 519
 520 static ctl_table pfm_ctl_table[]={
 521         {1, "debug", &pfm_sysctl.debug, sizeof(int), 0666, NULL, &proc_dointvec, NULL,},
 522         {2, "debug_ovfl", &pfm_sysctl.debug_ovfl, sizeof(int), 0666, NULL, &proc_dointvec, NULL,},
 523         {3, "fastctxsw", &pfm_sysctl.fastctxsw, sizeof(int), 0600, NULL, &proc_dointvec, NULL,},
 524         {4, "expert_mode", &pfm_sysctl.expert_mode, sizeof(int), 0600, NULL, &proc_dointvec, NULL,},
 525         { 0, },
 526 };
 527 static ctl_table pfm_sysctl_dir[] = {
 528         {1, "perfmon", NULL, 0, 0755, pfm_ctl_table, },
 529         {0,},
 530 };
 531 static ctl_table pfm_sysctl_root[] = {
 532         {1, "kernel", NULL, 0, 0755, pfm_sysctl_dir, },
 533         {0,},
 534 };
 535 static struct ctl_table_header *pfm_sysctl_header;
 536
 537 static int pfm_context_unload(pfm_context_t *ctx, void *arg, int count, struct pt_regs *regs);
 538 static int pfm_flush(struct file *filp);
 539
 540 #define pfm_get_cpu_var(v)              __ia64_per_cpu_var(v)
 541 #define pfm_get_cpu_data(a,b)           per_cpu(a, b)
 542
 543 static inline void
 544 pfm_put_task(struct task_struct *task)
 545 {
 546         if (task != current) put_task_struct(task);
 547 }
 548
 549 static inline void
 550 pfm_set_task_notify(struct task_struct *task)
 551 {
 552         struct thread_info *info;
 553
 554         info = (struct thread_info *) ((char *) task + IA64_TASK_SIZE);
 555         set_bit(TIF_NOTIFY_RESUME, &info->flags);
 556 }
 557
 558 static inline void
 559 pfm_clear_task_notify(void)
 560 {
 561         clear_thread_flag(TIF_NOTIFY_RESUME);
 562 }
 563
 564 static inline void
 565 pfm_reserve_page(unsigned long a)
 566 {
 567         SetPageReserved(vmalloc_to_page((void *)a));
 568 }
 569 static inline void
 570 pfm_unreserve_page(unsigned long a)
 571 {
 572         ClearPageReserved(vmalloc_to_page((void*)a));
 573 }
 574
 575 static inline int
 576 pfm_remap_page_range(struct vm_area_struct *vma, unsigned long from, unsigned long phys_addr, unsigned long size, pgprot_t prot)
 577 {
 578         return remap_page_range(vma, from, phys_addr, size, prot);
 579 }
 580
 581 static inline unsigned long
 582 pfm_protect_ctx_ctxsw(pfm_context_t *x)
 583 {
 584         spin_lock(&(x)->ctx_lock);
 585         return 0UL;
 586 }
 587
 588 static inline unsigned long
 589 pfm_unprotect_ctx_ctxsw(pfm_context_t *x, unsigned long f)
 590 {
 591         spin_unlock(&(x)->ctx_lock);
 592 }
 593
 594 static inline unsigned int
 595 pfm_do_munmap(struct mm_struct *mm, unsigned long addr, size_t len, int acct)
 596 {
 597         return do_munmap(mm, addr, len);
 598 }
 599
 600 static inline unsigned long
 601 pfm_get_unmapped_area(struct file *file, unsigned long addr, unsigned long len, unsigned long pgoff, unsigned long flags, unsigned long exec)
 602 {
 603         return get_unmapped_area(file, addr, len, pgoff, flags);
 604 }
 605
 606
 607 static struct super_block *
 608 pfmfs_get_sb(struct file_system_type *fs_type, int flags, const char *dev_name, void *data)
 609 {
 610         return get_sb_pseudo(fs_type, "pfm:", NULL, PFMFS_MAGIC);
 611 }
 612
 613 static struct file_system_type pfm_fs_type = {
 614         .name     = "pfmfs",
 615         .get_sb   = pfmfs_get_sb,
 616         .kill_sb  = kill_anon_super,
 617 };
 618
 619 DEFINE_PER_CPU(unsigned long, pfm_syst_info);
 620 DEFINE_PER_CPU(struct task_struct *, pmu_owner);
 621 DEFINE_PER_CPU(pfm_context_t  *, pmu_ctx);
 622 DEFINE_PER_CPU(unsigned long, pmu_activation_number);
 623
 624
 625 /* forward declaration */
 626 static struct file_operations pfm_file_ops;
 627
 628 /*
 629  * forward declarations
 630  */
 631 #ifndef CONFIG_SMP
 632 static void pfm_lazy_save_regs (struct task_struct *ta);
 633 #endif
 634
 635 void dump_pmu_state(const char *);
 636 static int pfm_write_ibr_dbr(int mode, pfm_context_t *ctx, void *arg, int count, struct pt_regs *regs);
 637
 638 #include "perfmon_itanium.h"
 639 #include "perfmon_mckinley.h"
 640 #include "perfmon_generic.h"
 641
 642 static pmu_config_t *pmu_confs[]={
 643         &pmu_conf_mck,
 644         &pmu_conf_ita,
 645         &pmu_conf_gen, /* must be last */
 646         NULL
 647 };
 648
 649
 650 static int pfm_end_notify_user(pfm_context_t *ctx);
 651
 652 static inline void
 653 pfm_clear_psr_pp(void)
 654 {
 655         ia64_rsm(IA64_PSR_PP);
 656         ia64_srlz_i();
 657 }
 658
 659 static inline void
 660 pfm_set_psr_pp(void)
 661 {
 662         ia64_ssm(IA64_PSR_PP);
 663         ia64_srlz_i();
 664 }
 665
 666 static inline void
 667 pfm_clear_psr_up(void)
 668 {
 669         ia64_rsm(IA64_PSR_UP);
 670         ia64_srlz_i();
 671 }
 672
 673 static inline void
 674 pfm_set_psr_up(void)
 675 {
 676         ia64_ssm(IA64_PSR_UP);
 677         ia64_srlz_i();
 678 }
 679
 680 static inline unsigned long
 681 pfm_get_psr(void)
 682 {
 683         unsigned long tmp;
 684         tmp = ia64_getreg(_IA64_REG_PSR);
 685         ia64_srlz_i();
 686         return tmp;
 687 }
 688
 689 static inline void
 690 pfm_set_psr_l(unsigned long val)
 691 {
 692         ia64_setreg(_IA64_REG_PSR_L, val);
 693         ia64_srlz_i();
 694 }
 695
 696 static inline void
 697 pfm_freeze_pmu(void)
 698 {
 699         ia64_set_pmc(0,1UL);
 700         ia64_srlz_d();
 701 }
 702
 703 static inline void
 704 pfm_unfreeze_pmu(void)
 705 {
 706         ia64_set_pmc(0,0UL);
 707         ia64_srlz_d();
 708 }
 709
 710 static inline void
 711 pfm_restore_ibrs(unsigned long *ibrs, unsigned int nibrs)
 712 {
 713         int i;
 714
 715         for (i=0; i < nibrs; i++) {
 716                 ia64_set_ibr(i, ibrs[i]);
 717                 ia64_dv_serialize_instruction();
 718         }
 719         ia64_srlz_i();
 720 }
 721
 722 static inline void
 723 pfm_restore_dbrs(unsigned long *dbrs, unsigned int ndbrs)
 724 {
 725         int i;
 726
 727         for (i=0; i < ndbrs; i++) {
 728                 ia64_set_dbr(i, dbrs[i]);
 729                 ia64_dv_serialize_data();
 730         }
 731         ia64_srlz_d();
 732 }
 733
 734 /*
 735  * PMD[i] must be a counter. no check is made
 736  */
 737 static inline unsigned long
 738 pfm_read_soft_counter(pfm_context_t *ctx, int i)
 739 {
 740         return ctx->ctx_pmds[i].val + (ia64_get_pmd(i) & pmu_conf->ovfl_val);
 741 }
 742
 743 /*
 744  * PMD[i] must be a counter. no check is made
 745  */
 746 static inline void
 747 pfm_write_soft_counter(pfm_context_t *ctx, int i, unsigned long val)
 748 {
 749         unsigned long ovfl_val = pmu_conf->ovfl_val;
 750
 751         ctx->ctx_pmds[i].val = val  & ~ovfl_val;
 752         /*
 753          * writing to unimplemented part is ignore, so we do not need to
 754          * mask off top part
 755          */
 756         ia64_set_pmd(i, val & ovfl_val);
 757 }
 758
 759 static pfm_msg_t *
 760 pfm_get_new_msg(pfm_context_t *ctx)
 761 {
 762         int idx, next;
 763
 764         next = (ctx->ctx_msgq_tail+1) % PFM_MAX_MSGS;
 765
 766         DPRINT(("ctx_fd=%p head=%d tail=%d\n", ctx, ctx->ctx_msgq_head, ctx->ctx_msgq_tail));
 767         if (next == ctx->ctx_msgq_head) return NULL;
 768
 769         idx =   ctx->ctx_msgq_tail;
 770         ctx->ctx_msgq_tail = next;
 771
 772         DPRINT(("ctx=%p head=%d tail=%d msg=%d\n", ctx, ctx->ctx_msgq_head, ctx->ctx_msgq_tail, idx));
 773
 774         return ctx->ctx_msgq+idx;
 775 }
 776
 777 static pfm_msg_t *
 778 pfm_get_next_msg(pfm_context_t *ctx)
 779 {
 780         pfm_msg_t *msg;
 781
 782         DPRINT(("ctx=%p head=%d tail=%d\n", ctx, ctx->ctx_msgq_head, ctx->ctx_msgq_tail));
 783
 784         if (PFM_CTXQ_EMPTY(ctx)) return NULL;
 785
 786         /*
 787          * get oldest message
 788          */
 789         msg = ctx->ctx_msgq+ctx->ctx_msgq_head;
 790
 791         /*
 792          * and move forward
 793          */
 794         ctx->ctx_msgq_head = (ctx->ctx_msgq_head+1) % PFM_MAX_MSGS;
 795
 796         DPRINT(("ctx=%p head=%d tail=%d type=%d\n", ctx, ctx->ctx_msgq_head, ctx->ctx_msgq_tail, msg->pfm_gen_msg.msg_type));
 797
 798         return msg;
 799 }
 800
 801 static void
 802 pfm_reset_msgq(pfm_context_t *ctx)
 803 {
 804         ctx->ctx_msgq_head = ctx->ctx_msgq_tail = 0;
 805         DPRINT(("ctx=%p msgq reset\n", ctx));
 806 }
 807
 808
 809 /* Here we want the physical address of the memory.
 810  * This is used when initializing the contents of the
 811  * area and marking the pages as reserved.
 812  */
 813 static inline unsigned long
 814 pfm_kvirt_to_pa(unsigned long adr)
 815 {
 816         __u64 pa = ia64_tpa(adr);
 817         return pa;
 818 }
 819
 820 static void *
 821 pfm_rvmalloc(unsigned long size)
 822 {
 823         void *mem;
 824         unsigned long addr;
 825
 826         size = PAGE_ALIGN(size);
 827         mem  = vmalloc(size);
 828         if (mem) {
 829                 //printk("perfmon: CPU%d pfm_rvmalloc(%ld)=%p\n", smp_processor_id(), size, mem);
 830                 memset(mem, 0, size);
 831                 addr = (unsigned long)mem;
 832                 while (size > 0) {
 833                         pfm_reserve_page(addr);
 834                         addr+=PAGE_SIZE;
 835                         size-=PAGE_SIZE;
 836                 }
 837         }
 838         return mem;
 839 }
 840
 841 static void
 842 pfm_rvfree(void *mem, unsigned long size)
 843 {
 844         unsigned long addr;
 845
 846         if (mem) {
 847                 DPRINT(("freeing physical buffer @%p size=%lu\n", mem, size));
 848                 addr = (unsigned long) mem;
 849                 while ((long) size > 0) {
 850                         pfm_unreserve_page(addr);
 851                         addr+=PAGE_SIZE;
 852                         size-=PAGE_SIZE;
 853                 }
 854                 vfree(mem);
 855         }
 856         return;
 857 }
 858
 859 static pfm_context_t *
 860 pfm_context_alloc(void)
 861 {
 862         pfm_context_t *ctx;
 863
 864         /*
 865          * allocate context descriptor
 866          * must be able to free with interrupts disabled
 867          */
 868         ctx = kmalloc(sizeof(pfm_context_t), GFP_KERNEL);
 869         if (ctx) {
 870                 memset(ctx, 0, sizeof(pfm_context_t));
 871                 DPRINT(("alloc ctx @%p\n", ctx));
 872         }
 873         return ctx;
 874 }
 875
 876 static void
 877 pfm_context_free(pfm_context_t *ctx)
 878 {
 879         if (ctx) {
 880                 DPRINT(("free ctx @%p\n", ctx));
 881                 kfree(ctx);
 882         }
 883 }
 884
 885 static void
 886 pfm_mask_monitoring(struct task_struct *task)
 887 {
 888         pfm_context_t *ctx = PFM_GET_CTX(task);
 889         struct thread_struct *th = &task->thread;
 890         unsigned long mask, val, ovfl_mask;
 891         int i;
 892
 893         DPRINT_ovfl(("masking monitoring for [%d]\n", task->pid));
 894
 895         ovfl_mask = pmu_conf->ovfl_val;
 896         /*
 897          * monitoring can only be masked as a result of a valid
 898          * counter overflow. In UP, it means that the PMU still
 899          * has an owner. Note that the owner can be different
 900          * from the current task. However the PMU state belongs
 901          * to the owner.
 902          * In SMP, a valid overflow only happens when task is
 903          * current. Therefore if we come here, we know that
 904          * the PMU state belongs to the current task, therefore
 905          * we can access the live registers.
 906          *
 907          * So in both cases, the live register contains the owner's
 908          * state. We can ONLY touch the PMU registers and NOT the PSR.
 909          *
 910          * As a consequence to this call, the thread->pmds[] array
 911          * contains stale information which must be ignored
 912          * when context is reloaded AND monitoring is active (see
 913          * pfm_restart).
 914          */
 915         mask = ctx->ctx_used_pmds[0];
 916         for (i = 0; mask; i++, mask>>=1) {
 917                 /* skip non used pmds */
 918                 if ((mask & 0x1) == 0) continue;
 919                 val = ia64_get_pmd(i);
 920
 921                 if (PMD_IS_COUNTING(i)) {
 922                         /*
 923                          * we rebuild the full 64 bit value of the counter
 924                          */
 925                         ctx->ctx_pmds[i].val += (val & ovfl_mask);
 926                 } else {
 927                         ctx->ctx_pmds[i].val = val;
 928                 }
 929                 DPRINT_ovfl(("pmd[%d]=0x%lx hw_pmd=0x%lx\n",
 930                         i,
 931                         ctx->ctx_pmds[i].val,
 932                         val & ovfl_mask));
 933         }
 934         /*
 935          * mask monitoring by setting the privilege level to 0
 936          * we cannot use psr.pp/psr.up for this, it is controlled by
 937          * the user
 938          *
 939          * if task is current, modify actual registers, otherwise modify
 940          * thread save state, i.e., what will be restored in pfm_load_regs()
 941          */
 942         mask = ctx->ctx_used_monitors[0] >> PMU_FIRST_COUNTER;
 943         for(i= PMU_FIRST_COUNTER; mask; i++, mask>>=1) {
 944                 if ((mask & 0x1) == 0UL) continue;
 945                 ia64_set_pmc(i, th->pmcs[i] & ~0xfUL);
 946                 th->pmcs[i] &= ~0xfUL;
 947                 DPRINT_ovfl(("pmc[%d]=0x%lx\n", i, th->pmcs[i]));
 948         }
 949         /*
 950          * make all of this visible
 951          */
 952         ia64_srlz_d();
 953 }
 954
 955 /*
 956  * must always be done with task == current
 957  *
 958  * context must be in MASKED state when calling
 959  */
 960 static void
 961 pfm_restore_monitoring(struct task_struct *task)
 962 {
 963         pfm_context_t *ctx = PFM_GET_CTX(task);
 964         struct thread_struct *th = &task->thread;
 965         unsigned long mask, ovfl_mask;
 966         unsigned long psr, val;
 967         int i, is_system;
 968
 969         is_system = ctx->ctx_fl_system;
 970         ovfl_mask = pmu_conf->ovfl_val;
 971
 972         if (task != current) {
 973                 printk(KERN_ERR "perfmon.%d: invalid task[%d] current[%d]\n", __LINE__, task->pid, current->pid);
 974                 return;
 975         }
 976         if (ctx->ctx_state != PFM_CTX_MASKED) {
 977                 printk(KERN_ERR "perfmon.%d: task[%d] current[%d] invalid state=%d\n", __LINE__,
 978                         task->pid, current->pid, ctx->ctx_state);
 979                 return;
 980         }
 981         psr = pfm_get_psr();
 982         /*
 983          * monitoring is masked via the PMC.
 984          * As we restore their value, we do not want each counter to
 985          * restart right away. We stop monitoring using the PSR,
 986          * restore the PMC (and PMD) and then re-establish the psr
 987          * as it was. Note that there can be no pending overflow at
 988          * this point, because monitoring was MASKED.
 989          *
 990          * system-wide session are pinned and self-monitoring
 991          */
 992         if (is_system && (PFM_CPUINFO_GET() & PFM_CPUINFO_DCR_PP)) {
 993                 /* disable dcr pp */
 994                 ia64_setreg(_IA64_REG_CR_DCR, ia64_getreg(_IA64_REG_CR_DCR) & ~IA64_DCR_PP);
 995                 pfm_clear_psr_pp();
 996         } else {
 997                 pfm_clear_psr_up();
 998         }
 999         /*
1000          * first, we restore the PMD
1001          */
1002         mask = ctx->ctx_used_pmds[0];
1003         for (i = 0; mask; i++, mask>>=1) {
1004                 /* skip non used pmds */
1005                 if ((mask & 0x1) == 0) continue;
1006
1007                 if (PMD_IS_COUNTING(i)) {
1008                         /*
1009                          * we split the 64bit value according to
1010                          * counter width
1011                          */
1012                         val = ctx->ctx_pmds[i].val & ovfl_mask;
1013                         ctx->ctx_pmds[i].val &= ~ovfl_mask;
1014                 } else {
1015                         val = ctx->ctx_pmds[i].val;
1016                 }
1017                 ia64_set_pmd(i, val);
1018
1019                 DPRINT(("pmd[%d]=0x%lx hw_pmd=0x%lx\n",
1020                         i,
1021                         ctx->ctx_pmds[i].val,
1022                         val));
1023         }
1024         /*
1025          * restore the PMCs
1026          */
1027         mask = ctx->ctx_used_monitors[0] >> PMU_FIRST_COUNTER;
1028         for(i= PMU_FIRST_COUNTER; mask; i++, mask>>=1) {
1029                 if ((mask & 0x1) == 0UL) continue;
1030                 th->pmcs[i] = ctx->ctx_pmcs[i];
1031                 ia64_set_pmc(i, th->pmcs[i]);
1032                 DPRINT(("[%d] pmc[%d]=0x%lx\n", task->pid, i, th->pmcs[i]));
1033         }
1034         ia64_srlz_d();
1035
1036         /*
1037          * must restore DBR/IBR because could be modified while masked
1038          * XXX: need to optimize
1039          */
1040         if (ctx->ctx_fl_using_dbreg) {
1041                 pfm_restore_ibrs(ctx->ctx_ibrs, pmu_conf->num_ibrs);
1042                 pfm_restore_dbrs(ctx->ctx_dbrs, pmu_conf->num_dbrs);
1043         }
1044
1045         /*
1046          * now restore PSR
1047          */
1048         if (is_system && (PFM_CPUINFO_GET() & PFM_CPUINFO_DCR_PP)) {
1049                 /* enable dcr pp */
1050                 ia64_setreg(_IA64_REG_CR_DCR, ia64_getreg(_IA64_REG_CR_DCR) | IA64_DCR_PP);
1051                 ia64_srlz_i();
1052         }
1053         pfm_set_psr_l(psr);
1054 }
1055
1056 static inline void
1057 pfm_save_pmds(unsigned long *pmds, unsigned long mask)
1058 {
1059         int i;
1060
1061         ia64_srlz_d();
1062
1063         for (i=0; mask; i++, mask>>=1) {
1064                 if (mask & 0x1) pmds[i] = ia64_get_pmd(i);
1065         }
1066 }
1067
1068 /*
1069  * reload from thread state (used for ctxw only)
1070  */
1071 static inline void
1072 pfm_restore_pmds(unsigned long *pmds, unsigned long mask)
1073 {
1074         int i;
1075         unsigned long val, ovfl_val = pmu_conf->ovfl_val;
1076
1077         for (i=0; mask; i++, mask>>=1) {
1078                 if ((mask & 0x1) == 0) continue;
1079                 val = PMD_IS_COUNTING(i) ? pmds[i] & ovfl_val : pmds[i];
1080                 ia64_set_pmd(i, val);
1081         }
1082         ia64_srlz_d();
1083 }
1084
1085 /*
1086  * propagate PMD from context to thread-state
1087  */
1088 static inline void
1089 pfm_copy_pmds(struct task_struct *task, pfm_context_t *ctx)
1090 {
1091         struct thread_struct *thread = &task->thread;
1092         unsigned long ovfl_val = pmu_conf->ovfl_val;
1093         unsigned long mask = ctx->ctx_all_pmds[0];
1094         unsigned long val;
1095         int i;
1096
1097         DPRINT(("mask=0x%lx\n", mask));
1098
1099         for (i=0; mask; i++, mask>>=1) {
1100
1101                 val = ctx->ctx_pmds[i].val;
1102
1103                 /*
1104                  * We break up the 64 bit value into 2 pieces
1105                  * the lower bits go to the machine state in the
1106                  * thread (will be reloaded on ctxsw in).
1107                  * The upper part stays in the soft-counter.
1108                  */
1109                 if (PMD_IS_COUNTING(i)) {
1110                         ctx->ctx_pmds[i].val = val & ~ovfl_val;
1111                          val &= ovfl_val;
1112                 }
1113                 thread->pmds[i] = val;
1114
1115                 DPRINT(("pmd[%d]=0x%lx soft_val=0x%lx\n",
1116                         i,
1117                         thread->pmds[i],
1118                         ctx->ctx_pmds[i].val));
1119         }
1120 }
1121
1122 /*
1123  * propagate PMC from context to thread-state
1124  */
1125 static inline void
1126 pfm_copy_pmcs(struct task_struct *task, pfm_context_t *ctx)
1127 {
1128         struct thread_struct *thread = &task->thread;
1129         unsigned long mask = ctx->ctx_all_pmcs[0];
1130         int i;
1131
1132         DPRINT(("mask=0x%lx\n", mask));
1133
1134         for (i=0; mask; i++, mask>>=1) {
1135                 /* masking 0 with ovfl_val yields 0 */
1136                 thread->pmcs[i] = ctx->ctx_pmcs[i];
1137                 DPRINT(("pmc[%d]=0x%lx\n", i, thread->pmcs[i]));
1138         }
1139 }
1140
1141
1142
1143 static inline void
1144 pfm_restore_pmcs(unsigned long *pmcs, unsigned long mask)
1145 {
1146         int i;
1147
1148         for (i=0; mask; i++, mask>>=1) {
1149                 if ((mask & 0x1) == 0) continue;
1150                 ia64_set_pmc(i, pmcs[i]);
1151         }
1152         ia64_srlz_d();
1153 }
1154
1155 static inline int
1156 pfm_uuid_cmp(pfm_uuid_t a, pfm_uuid_t b)
1157 {
1158         return memcmp(a, b, sizeof(pfm_uuid_t));
1159 }
1160
1161 static inline int
1162 pfm_buf_fmt_exit(pfm_buffer_fmt_t *fmt, struct task_struct *task, void *buf, struct pt_regs *regs)
1163 {
1164         int ret = 0;
1165         if (fmt->fmt_exit) ret = (*fmt->fmt_exit)(task, buf, regs);
1166         return ret;
1167 }
1168
1169 static inline int
1170 pfm_buf_fmt_getsize(pfm_buffer_fmt_t *fmt, struct task_struct *task, unsigned int flags, int cpu, void *arg, unsigned long *size)
1171 {
1172         int ret = 0;
1173         if (fmt->fmt_getsize) ret = (*fmt->fmt_getsize)(task, flags, cpu, arg, size);
1174         return ret;
1175 }
1176
1177
1178 static inline int
1179 pfm_buf_fmt_validate(pfm_buffer_fmt_t *fmt, struct task_struct *task, unsigned int flags,
1180                      int cpu, void *arg)
1181 {
1182         int ret = 0;
1183         if (fmt->fmt_validate) ret = (*fmt->fmt_validate)(task, flags, cpu, arg);
1184         return ret;
1185 }
1186
1187 static inline int
1188 pfm_buf_fmt_init(pfm_buffer_fmt_t *fmt, struct task_struct *task, void *buf, unsigned int flags,
1189                      int cpu, void *arg)
1190 {
1191         int ret = 0;
1192         if (fmt->fmt_init) ret = (*fmt->fmt_init)(task, buf, flags, cpu, arg);
1193         return ret;
1194 }
1195
1196 static inline int
1197 pfm_buf_fmt_restart(pfm_buffer_fmt_t *fmt, struct task_struct *task, pfm_ovfl_ctrl_t *ctrl, void *buf, struct pt_regs *regs)
1198 {
1199         int ret = 0;
1200         if (fmt->fmt_restart) ret = (*fmt->fmt_restart)(task, ctrl, buf, regs);
1201         return ret;
1202 }
1203
1204 static inline int
1205 pfm_buf_fmt_restart_active(pfm_buffer_fmt_t *fmt, struct task_struct *task, pfm_ovfl_ctrl_t *ctrl, void *buf, struct pt_regs *regs)
1206 {
1207         int ret = 0;
1208         if (fmt->fmt_restart_active) ret = (*fmt->fmt_restart_active)(task, ctrl, buf, regs);
1209         return ret;
1210 }
1211
1212 static pfm_buffer_fmt_t *
1213 __pfm_find_buffer_fmt(pfm_uuid_t uuid)
1214 {
1215         struct list_head * pos;
1216         pfm_buffer_fmt_t * entry;
1217
1218         list_for_each(pos, &pfm_buffer_fmt_list) {
1219                 entry = list_entry(pos, pfm_buffer_fmt_t, fmt_list);
1220                 if (pfm_uuid_cmp(uuid, entry->fmt_uuid) == 0)
1221                         return entry;
1222         }
1223         return NULL;
1224 }
1225
1226 /*
1227  * find a buffer format based on its uuid
1228  */
1229 static pfm_buffer_fmt_t *
1230 pfm_find_buffer_fmt(pfm_uuid_t uuid)
1231 {
1232         pfm_buffer_fmt_t * fmt;
1233         spin_lock(&pfm_buffer_fmt_lock);
1234         fmt = __pfm_find_buffer_fmt(uuid);
1235         spin_unlock(&pfm_buffer_fmt_lock);
1236         return fmt;
1237 }
1238
1239 int
1240 pfm_register_buffer_fmt(pfm_buffer_fmt_t *fmt)
1241 {
1242         int ret = 0;
1243
1244         /* some sanity checks */
1245         if (fmt == NULL || fmt->fmt_name == NULL) return -EINVAL;
1246
1247         /* we need at least a handler */
1248         if (fmt->fmt_handler == NULL) return -EINVAL;
1249
1250         /*
1251          * XXX: need check validity of fmt_arg_size
1252          */
1253
1254         spin_lock(&pfm_buffer_fmt_lock);
1255
1256         if (__pfm_find_buffer_fmt(fmt->fmt_uuid)) {
1257                 printk(KERN_ERR "perfmon: duplicate sampling format: %s\n", fmt->fmt_name);
1258                 ret = -EBUSY;
1259                 goto out;
1260         }
1261         list_add(&fmt->fmt_list, &pfm_buffer_fmt_list);
1262         printk(KERN_INFO "perfmon: added sampling format %s\n", fmt->fmt_name);
1263
1264 out:
1265         spin_unlock(&pfm_buffer_fmt_lock);
1266         return ret;
1267 }
1268 EXPORT_SYMBOL(pfm_register_buffer_fmt);
1269
1270 int
1271 pfm_unregister_buffer_fmt(pfm_uuid_t uuid)
1272 {
1273         pfm_buffer_fmt_t *fmt;
1274         int ret = 0;
1275
1276         spin_lock(&pfm_buffer_fmt_lock);
1277
1278         fmt = __pfm_find_buffer_fmt(uuid);
1279         if (!fmt) {
1280                 printk(KERN_ERR "perfmon: cannot unregister format, not found\n");
1281                 ret = -EINVAL;
1282                 goto out;
1283         }
1284         list_del_init(&fmt->fmt_list);
1285         printk(KERN_INFO "perfmon: removed sampling format: %s\n", fmt->fmt_name);
1286
1287 out:
1288         spin_unlock(&pfm_buffer_fmt_lock);
1289         return ret;
1290
1291 }
1292 EXPORT_SYMBOL(pfm_unregister_buffer_fmt);
1293
1294 static int
1295 pfm_reserve_session(struct task_struct *task, int is_syswide, unsigned int cpu)
1296 {
1297         unsigned long flags;
1298         /*
1299          * validy checks on cpu_mask have been done upstream
1300          */
1301         LOCK_PFS(flags);
1302
1303         DPRINT(("in sys_sessions=%u task_sessions=%u dbregs=%u syswide=%d cpu=%u\n",
1304                 pfm_sessions.pfs_sys_sessions,
1305                 pfm_sessions.pfs_task_sessions,
1306                 pfm_sessions.pfs_sys_use_dbregs,
1307                 is_syswide,
1308                 cpu));
1309
1310         if (is_syswide) {
1311                 /*
1312                  * cannot mix system wide and per-task sessions
1313                  */
1314                 if (pfm_sessions.pfs_task_sessions > 0UL) {
1315                         DPRINT(("system wide not possible, %u conflicting task_sessions\n",
1316                                 pfm_sessions.pfs_task_sessions));
1317                         goto abort;
1318                 }
1319
1320                 if (pfm_sessions.pfs_sys_session[cpu]) goto error_conflict;
1321
1322                 DPRINT(("reserving system wide session on CPU%u currently on CPU%u\n", cpu, smp_processor_id()));
1323
1324                 pfm_sessions.pfs_sys_session[cpu] = task;
1325
1326                 pfm_sessions.pfs_sys_sessions++ ;
1327
1328         } else {
1329                 if (pfm_sessions.pfs_sys_sessions) goto abort;
1330                 pfm_sessions.pfs_task_sessions++;
1331         }
1332
1333         DPRINT(("out sys_sessions=%u task_sessions=%u dbregs=%u syswide=%d cpu=%u\n",
1334                 pfm_sessions.pfs_sys_sessions,
1335                 pfm_sessions.pfs_task_sessions,
1336                 pfm_sessions.pfs_sys_use_dbregs,
1337                 is_syswide,
1338                 cpu));
1339
1340         UNLOCK_PFS(flags);
1341
1342         return 0;
1343
1344 error_conflict:
1345         DPRINT(("system wide not possible, conflicting session [%d] on CPU%d\n",
1346                 pfm_sessions.pfs_sys_session[cpu]->pid,
1347                 smp_processor_id()));
1348 abort:
1349         UNLOCK_PFS(flags);
1350
1351         return -EBUSY;
1352
1353 }
1354
1355 static int
1356 pfm_unreserve_session(pfm_context_t *ctx, int is_syswide, unsigned int cpu)
1357 {
1358         unsigned long flags;
1359         /*
1360          * validy checks on cpu_mask have been done upstream
1361          */
1362         LOCK_PFS(flags);
1363
1364         DPRINT(("in sys_sessions=%u task_sessions=%u dbregs=%u syswide=%d cpu=%u\n",
1365                 pfm_sessions.pfs_sys_sessions,
1366                 pfm_sessions.pfs_task_sessions,
1367                 pfm_sessions.pfs_sys_use_dbregs,
1368                 is_syswide,
1369                 cpu));
1370
1371
1372         if (is_syswide) {
1373                 pfm_sessions.pfs_sys_session[cpu] = NULL;
1374                 /*
1375                  * would not work with perfmon+more than one bit in cpu_mask
1376                  */
1377                 if (ctx && ctx->ctx_fl_using_dbreg) {
1378                         if (pfm_sessions.pfs_sys_use_dbregs == 0) {
1379                                 printk(KERN_ERR "perfmon: invalid release for ctx %p sys_use_dbregs=0\n", ctx);
1380                         } else {
1381                                 pfm_sessions.pfs_sys_use_dbregs--;
1382                         }
1383                 }
1384                 pfm_sessions.pfs_sys_sessions--;
1385         } else {
1386                 pfm_sessions.pfs_task_sessions--;
1387         }
1388         DPRINT(("out sys_sessions=%u task_sessions=%u dbregs=%u syswide=%d cpu=%u\n",
1389                 pfm_sessions.pfs_sys_sessions,
1390                 pfm_sessions.pfs_task_sessions,
1391                 pfm_sessions.pfs_sys_use_dbregs,
1392                 is_syswide,
1393                 cpu));
1394
1395         UNLOCK_PFS(flags);
1396
1397         return 0;
1398 }
1399
1400 /*
1401  * removes virtual mapping of the sampling buffer.
1402  * IMPORTANT: cannot be called with interrupts disable, e.g. inside
1403  * a PROTECT_CTX() section.
1404  */
1405 static int
1406 pfm_remove_smpl_mapping(struct task_struct *task, void *vaddr, unsigned long size)
1407 {
1408         int r;
1409
1410         /* sanity checks */
1411         if (task->mm == NULL || size == 0UL || vaddr == NULL) {
1412                 printk(KERN_ERR "perfmon: pfm_remove_smpl_mapping [%d] invalid context mm=%p\n", task->pid, task->mm);
1413                 return -EINVAL;
1414         }
1415
1416         DPRINT(("smpl_vaddr=%p size=%lu\n", vaddr, size));
1417
1418         /*
1419          * does the actual unmapping
1420          */
1421         down_write(&task->mm->mmap_sem);
1422
1423         DPRINT(("down_write done smpl_vaddr=%p size=%lu\n", vaddr, size));
1424
1425         r = pfm_do_munmap(task->mm, (unsigned long)vaddr, size, 0);
1426
1427         up_write(&task->mm->mmap_sem);
1428         if (r !=0) {
1429                 printk(KERN_ERR "perfmon: [%d] unable to unmap sampling buffer @%p size=%lu\n", task->pid, vaddr, size);
1430         }
1431
1432         DPRINT(("do_unmap(%p, %lu)=%d\n", vaddr, size, r));
1433
1434         return 0;
1435 }
1436
1437 /*
1438  * free actual physical storage used by sampling buffer
1439  */
1440 #if 0
1441 static int
1442 pfm_free_smpl_buffer(pfm_context_t *ctx)
1443 {
1444         pfm_buffer_fmt_t *fmt;
1445
1446         if (ctx->ctx_smpl_hdr == NULL) goto invalid_free;
1447
1448         /*
1449          * we won't use the buffer format anymore
1450          */
1451         fmt = ctx->ctx_buf_fmt;
1452
1453         DPRINT(("sampling buffer @%p size %lu vaddr=%p\n",
1454                 ctx->ctx_smpl_hdr,
1455                 ctx->ctx_smpl_size,
1456                 ctx->ctx_smpl_vaddr));
1457
1458         pfm_buf_fmt_exit(fmt, current, NULL, NULL);
1459
1460         /*
1461          * free the buffer
1462          */
1463         pfm_rvfree(ctx->ctx_smpl_hdr, ctx->ctx_smpl_size);
1464
1465         ctx->ctx_smpl_hdr  = NULL;
1466         ctx->ctx_smpl_size = 0UL;
1467
1468         return 0;
1469
1470 invalid_free:
1471         printk(KERN_ERR "perfmon: pfm_free_smpl_buffer [%d] no buffer\n", current->pid);
1472         return -EINVAL;
1473 }
1474 #endif
1475
1476 static inline void
1477 pfm_exit_smpl_buffer(pfm_buffer_fmt_t *fmt)
1478 {
1479         if (fmt == NULL) return;
1480
1481         pfm_buf_fmt_exit(fmt, current, NULL, NULL);
1482
1483 }
1484
1485 /*
1486  * pfmfs should _never_ be mounted by userland - too much of security hassle,
1487  * no real gain from having the whole whorehouse mounted. So we don't need
1488  * any operations on the root directory. However, we need a non-trivial
1489  * d_name - pfm: will go nicely and kill the special-casing in procfs.
1490  */
1491 static struct vfsmount *pfmfs_mnt;
1492
1493 static int __init
1494 init_pfm_fs(void)
1495 {
1496         int err = register_filesystem(&pfm_fs_type);
1497         if (!err) {
1498                 pfmfs_mnt = kern_mount(&pfm_fs_type);
1499                 err = PTR_ERR(pfmfs_mnt);
1500                 if (IS_ERR(pfmfs_mnt))
1501                         unregister_filesystem(&pfm_fs_type);
1502                 else
1503                         err = 0;
1504         }
1505         return err;
1506 }
1507
1508 static void __exit
1509 exit_pfm_fs(void)
1510 {
1511         unregister_filesystem(&pfm_fs_type);
1512         mntput(pfmfs_mnt);
1513 }
1514
1515 static ssize_t
1516 pfm_read(struct file *filp, char *buf, size_t size, loff_t *ppos)
1517 {
1518         pfm_context_t *ctx;
1519         pfm_msg_t *msg;
1520         ssize_t ret;
1521         unsigned long flags;
1522         DECLARE_WAITQUEUE(wait, current);
1523         if (PFM_IS_FILE(filp) == 0) {
1524                 printk(KERN_ERR "perfmon: pfm_poll: bad magic [%d]\n", current->pid);
1525                 return -EINVAL;
1526         }
1527
1528         ctx = (pfm_context_t *)filp->private_data;
1529         if (ctx == NULL) {
1530                 printk(KERN_ERR "perfmon: pfm_read: NULL ctx [%d]\n", current->pid);
1531                 return -EINVAL;
1532         }
1533
1534         /*
1535          * check even when there is no message
1536          */
1537         if (size < sizeof(pfm_msg_t)) {
1538                 DPRINT(("message is too small ctx=%p (>=%ld)\n", ctx, sizeof(pfm_msg_t)));
1539                 return -EINVAL;
1540         }
1541
1542         PROTECT_CTX(ctx, flags);
1543
1544         /*
1545          * put ourselves on the wait queue
1546          */
1547         add_wait_queue(&ctx->ctx_msgq_wait, &wait);
1548
1549
1550         for(;;) {
1551                 /*
1552                  * check wait queue
1553                  */
1554
1555                 set_current_state(TASK_INTERRUPTIBLE);
1556
1557                 DPRINT(("head=%d tail=%d\n", ctx->ctx_msgq_head, ctx->ctx_msgq_tail));
1558
1559                 ret = 0;
1560                 if(PFM_CTXQ_EMPTY(ctx) == 0) break;
1561
1562                 UNPROTECT_CTX(ctx, flags);
1563
1564                 /*
1565                  * check non-blocking read
1566                  */
1567                 ret = -EAGAIN;
1568                 if(filp->f_flags & O_NONBLOCK) break;
1569
1570                 /*
1571                  * check pending signals
1572                  */
1573                 if(signal_pending(current)) {
1574                         ret = -EINTR;
1575                         break;
1576                 }
1577                 /*
1578                  * no message, so wait
1579                  */
1580                 schedule();
1581
1582                 PROTECT_CTX(ctx, flags);
1583         }
1584         DPRINT(("[%d] back to running ret=%ld\n", current->pid, ret));
1585         set_current_state(TASK_RUNNING);
1586         remove_wait_queue(&ctx->ctx_msgq_wait, &wait);
1587
1588         if (ret < 0) goto abort;
1589
1590         ret = -EINVAL;
1591         msg = pfm_get_next_msg(ctx);
1592         if (msg == NULL) {
1593                 printk(KERN_ERR "perfmon: pfm_read no msg for ctx=%p [%d]\n", ctx, current->pid);
1594                 goto abort_locked;
1595         }
1596
1597         DPRINT(("[%d] fd=%d type=%d\n", current->pid, msg->pfm_gen_msg.msg_ctx_fd, msg->pfm_gen_msg.msg_type));
1598
1599         ret = -EFAULT;
1600         if(copy_to_user(buf, msg, sizeof(pfm_msg_t)) == 0) ret = sizeof(pfm_msg_t);
1601
1602 abort_locked:
1603         UNPROTECT_CTX(ctx, flags);
1604 abort:
1605         return ret;
1606 }
1607
1608 static ssize_t
1609 pfm_write(struct file *file, const char *ubuf,
1610                           size_t size, loff_t *ppos)
1611 {
1612         DPRINT(("pfm_write called\n"));
1613         return -EINVAL;
1614 }
1615
1616 static unsigned int
1617 pfm_poll(struct file *filp, poll_table * wait)
1618 {
1619         pfm_context_t *ctx;
1620         unsigned long flags;
1621         unsigned int mask = 0;
1622
1623         if (PFM_IS_FILE(filp) == 0) {
1624                 printk(KERN_ERR "perfmon: pfm_poll: bad magic [%d]\n", current->pid);
1625                 return 0;
1626         }
1627
1628         ctx = (pfm_context_t *)filp->private_data;
1629         if (ctx == NULL) {
1630                 printk(KERN_ERR "perfmon: pfm_poll: NULL ctx [%d]\n", current->pid);
1631                 return 0;
1632         }
1633
1634
1635         DPRINT(("pfm_poll ctx_fd=%d before poll_wait\n", ctx->ctx_fd));
1636
1637         poll_wait(filp, &ctx->ctx_msgq_wait, wait);
1638
1639         PROTECT_CTX(ctx, flags);
1640
1641         if (PFM_CTXQ_EMPTY(ctx) == 0)
1642                 mask =  POLLIN | POLLRDNORM;
1643
1644         UNPROTECT_CTX(ctx, flags);
1645
1646         DPRINT(("pfm_poll ctx_fd=%d mask=0x%x\n", ctx->ctx_fd, mask));
1647
1648         return mask;
1649 }
1650
1651 static int
1652 pfm_ioctl(struct inode *inode, struct file *file, unsigned int cmd, unsigned long arg)
1653 {
1654         DPRINT(("pfm_ioctl called\n"));
1655         return -EINVAL;
1656 }
1657
1658 /*
1659  * context is locked when coming here and interrupts are disabled
1660  */
1661 static inline int
1662 pfm_do_fasync(int fd, struct file *filp, pfm_context_t *ctx, int on)
1663 {
1664         int ret;
1665
1666         ret = fasync_helper (fd, filp, on, &ctx->ctx_async_queue);
1667
1668         DPRINT(("pfm_fasync called by [%d] on ctx_fd=%d on=%d async_queue=%p ret=%d\n",
1669                 current->pid,
1670                 fd,
1671                 on,
1672                 ctx->ctx_async_queue, ret));
1673
1674         return ret;
1675 }
1676
1677 static int
1678 pfm_fasync(int fd, struct file *filp, int on)
1679 {
1680         pfm_context_t *ctx;
1681         unsigned long flags;
1682         int ret;
1683
1684         if (PFM_IS_FILE(filp) == 0) {
1685                 printk(KERN_ERR "perfmon: pfm_fasync bad magic [%d]\n", current->pid);
1686                 return -EBADF;
1687         }
1688
1689         ctx = (pfm_context_t *)filp->private_data;
1690         if (ctx == NULL) {
1691                 printk(KERN_ERR "perfmon: pfm_fasync NULL ctx [%d]\n", current->pid);
1692                 return -EBADF;
1693         }
1694
1695
1696         PROTECT_CTX(ctx, flags);
1697
1698         ret = pfm_do_fasync(fd, filp, ctx, on);
1699
1700         DPRINT(("pfm_fasync called on ctx_fd=%d on=%d async_queue=%p ret=%d\n",
1701                 fd,
1702                 on,
1703                 ctx->ctx_async_queue, ret));
1704
1705         UNPROTECT_CTX(ctx, flags);
1706
1707         return ret;
1708 }
1709
1710 #ifdef CONFIG_SMP
1711 /*
1712  * this function is exclusively called from pfm_close().
1713  * The context is not protected at that time, nor are interrupts
1714  * on the remote CPU. That's necessary to avoid deadlocks.
1715  */
1716 static void
1717 pfm_syswide_force_stop(void *info)
1718 {
1719         pfm_context_t   *ctx = (pfm_context_t *)info;
1720         struct pt_regs *regs = ia64_task_regs(current);
1721         struct task_struct *owner;
1722         unsigned long flags;
1723         int ret;
1724
1725         if (ctx->ctx_cpu != smp_processor_id()) {
1726                 printk(KERN_ERR "perfmon: pfm_syswide_force_stop for CPU%d  but on CPU%d\n",
1727                         ctx->ctx_cpu,
1728                         smp_processor_id());
1729                 return;
1730         }
1731         owner = GET_PMU_OWNER();
1732         if (owner != ctx->ctx_task) {
1733                 printk(KERN_ERR "perfmon: pfm_syswide_force_stop CPU%d unexpected owner [%d] instead of [%d]\n",
1734                         smp_processor_id(),
1735                         owner->pid, ctx->ctx_task->pid);
1736                 return;
1737         }
1738         if (GET_PMU_CTX() != ctx) {
1739                 printk(KERN_ERR "perfmon: pfm_syswide_force_stop CPU%d unexpected ctx %p instead of %p\n",
1740                         smp_processor_id(),
1741                         GET_PMU_CTX(), ctx);
1742                 return;
1743         }
1744
1745         DPRINT(("on CPU%d forcing system wide stop for [%d]\n", smp_processor_id(), ctx->ctx_task->pid));
1746         /*
1747          * the context is already protected in pfm_close(), we simply
1748          * need to mask interrupts to avoid a PMU interrupt race on
1749          * this CPU
1750          */
1751         local_irq_save(flags);
1752
1753         ret = pfm_context_unload(ctx, NULL, 0, regs);
1754         if (ret) {
1755                 DPRINT(("context_unload returned %d\n", ret));
1756         }
1757
1758         /*
1759          * unmask interrupts, PMU interrupts are now spurious here
1760          */
1761         local_irq_restore(flags);
1762 }
1763
1764 static void
1765 pfm_syswide_cleanup_other_cpu(pfm_context_t *ctx)
1766 {
1767         int ret;
1768
1769         DPRINT(("calling CPU%d for cleanup\n", ctx->ctx_cpu));
1770         ret = smp_call_function_single(ctx->ctx_cpu, pfm_syswide_force_stop, ctx, 0, 1);
1771         DPRINT(("called CPU%d for cleanup ret=%d\n", ctx->ctx_cpu, ret));
1772 }
1773 #endif /* CONFIG_SMP */
1774
1775 /*
1776  * called for each close(). Partially free resources.
1777  * When caller is self-monitoring, the context is unloaded.
1778  */
1779 static int
1780 pfm_flush(struct file *filp)
1781 {
1782         pfm_context_t *ctx;
1783         struct task_struct *task;
1784         struct pt_regs *regs;
1785         unsigned long flags;
1786         unsigned long smpl_buf_size = 0UL;
1787         void *smpl_buf_vaddr = NULL;
1788         int state, is_system;
1789
1790         if (PFM_IS_FILE(filp) == 0) {
1791                 DPRINT(("bad magic for\n"));
1792                 return -EBADF;
1793         }
1794
1795         ctx = (pfm_context_t *)filp->private_data;
1796         if (ctx == NULL) {
1797                 printk(KERN_ERR "perfmon: pfm_flush: NULL ctx [%d]\n", current->pid);
1798                 return -EBADF;
1799         }
1800
1801         /*
1802          * remove our file from the async queue, if we use this mode.
1803          * This can be done without the context being protected. We come
1804          * here when the context has become unreacheable by other tasks.
1805          *
1806          * We may still have active monitoring at this point and we may
1807          * end up in pfm_overflow_handler(). However, fasync_helper()
1808          * operates with interrupts disabled and it cleans up the
1809          * queue. If the PMU handler is called prior to entering
1810          * fasync_helper() then it will send a signal. If it is
1811          * invoked after, it will find an empty queue and no
1812          * signal will be sent. In both case, we are safe
1813          */
1814         if (filp->f_flags & FASYNC) {
1815                 DPRINT(("cleaning up async_queue=%p\n", ctx->ctx_async_queue));
1816                 pfm_do_fasync (-1, filp, ctx, 0);
1817         }
1818
1819         PROTECT_CTX(ctx, flags);
1820
1821         state     = ctx->ctx_state;
1822         is_system = ctx->ctx_fl_system;
1823
1824         task = PFM_CTX_TASK(ctx);
1825         regs = ia64_task_regs(task);
1826
1827         DPRINT(("ctx_state=%d is_current=%d\n",
1828                 state,
1829                 task == current ? 1 : 0));
1830
1831         /*
1832          * if state == UNLOADED, then task is NULL
1833          */
1834
1835         /*
1836          * we must stop and unload because we are losing access to the context.
1837          */
1838         if (task == current) {
1839 #ifdef CONFIG_SMP
1840                 /*
1841                  * the task IS the owner but it migrated to another CPU: that's bad
1842                  * but we must handle this cleanly. Unfortunately, the kernel does
1843                  * not provide a mechanism to block migration (while the context is loaded).
1844                  *
1845                  * We need to release the resource on the ORIGINAL cpu.
1846                  */
1847                 if (is_system && ctx->ctx_cpu != smp_processor_id()) {
1848
1849                         DPRINT(("should be running on CPU%d\n", ctx->ctx_cpu));
1850                         /*
1851                          * keep context protected but unmask interrupt for IPI
1852                          */
1853                         local_irq_restore(flags);
1854
1855                         pfm_syswide_cleanup_other_cpu(ctx);
1856
1857                         /*
1858                          * restore interrupt masking
1859                          */
1860                         local_irq_save(flags);
1861
1862                         /*
1863                          * context is unloaded at this point
1864                          */
1865                 } else
1866 #endif /* CONFIG_SMP */
1867                 {
1868
1869                         DPRINT(("forcing unload\n"));
1870                         /*
1871                         * stop and unload, returning with state UNLOADED
1872                         * and session unreserved.
1873                         */
1874                         pfm_context_unload(ctx, NULL, 0, regs);
1875
1876                         DPRINT(("ctx_state=%d\n", ctx->ctx_state));
1877                 }
1878         }
1879
1880         /*
1881          * remove virtual mapping, if any, for the calling task.
1882          * cannot reset ctx field until last user is calling close().
1883          *
1884          * ctx_smpl_vaddr must never be cleared because it is needed
1885          * by every task with access to the context
1886          *
1887          * When called from do_exit(), the mm context is gone already, therefore
1888          * mm is NULL, i.e., the VMA is already gone  and we do not have to
1889          * do anything here
1890          */
1891         if (ctx->ctx_smpl_vaddr && current->mm) {
1892                 smpl_buf_vaddr = ctx->ctx_smpl_vaddr;
1893                 smpl_buf_size  = ctx->ctx_smpl_size;
1894         }
1895
1896         UNPROTECT_CTX(ctx, flags);
1897
1898         /*
1899          * if there was a mapping, then we systematically remove it
1900          * at this point. Cannot be done inside critical section
1901          * because some VM function reenables interrupts.
1902          *
1903          */
1904         if (smpl_buf_vaddr) pfm_remove_smpl_mapping(current, smpl_buf_vaddr, smpl_buf_size);
1905
1906         return 0;
1907 }
1908 /*
1909  * called either on explicit close() or from exit_files().
1910  * Only the LAST user of the file gets to this point, i.e., it is
1911  * called only ONCE.
1912  *
1913  * IMPORTANT: we get called ONLY when the refcnt on the file gets to zero
1914  * (fput()),i.e, last task to access the file. Nobody else can access the
1915  * file at this point.
1916  *
1917  * When called from exit_files(), the VMA has been freed because exit_mm()
1918  * is executed before exit_files().
1919  *
1920  * When called from exit_files(), the current task is not yet ZOMBIE but we
1921  * flush the PMU state to the context.
1922  */
1923 static int
1924 pfm_close(struct inode *inode, struct file *filp)
1925 {
1926         pfm_context_t *ctx;
1927         struct task_struct *task;
1928         struct pt_regs *regs;
1929         DECLARE_WAITQUEUE(wait, current);
1930         unsigned long flags;
1931         unsigned long smpl_buf_size = 0UL;
1932         void *smpl_buf_addr = NULL;
1933         int free_possible = 1;
1934         int state, is_system;
1935
1936         DPRINT(("pfm_close called private=%p\n", filp->private_data));
1937
1938         if (PFM_IS_FILE(filp) == 0) {
1939                 DPRINT(("bad magic\n"));
1940                 return -EBADF;
1941         }
1942
1943         ctx = (pfm_context_t *)filp->private_data;
1944         if (ctx == NULL) {
1945                 printk(KERN_ERR "perfmon: pfm_close: NULL ctx [%d]\n", current->pid);
1946                 return -EBADF;
1947         }
1948
1949         PROTECT_CTX(ctx, flags);
1950
1951         state     = ctx->ctx_state;
1952         is_system = ctx->ctx_fl_system;
1953
1954         task = PFM_CTX_TASK(ctx);
1955         regs = ia64_task_regs(task);
1956
1957         DPRINT(("ctx_state=%d is_current=%d\n",
1958                 state,
1959                 task == current ? 1 : 0));
1960
1961         /*
1962          * if task == current, then pfm_flush() unloaded the context
1963          */
1964         if (state == PFM_CTX_UNLOADED) goto doit;
1965
1966         /*
1967          * context is loaded/masked and task != current, we need to
1968          * either force an unload or go zombie
1969          */
1970
1971         /*
1972          * The task is currently blocked or will block after an overflow.
1973          * we must force it to wakeup to get out of the
1974          * MASKED state and transition to the unloaded state by itself.
1975          *
1976          * This situation is only possible for per-task mode
1977          */
1978         if (state == PFM_CTX_MASKED && CTX_OVFL_NOBLOCK(ctx) == 0) {
1979
1980                 /*
1981                  * set a "partial" zombie state to be checked
1982                  * upon return from down() in pfm_handle_work().
1983                  *
1984                  * We cannot use the ZOMBIE state, because it is checked
1985                  * by pfm_load_regs() which is called upon wakeup from down().
1986                  * In such case, it would free the context and then we would
1987                  * return to pfm_handle_work() which would access the
1988                  * stale context. Instead, we set a flag invisible to pfm_load_regs()
1989                  * but visible to pfm_handle_work().
1990                  *
1991                  * For some window of time, we have a zombie context with
1992                  * ctx_state = MASKED  and not ZOMBIE
1993                  */
1994                 ctx->ctx_fl_going_zombie = 1;
1995
1996                 /*
1997                  * force task to wake up from MASKED state
1998                  */
1999                 up(&ctx->ctx_restart_sem);
2000
2001                 DPRINT(("waking up ctx_state=%d\n", state));
2002
2003                 /*
2004                  * put ourself to sleep waiting for the other
2005                  * task to report completion
2006                  *
2007                  * the context is protected by mutex, therefore there
2008                  * is no risk of being notified of completion before
2009                  * begin actually on the waitq.
2010                  */
2011                 set_current_state(TASK_INTERRUPTIBLE);
2012                 add_wait_queue(&ctx->ctx_zombieq, &wait);
2013
2014                 UNPROTECT_CTX(ctx, flags);
2015
2016                 /*
2017                  * XXX: check for signals :
2018                  *      - ok of explicit close
2019                  *      - not ok when coming from exit_files()
2020                  */
2021                 schedule();
2022
2023
2024                 PROTECT_CTX(ctx, flags);
2025
2026
2027                 remove_wait_queue(&ctx->ctx_zombieq, &wait);
2028                 set_current_state(TASK_RUNNING);
2029
2030                 /*
2031                  * context is unloaded at this point
2032                  */
2033                 DPRINT(("after zombie wakeup ctx_state=%d for\n", state));
2034         }
2035         else if (task != current) {
2036 #ifdef CONFIG_SMP
2037                 /*
2038                  * switch context to zombie state
2039                  */
2040                 ctx->ctx_state = PFM_CTX_ZOMBIE;
2041
2042                 DPRINT(("zombie ctx for [%d]\n", task->pid));
2043                 /*
2044                  * cannot free the context on the spot. deferred until
2045                  * the task notices the ZOMBIE state
2046                  */
2047                 free_possible = 0;
2048 #else
2049                 pfm_context_unload(ctx, NULL, 0, regs);
2050 #endif
2051         }
2052
2053 doit:
2054         /* reload state, may have changed during  opening of critical section */
2055         state = ctx->ctx_state;
2056
2057         /*
2058          * the context is still attached to a task (possibly current)
2059          * we cannot destroy it right now
2060          */
2061
2062         /*
2063          * we must free the sampling buffer right here because
2064          * we cannot rely on it being cleaned up later by the
2065          * monitored task. It is not possible to free vmalloc'ed
2066          * memory in pfm_load_regs(). Instead, we remove the buffer
2067          * now. should there be subsequent PMU overflow originally
2068          * meant for sampling, the will be converted to spurious
2069          * and that's fine because the monitoring tools is gone anyway.
2070          */
2071         if (ctx->ctx_smpl_hdr) {
2072                 smpl_buf_addr = ctx->ctx_smpl_hdr;
2073                 smpl_buf_size = ctx->ctx_smpl_size;
2074                 /* no more sampling */
2075                 ctx->ctx_smpl_hdr = NULL;
2076                 ctx->ctx_fl_is_sampling = 0;
2077         }
2078
2079         DPRINT(("ctx_state=%d free_possible=%d addr=%p size=%lu\n",
2080                 state,
2081                 free_possible,
2082                 smpl_buf_addr,
2083                 smpl_buf_size));
2084
2085         if (smpl_buf_addr) pfm_exit_smpl_buffer(ctx->ctx_buf_fmt);
2086
2087         /*
2088          * UNLOADED that the session has already been unreserved.
2089          */
2090         if (state == PFM_CTX_ZOMBIE) {
2091                 pfm_unreserve_session(ctx, ctx->ctx_fl_system , ctx->ctx_cpu);
2092         }
2093
2094         /*
2095          * disconnect file descriptor from context must be done
2096          * before we unlock.
2097          */
2098         filp->private_data = NULL;
2099
2100         /*
2101          * if we free on the spot, the context is now completely unreacheable
2102          * from the callers side. The monitored task side is also cut, so we
2103          * can freely cut.
2104          *
2105          * If we have a deferred free, only the caller side is disconnected.
2106          */
2107         UNPROTECT_CTX(ctx, flags);
2108
2109         /*
2110          * All memory free operations (especially for vmalloc'ed memory)
2111          * MUST be done with interrupts ENABLED.
2112          */
2113         if (smpl_buf_addr)  pfm_rvfree(smpl_buf_addr, smpl_buf_size);
2114
2115         /*
2116          * return the memory used by the context
2117          */
2118         if (free_possible) pfm_context_free(ctx);
2119
2120         return 0;
2121 }
2122
2123 static int
2124 pfm_no_open(struct inode *irrelevant, struct file *dontcare)
2125 {
2126         DPRINT(("pfm_no_open called\n"));
2127         return -ENXIO;
2128 }
2129
2130
2131
2132 static struct file_operations pfm_file_ops = {
2133         .llseek   = no_llseek,
2134         .read     = pfm_read,
2135         .write    = pfm_write,
2136         .poll     = pfm_poll,
2137         .ioctl    = pfm_ioctl,
2138         .open     = pfm_no_open,        /* special open code to disallow open via /proc */
2139         .fasync   = pfm_fasync,
2140         .release  = pfm_close,
2141         .flush    = pfm_flush
2142 };
2143
2144 static int
2145 pfmfs_delete_dentry(struct dentry *dentry)
2146 {
2147         return 1;
2148 }
2149
2150 static struct dentry_operations pfmfs_dentry_operations = {
2151         .d_delete = pfmfs_delete_dentry,
2152 };
2153
2154
2155 static int
2156 pfm_alloc_fd(struct file **cfile)
2157 {
2158         int fd, ret = 0;
2159         struct file *file = NULL;
2160         struct inode * inode;
2161         char name[32];
2162         struct qstr this;
2163
2164         fd = get_unused_fd();
2165         if (fd < 0) return -ENFILE;
2166
2167         ret = -ENFILE;
2168
2169         file = get_empty_filp();
2170         if (!file) goto out;
2171
2172         /*
2173          * allocate a new inode
2174          */
2175         inode = new_inode(pfmfs_mnt->mnt_sb);
2176         if (!inode) goto out;
2177
2178         DPRINT(("new inode ino=%ld @%p\n", inode->i_ino, inode));
2179
2180         inode->i_sb   = pfmfs_mnt->mnt_sb;
2181         inode->i_mode = S_IFCHR|S_IRUGO;
2182         inode->i_sock = 0;
2183         inode->i_uid  = current->fsuid;
2184         inode->i_gid  = current->fsgid;
2185
2186         sprintf(name, "[%lu]", inode->i_ino);
2187         this.name = name;
2188         this.len  = strlen(name);
2189         this.hash = inode->i_ino;
2190
2191         ret = -ENOMEM;
2192
2193         /*
2194          * allocate a new dcache entry
2195          */
2196         file->f_dentry = d_alloc(pfmfs_mnt->mnt_sb->s_root, &this);
2197         if (!file->f_dentry) goto out;
2198
2199         file->f_dentry->d_op = &pfmfs_dentry_operations;
2200
2201         d_add(file->f_dentry, inode);
2202         file->f_vfsmnt = mntget(pfmfs_mnt);
2203         file->f_mapping = inode->i_mapping;
2204
2205         file->f_op    = &pfm_file_ops;
2206         file->f_mode  = FMODE_READ;
2207         file->f_flags = O_RDONLY;
2208         file->f_pos   = 0;
2209
2210         /*
2211          * may have to delay until context is attached?
2212          */
2213         fd_install(fd, file);
2214
2215         /*
2216          * the file structure we will use
2217          */
2218         *cfile = file;
2219
2220         return fd;
2221 out:
2222         if (file) put_filp(file);
2223         put_unused_fd(fd);
2224         return ret;
2225 }
2226
2227 static void
2228 pfm_free_fd(int fd, struct file *file)
2229 {
2230         if (file) put_filp(file);
2231         put_unused_fd(fd);
2232 }
2233
2234 static int
2235 pfm_remap_buffer(struct vm_area_struct *vma, unsigned long buf, unsigned long addr, unsigned long size)
2236 {
2237         unsigned long page;
2238
2239         DPRINT(("CPU%d buf=0x%lx addr=0x%lx size=%ld\n", smp_processor_id(), buf, addr, size));
2240
2241         while (size > 0) {
2242                 page = pfm_kvirt_to_pa(buf);
2243
2244                 if (pfm_remap_page_range(vma, addr, page, PAGE_SIZE, PAGE_READONLY)) return -ENOMEM;
2245
2246                 addr  += PAGE_SIZE;
2247                 buf   += PAGE_SIZE;
2248                 size  -= PAGE_SIZE;
2249         }
2250         return 0;
2251 }
2252
2253 /*
2254  * allocate a sampling buffer and remaps it into the user address space of the task
2255  */
2256 static int
2257 pfm_smpl_buffer_alloc(struct task_struct *task, pfm_context_t *ctx, unsigned long rsize, void **user_vaddr)
2258 {
2259         struct mm_struct *mm = task->mm;
2260         struct vm_area_struct *vma = NULL;
2261         unsigned long size;
2262         void *smpl_buf;
2263
2264
2265         /*
2266          * the fixed header + requested size and align to page boundary
2267          */
2268         size = PAGE_ALIGN(rsize);
2269
2270         DPRINT(("sampling buffer rsize=%lu size=%lu bytes\n", rsize, size));
2271
2272         /*
2273          * check requested size to avoid Denial-of-service attacks
2274          * XXX: may have to refine this test
2275          * Check against address space limit.
2276          *
2277          * if ((mm->total_vm << PAGE_SHIFT) + len> task->rlim[RLIMIT_AS].rlim_cur)
2278          *      return -ENOMEM;
2279          */
2280         if (size > task->rlim[RLIMIT_MEMLOCK].rlim_cur) return -EAGAIN;
2281
2282         /*
2283          * We do the easy to undo allocations first.
2284          *
2285          * pfm_rvmalloc(), clears the buffer, so there is no leak
2286          */
2287         smpl_buf = pfm_rvmalloc(size);
2288         if (smpl_buf == NULL) {
2289                 DPRINT(("Can't allocate sampling buffer\n"));
2290                 return -ENOMEM;
2291         }
2292
2293         DPRINT(("smpl_buf @%p\n", smpl_buf));
2294
2295         /* allocate vma */
2296         vma = kmem_cache_alloc(vm_area_cachep, SLAB_KERNEL);
2297         if (!vma) {
2298                 DPRINT(("Cannot allocate vma\n"));
2299                 goto error_kmem;
2300         }
2301         memset(vma, 0, sizeof(*vma));
2302
2303         /*
2304          * partially initialize the vma for the sampling buffer
2305          *
2306          * The VM_DONTCOPY flag is very important as it ensures that the mapping
2307          * will never be inherited for any child process (via fork()) which is always
2308          * what we want.
2309          */
2310         vma->vm_mm           = mm;
2311         vma->vm_flags        = VM_READ| VM_MAYREAD |VM_RESERVED;
2312         vma->vm_page_prot    = PAGE_READONLY; /* XXX may need to change */
2313
2314         /*
2315          * Now we have everything we need and we can initialize
2316          * and connect all the data structures
2317          */
2318
2319         ctx->ctx_smpl_hdr   = smpl_buf;
2320         ctx->ctx_smpl_size  = size; /* aligned size */
2321
2322         /*
2323          * Let's do the difficult operations next.
2324          *
2325          * now we atomically find some area in the address space and
2326          * remap the buffer in it.
2327          */
2328         down_write(&task->mm->mmap_sem);
2329
2330         /* find some free area in address space, must have mmap sem held */
2331         vma->vm_start = pfm_get_unmapped_area(NULL, 0, size, 0, MAP_PRIVATE|MAP_ANONYMOUS, 0);
2332         if (vma->vm_start == 0UL) {
2333                 DPRINT(("Cannot find unmapped area for size %ld\n", size));
2334                 up_write(&task->mm->mmap_sem);
2335                 goto error;
2336         }
2337         vma->vm_end = vma->vm_start + size;
2338
2339         DPRINT(("aligned size=%ld, hdr=%p mapped @0x%lx\n", size, ctx->ctx_smpl_hdr, vma->vm_start));
2340
2341         /* can only be applied to current task, need to have the mm semaphore held when called */
2342         if (pfm_remap_buffer(vma, (unsigned long)smpl_buf, vma->vm_start, size)) {
2343                 DPRINT(("Can't remap buffer\n"));
2344                 up_write(&task->mm->mmap_sem);
2345                 goto error;
2346         }
2347
2348         /*
2349          * now insert the vma in the vm list for the process, must be
2350          * done with mmap lock held
2351          */
2352         insert_vm_struct(mm, vma);
2353
2354         // mm->total_vm  += size >> PAGE_SHIFT;
2355         vx_vmpages_add(mm, size >> PAGE_SHIFT);
2356
2357         up_write(&task->mm->mmap_sem);
2358
2359         /*
2360          * keep track of user level virtual address
2361          */
2362         ctx->ctx_smpl_vaddr = (void *)vma->vm_start;
2363         *(unsigned long *)user_vaddr = vma->vm_start;
2364
2365         return 0;
2366
2367 error:
2368         kmem_cache_free(vm_area_cachep, vma);
2369 error_kmem:
2370         pfm_rvfree(smpl_buf, size);
2371
2372         return -ENOMEM;
2373 }
2374
2375 /*
2376  * XXX: do something better here
2377  */
2378 static int
2379 pfm_bad_permissions(struct task_struct *task)
2380 {
2381         /* inspired by ptrace_attach() */
2382         DPRINT(("cur: uid=%d gid=%d task: euid=%d suid=%d uid=%d egid=%d sgid=%d\n",
2383                 current->uid,
2384                 current->gid,
2385                 task->euid,
2386                 task->suid,
2387                 task->uid,
2388                 task->egid,
2389                 task->sgid));
2390
2391         return ((current->uid != task->euid)
2392             || (current->uid != task->suid)
2393             || (current->uid != task->uid)
2394             || (current->gid != task->egid)
2395             || (current->gid != task->sgid)
2396             || (current->gid != task->gid)) && !capable(CAP_SYS_PTRACE);
2397 }
2398
2399 static int
2400 pfarg_is_sane(struct task_struct *task, pfarg_context_t *pfx)
2401 {
2402         int ctx_flags;
2403
2404         /* valid signal */
2405
2406         ctx_flags = pfx->ctx_flags;
2407
2408         if (ctx_flags & PFM_FL_SYSTEM_WIDE) {
2409
2410                 /*
2411                  * cannot block in this mode
2412                  */
2413                 if (ctx_flags & PFM_FL_NOTIFY_BLOCK) {
2414                         DPRINT(("cannot use blocking mode when in system wide monitoring\n"));
2415                         return -EINVAL;
2416                 }
2417         } else {
2418         }
2419         /* probably more to add here */
2420
2421         return 0;
2422 }
2423
2424 static int
2425 pfm_setup_buffer_fmt(struct task_struct *task, pfm_context_t *ctx, unsigned int ctx_flags,
2426                      unsigned int cpu, pfarg_context_t *arg)
2427 {
2428         pfm_buffer_fmt_t *fmt = NULL;
2429         unsigned long size = 0UL;
2430         void *uaddr = NULL;
2431         void *fmt_arg = NULL;
2432         int ret = 0;
2433 #define PFM_CTXARG_BUF_ARG(a)   (pfm_buffer_fmt_t *)(a+1)
2434
2435         /* invoke and lock buffer format, if found */
2436         fmt = pfm_find_buffer_fmt(arg->ctx_smpl_buf_id);
2437         if (fmt == NULL) {
2438                 DPRINT(("[%d] cannot find buffer format\n", task->pid));
2439                 return -EINVAL;
2440         }
2441
2442         /*
2443          * buffer argument MUST be contiguous to pfarg_context_t
2444          */
2445         if (fmt->fmt_arg_size) fmt_arg = PFM_CTXARG_BUF_ARG(arg);
2446
2447         ret = pfm_buf_fmt_validate(fmt, task, ctx_flags, cpu, fmt_arg);
2448
2449         DPRINT(("[%d] after validate(0x%x,%d,%p)=%d\n", task->pid, ctx_flags, cpu, fmt_arg, ret));
2450
2451         if (ret) goto error;
2452
2453         /* link buffer format and context */
2454         ctx->ctx_buf_fmt = fmt;
2455
2456         /*
2457          * check if buffer format wants to use perfmon buffer allocation/mapping service
2458          */
2459         ret = pfm_buf_fmt_getsize(fmt, task, ctx_flags, cpu, fmt_arg, &size);
2460         if (ret) goto error;
2461
2462         if (size) {
2463                 /*
2464                  * buffer is always remapped into the caller's address space
2465                  */
2466                 ret = pfm_smpl_buffer_alloc(current, ctx, size, &uaddr);
2467                 if (ret) goto error;
2468
2469                 /* keep track of user address of buffer */
2470                 arg->ctx_smpl_vaddr = uaddr;
2471         }
2472         ret = pfm_buf_fmt_init(fmt, task, ctx->ctx_smpl_hdr, ctx_flags, cpu, fmt_arg);
2473
2474 error:
2475         return ret;
2476 }
2477
2478 static void
2479 pfm_reset_pmu_state(pfm_context_t *ctx)
2480 {
2481         int i;
2482
2483         /*
2484          * install reset values for PMC.
2485          */
2486         for (i=1; PMC_IS_LAST(i) == 0; i++) {
2487                 if (PMC_IS_IMPL(i) == 0) continue;
2488                 ctx->ctx_pmcs[i] = PMC_DFL_VAL(i);
2489                 DPRINT(("pmc[%d]=0x%lx\n", i, ctx->ctx_pmcs[i]));
2490         }
2491         /*
2492          * PMD registers are set to 0UL when the context in memset()
2493          */
2494
2495         /*
2496          * On context switched restore, we must restore ALL pmc and ALL pmd even
2497          * when they are not actively used by the task. In UP, the incoming process
2498          * may otherwise pick up left over PMC, PMD state from the previous process.
2499          * As opposed to PMD, stale PMC can cause harm to the incoming
2500          * process because they may change what is being measured.
2501          * Therefore, we must systematically reinstall the entire
2502          * PMC state. In SMP, the same thing is possible on the
2503          * same CPU but also on between 2 CPUs.
2504          *
2505          * The problem with PMD is information leaking especially
2506          * to user level when psr.sp=0
2507          *
2508          * There is unfortunately no easy way to avoid this problem
2509          * on either UP or SMP. This definitively slows down the
2510          * pfm_load_regs() function.
2511          */
2512
2513          /*
2514           * bitmask of all PMCs accessible to this context
2515           *
2516           * PMC0 is treated differently.
2517           */
2518         ctx->ctx_all_pmcs[0] = pmu_conf->impl_pmcs[0] & ~0x1;
2519
2520         /*
2521          * bitmask of all PMDs that are accesible to this context
2522          */
2523         ctx->ctx_all_pmds[0] = pmu_conf->impl_pmds[0];
2524
2525         DPRINT(("<%d> all_pmcs=0x%lx all_pmds=0x%lx\n", ctx->ctx_fd, ctx->ctx_all_pmcs[0],ctx->ctx_all_pmds[0]));
2526
2527         /*
2528          * useful in case of re-enable after disable
2529          */
2530         ctx->ctx_used_ibrs[0] = 0UL;
2531         ctx->ctx_used_dbrs[0] = 0UL;
2532 }
2533
2534 static int
2535 pfm_ctx_getsize(void *arg, size_t *sz)
2536 {
2537         pfarg_context_t *req = (pfarg_context_t *)arg;
2538         pfm_buffer_fmt_t *fmt;
2539
2540         *sz = 0;
2541
2542         if (!pfm_uuid_cmp(req->ctx_smpl_buf_id, pfm_null_uuid)) return 0;
2543
2544         fmt = pfm_find_buffer_fmt(req->ctx_smpl_buf_id);
2545         if (fmt == NULL) {
2546                 DPRINT(("cannot find buffer format\n"));
2547                 return -EINVAL;
2548         }
2549         /* get just enough to copy in user parameters */
2550         *sz = fmt->fmt_arg_size;
2551         DPRINT(("arg_size=%lu\n", *sz));
2552
2553         return 0;
2554 }
2555
2556
2557
2558 /*
2559  * cannot attach if :
2560  *      - kernel task
2561  *      - task not owned by caller
2562  *      - task incompatible with context mode
2563  */
2564 static int
2565 pfm_task_incompatible(pfm_context_t *ctx, struct task_struct *task)
2566 {
2567         /*
2568          * no kernel task or task not owner by caller
2569          */
2570         if (task->mm == NULL) {
2571                 DPRINT(("task [%d] has not memory context (kernel thread)\n", task->pid));
2572                 return -EPERM;
2573         }
2574         if (pfm_bad_permissions(task)) {
2575                 DPRINT(("no permission to attach to  [%d]\n", task->pid));
2576                 return -EPERM;
2577         }
2578         /*
2579          * cannot block in self-monitoring mode
2580          */
2581         if (CTX_OVFL_NOBLOCK(ctx) == 0 && task == current) {
2582                 DPRINT(("cannot load a blocking context on self for [%d]\n", task->pid));
2583                 return -EINVAL;
2584         }
2585
2586         if (task->state == TASK_ZOMBIE) {
2587                 DPRINT(("cannot attach to  zombie task [%d]\n", task->pid));
2588                 return -EBUSY;
2589         }
2590
2591         /*
2592          * always ok for self
2593          */
2594         if (task == current) return 0;
2595
2596         if (task->state != TASK_STOPPED) {
2597                 DPRINT(("cannot attach to non-stopped task [%d] state=%ld\n", task->pid, task->state));
2598                 return -EBUSY;
2599         }
2600         /*
2601          * make sure the task is off any CPU
2602          */
2603         wait_task_inactive(task);
2604
2605         /* more to come... */
2606
2607         return 0;
2608 }
2609
2610 static int
2611 pfm_get_task(pfm_context_t *ctx, pid_t pid, struct task_struct **task)
2612 {
2613         struct task_struct *p = current;
2614         int ret;
2615
2616         /* XXX: need to add more checks here */
2617         if (pid < 2) return -EPERM;
2618
2619         if (pid != current->pid) {
2620
2621                 read_lock(&tasklist_lock);
2622
2623                 p = find_task_by_pid(pid);
2624
2625                 /* make sure task cannot go away while we operate on it */
2626                 if (p) get_task_struct(p);
2627
2628                 read_unlock(&tasklist_lock);
2629
2630                 if (p == NULL) return -ESRCH;
2631         }
2632
2633         ret = pfm_task_incompatible(ctx, p);
2634         if (ret == 0) {
2635                 *task = p;
2636         } else if (p != current) {
2637                 pfm_put_task(p);
2638         }
2639         return ret;
2640 }
2641
2642
2643
2644 static int
2645 pfm_context_create(pfm_context_t *ctx, void *arg, int count, struct pt_regs *regs)
2646 {
2647         pfarg_context_t *req = (pfarg_context_t *)arg;
2648         struct file *filp;
2649         int ctx_flags;
2650         int ret;
2651
2652         /* let's check the arguments first */
2653         ret = pfarg_is_sane(current, req);
2654         if (ret < 0) return ret;
2655
2656         ctx_flags = req->ctx_flags;
2657
2658         ret = -ENOMEM;
2659
2660         ctx = pfm_context_alloc();
2661         if (!ctx) goto error;
2662
2663         req->ctx_fd = ctx->ctx_fd = pfm_alloc_fd(&filp);
2664         if (req->ctx_fd < 0) goto error_file;
2665
2666         /*
2667          * attach context to file
2668          */
2669         filp->private_data = ctx;
2670
2671         /*
2672          * does the user want to sample?
2673          */
2674         if (pfm_uuid_cmp(req->ctx_smpl_buf_id, pfm_null_uuid)) {
2675                 ret = pfm_setup_buffer_fmt(current, ctx, ctx_flags, 0, req);
2676                 if (ret) goto buffer_error;
2677         }
2678
2679         /*
2680          * init context protection lock
2681          */
2682         spin_lock_init(&ctx->ctx_lock);
2683
2684         /*
2685          * context is unloaded
2686          */
2687         ctx->ctx_state = PFM_CTX_UNLOADED;
2688
2689         /*
2690          * initialization of context's flags
2691          */
2692         ctx->ctx_fl_block       = (ctx_flags & PFM_FL_NOTIFY_BLOCK) ? 1 : 0;
2693         ctx->ctx_fl_system      = (ctx_flags & PFM_FL_SYSTEM_WIDE) ? 1: 0;
2694         ctx->ctx_fl_is_sampling = ctx->ctx_buf_fmt ? 1 : 0; /* assume record() is defined */
2695         ctx->ctx_fl_no_msg      = (ctx_flags & PFM_FL_OVFL_NO_MSG) ? 1: 0;
2696         /*
2697          * will move to set properties
2698          * ctx->ctx_fl_excl_idle   = (ctx_flags & PFM_FL_EXCL_IDLE) ? 1: 0;
2699          */
2700
2701         /*
2702          * init restart semaphore to locked
2703          */
2704         sema_init(&ctx->ctx_restart_sem, 0);
2705
2706         /*
2707          * activation is used in SMP only
2708          */
2709         ctx->ctx_last_activation = PFM_INVALID_ACTIVATION;
2710         SET_LAST_CPU(ctx, -1);
2711
2712         /*
2713          * initialize notification message queue
2714          */
2715         ctx->ctx_msgq_head = ctx->ctx_msgq_tail = 0;
2716         init_waitqueue_head(&ctx->ctx_msgq_wait);
2717         init_waitqueue_head(&ctx->ctx_zombieq);
2718
2719         DPRINT(("ctx=%p flags=0x%x system=%d notify_block=%d excl_idle=%d no_msg=%d ctx_fd=%d \n",
2720                 ctx,
2721                 ctx_flags,
2722                 ctx->ctx_fl_system,
2723                 ctx->ctx_fl_block,
2724                 ctx->ctx_fl_excl_idle,
2725                 ctx->ctx_fl_no_msg,
2726                 ctx->ctx_fd));
2727
2728         /*
2729          * initialize soft PMU state
2730          */
2731         pfm_reset_pmu_state(ctx);
2732
2733         return 0;
2734
2735 buffer_error:
2736         pfm_free_fd(ctx->ctx_fd, filp);
2737
2738         if (ctx->ctx_buf_fmt) {
2739                 pfm_buf_fmt_exit(ctx->ctx_buf_fmt, current, NULL, regs);
2740         }
2741 error_file:
2742         pfm_context_free(ctx);
2743
2744 error:
2745         return ret;
2746 }
2747
2748 static inline unsigned long
2749 pfm_new_counter_value (pfm_counter_t *reg, int is_long_reset)
2750 {
2751         unsigned long val = is_long_reset ? reg->long_reset : reg->short_reset;
2752         unsigned long new_seed, old_seed = reg->seed, mask = reg->mask;
2753         extern unsigned long carta_random32 (unsigned long seed);
2754
2755         if (reg->flags & PFM_REGFL_RANDOM) {
2756                 new_seed = carta_random32(old_seed);
2757                 val -= (old_seed & mask);       /* counter values are negative numbers! */
2758                 if ((mask >> 32) != 0)
2759                         /* construct a full 64-bit random value: */
2760                         new_seed |= carta_random32(old_seed >> 32) << 32;
2761                 reg->seed = new_seed;
2762         }
2763         reg->lval = val;
2764         return val;
2765 }
2766
2767 static void
2768 pfm_reset_regs_masked(pfm_context_t *ctx, unsigned long *ovfl_regs, int is_long_reset)
2769 {
2770         unsigned long mask = ovfl_regs[0];
2771         unsigned long reset_others = 0UL;
2772         unsigned long val;
2773         int i;
2774
2775         /*
2776          * now restore reset value on sampling overflowed counters
2777          */
2778         mask >>= PMU_FIRST_COUNTER;
2779         for(i = PMU_FIRST_COUNTER; mask; i++, mask >>= 1) {
2780
2781                 if ((mask & 0x1UL) == 0UL) continue;
2782
2783                 ctx->ctx_pmds[i].val = val = pfm_new_counter_value(ctx->ctx_pmds+ i, is_long_reset);
2784                 reset_others        |= ctx->ctx_pmds[i].reset_pmds[0];
2785
2786                 DPRINT_ovfl((" %s reset ctx_pmds[%d]=%lx\n", is_long_reset ? "long" : "short", i, val));
2787         }
2788
2789         /*
2790          * Now take care of resetting the other registers
2791          */
2792         for(i = 0; reset_others; i++, reset_others >>= 1) {
2793
2794                 if ((reset_others & 0x1) == 0) continue;
2795
2796                 ctx->ctx_pmds[i].val = val = pfm_new_counter_value(ctx->ctx_pmds + i, is_long_reset);
2797
2798                 DPRINT_ovfl(("%s reset_others pmd[%d]=%lx\n",
2799                           is_long_reset ? "long" : "short", i, val));
2800         }
2801 }
2802
2803 static void
2804 pfm_reset_regs(pfm_context_t *ctx, unsigned long *ovfl_regs, int is_long_reset)
2805 {
2806         unsigned long mask = ovfl_regs[0];
2807         unsigned long reset_others = 0UL;
2808         unsigned long val;
2809         int i;
2810
2811         DPRINT_ovfl(("ovfl_regs=0x%lx is_long_reset=%d\n", ovfl_regs[0], is_long_reset));
2812
2813         if (ctx->ctx_state == PFM_CTX_MASKED) {
2814                 pfm_reset_regs_masked(ctx, ovfl_regs, is_long_reset);
2815                 return;
2816         }
2817
2818         /*
2819          * now restore reset value on sampling overflowed counters
2820          */
2821         mask >>= PMU_FIRST_COUNTER;
2822         for(i = PMU_FIRST_COUNTER; mask; i++, mask >>= 1) {
2823
2824                 if ((mask & 0x1UL) == 0UL) continue;
2825
2826                 val           = pfm_new_counter_value(ctx->ctx_pmds+ i, is_long_reset);
2827                 reset_others |= ctx->ctx_pmds[i].reset_pmds[0];
2828
2829                 DPRINT_ovfl((" %s reset ctx_pmds[%d]=%lx\n", is_long_reset ? "long" : "short", i, val));
2830
2831                 pfm_write_soft_counter(ctx, i, val);
2832         }
2833
2834         /*
2835          * Now take care of resetting the other registers
2836          */
2837         for(i = 0; reset_others; i++, reset_others >>= 1) {
2838
2839                 if ((reset_others & 0x1) == 0) continue;
2840
2841                 val = pfm_new_counter_value(ctx->ctx_pmds + i, is_long_reset);
2842
2843                 if (PMD_IS_COUNTING(i)) {
2844                         pfm_write_soft_counter(ctx, i, val);
2845                 } else {
2846                         ia64_set_pmd(i, val);
2847                 }
2848                 DPRINT_ovfl(("%s reset_others pmd[%d]=%lx\n",
2849                           is_long_reset ? "long" : "short", i, val));
2850         }
2851         ia64_srlz_d();
2852 }
2853
2854 static int
2855 pfm_write_pmcs(pfm_context_t *ctx, void *arg, int count, struct pt_regs *regs)
2856 {
2857         struct thread_struct *thread = NULL;
2858         struct task_struct *task;
2859         pfarg_reg_t *req = (pfarg_reg_t *)arg;
2860         unsigned long value, pmc_pm;
2861         unsigned long smpl_pmds, reset_pmds, impl_pmds;
2862         unsigned int cnum, reg_flags, flags, pmc_type;
2863         int i, can_access_pmu = 0, is_loaded, is_system, expert_mode;
2864         int is_monitor, is_counting, state;
2865         int ret = -EINVAL;
2866         pfm_reg_check_t wr_func;
2867 #define PFM_CHECK_PMC_PM(x, y, z) ((x)->ctx_fl_system ^ PMC_PM(y, z))
2868
2869         state     = ctx->ctx_state;
2870         is_loaded = state == PFM_CTX_LOADED ? 1 : 0;
2871         is_system = ctx->ctx_fl_system;
2872         task      = ctx->ctx_task;
2873         impl_pmds = pmu_conf->impl_pmds[0];
2874
2875         if (state == PFM_CTX_ZOMBIE) return -EINVAL;
2876
2877         if (is_loaded) {
2878                 thread = &task->thread;
2879                 /*
2880                  * In system wide and when the context is loaded, access can only happen
2881                  * when the caller is running on the CPU being monitored by the session.
2882                  * It does not have to be the owner (ctx_task) of the context per se.
2883                  */
2884                 if (is_system && ctx->ctx_cpu != smp_processor_id()) {
2885                         DPRINT(("should be running on CPU%d\n", ctx->ctx_cpu));
2886                         return -EBUSY;
2887                 }
2888                 can_access_pmu = GET_PMU_OWNER() == task || is_system ? 1 : 0;
2889         }
2890         expert_mode = pfm_sysctl.expert_mode;
2891
2892         for (i = 0; i < count; i++, req++) {
2893
2894                 cnum       = req->reg_num;
2895                 reg_flags  = req->reg_flags;
2896                 value      = req->reg_value;
2897                 smpl_pmds  = req->reg_smpl_pmds[0];
2898                 reset_pmds = req->reg_reset_pmds[0];
2899                 flags      = 0;
2900
2901
2902                 if (cnum >= PMU_MAX_PMCS) {
2903                         DPRINT(("pmc%u is invalid\n", cnum));
2904                         goto error;
2905                 }
2906
2907                 pmc_type   = pmu_conf->pmc_desc[cnum].type;
2908                 pmc_pm     = (value >> pmu_conf->pmc_desc[cnum].pm_pos) & 0x1;
2909                 is_counting = (pmc_type & PFM_REG_COUNTING) == PFM_REG_COUNTING ? 1 : 0;
2910                 is_monitor  = (pmc_type & PFM_REG_MONITOR) == PFM_REG_MONITOR ? 1 : 0;
2911
2912                 /*
2913                  * we reject all non implemented PMC as well
2914                  * as attempts to modify PMC[0-3] which are used
2915                  * as status registers by the PMU
2916                  */
2917                 if ((pmc_type & PFM_REG_IMPL) == 0 || (pmc_type & PFM_REG_CONTROL) == PFM_REG_CONTROL) {
2918                         DPRINT(("pmc%u is unimplemented or no-access pmc_type=%x\n", cnum, pmc_type));
2919                         goto error;
2920                 }
2921                 wr_func = pmu_conf->pmc_desc[cnum].write_check;
2922                 /*
2923                  * If the PMC is a monitor, then if the value is not the default:
2924                  *      - system-wide session: PMCx.pm=1 (privileged monitor)
2925                  *      - per-task           : PMCx.pm=0 (user monitor)
2926                  */
2927                 if (is_monitor && value != PMC_DFL_VAL(cnum) && is_system ^ pmc_pm) {
2928                         DPRINT(("pmc%u pmc_pm=%lu is_system=%d\n",
2929                                 cnum,
2930                                 pmc_pm,
2931                                 is_system));
2932                         goto error;
2933                 }
2934
2935                 if (is_counting) {
2936                         /*
2937                          * enforce generation of overflow interrupt. Necessary on all
2938                          * CPUs.
2939                          */
2940                         value |= 1 << PMU_PMC_OI;
2941
2942                         if (reg_flags & PFM_REGFL_OVFL_NOTIFY) {
2943                                 flags |= PFM_REGFL_OVFL_NOTIFY;
2944                         }
2945
2946                         if (reg_flags & PFM_REGFL_RANDOM) flags |= PFM_REGFL_RANDOM;
2947
2948                         /* verify validity of smpl_pmds */
2949                         if ((smpl_pmds & impl_pmds) != smpl_pmds) {
2950                                 DPRINT(("invalid smpl_pmds 0x%lx for pmc%u\n", smpl_pmds, cnum));
2951                                 goto error;
2952                         }
2953
2954                         /* verify validity of reset_pmds */
2955                         if ((reset_pmds & impl_pmds) != reset_pmds) {
2956                                 DPRINT(("invalid reset_pmds 0x%lx for pmc%u\n", reset_pmds, cnum));
2957                                 goto error;
2958                         }
2959                 } else {
2960                         if (reg_flags & (PFM_REGFL_OVFL_NOTIFY|PFM_REGFL_RANDOM)) {
2961                                 DPRINT(("cannot set ovfl_notify or random on pmc%u\n", cnum));
2962                                 goto error;
2963                         }
2964                         /* eventid on non-counting monitors are ignored */
2965                 }
2966
2967                 /*
2968                  * execute write checker, if any
2969                  */
2970                 if (likely(expert_mode == 0 && wr_func)) {
2971                         ret = (*wr_func)(task, ctx, cnum, &value, regs);
2972                         if (ret) goto error;
2973                         ret = -EINVAL;
2974                 }
2975
2976                 /*
2977                  * no error on this register
2978                  */
2979                 PFM_REG_RETFLAG_SET(req->reg_flags, 0);
2980
2981                 /*
2982                  * Now we commit the changes to the software state
2983                  */
2984
2985                 /*
2986                  * update overflow information
2987                  */
2988                 if (is_counting) {
2989                         /*
2990                          * full flag update each time a register is programmed
2991                          */
2992                         ctx->ctx_pmds[cnum].flags = flags;
2993
2994                         ctx->ctx_pmds[cnum].reset_pmds[0] = reset_pmds;
2995                         ctx->ctx_pmds[cnum].smpl_pmds[0]  = smpl_pmds;
2996                         ctx->ctx_pmds[cnum].eventid       = req->reg_smpl_eventid;
2997
2998                         /*
2999                          * Mark all PMDS to be accessed as used.
3000                          *
3001                          * We do not keep track of PMC because we have to
3002                          * systematically restore ALL of them.
3003                          *
3004                          * We do not update the used_monitors mask, because
3005                          * if we have not programmed them, then will be in
3006                          * a quiescent state, therefore we will not need to
3007                          * mask/restore then when context is MASKED.
3008                          */
3009                         CTX_USED_PMD(ctx, reset_pmds);
3010                         CTX_USED_PMD(ctx, smpl_pmds);
3011                         /*
3012                          * make sure we do not try to reset on
3013                          * restart because we have established new values
3014                          */
3015                         if (state == PFM_CTX_MASKED) ctx->ctx_ovfl_regs[0] &= ~1UL << cnum;
3016                 }
3017                 /*
3018                  * Needed in case the user does not initialize the equivalent
3019                  * PMD. Clearing is done indirectly via pfm_reset_pmu_state() so there is no
3020                  * possible leak here.
3021                  */
3022                 CTX_USED_PMD(ctx, pmu_conf->pmc_desc[cnum].dep_pmd[0]);
3023
3024                 /*
3025                  * keep track of the monitor PMC that we are using.
3026                  * we save the value of the pmc in ctx_pmcs[] and if
3027                  * the monitoring is not stopped for the context we also
3028                  * place it in the saved state area so that it will be
3029                  * picked up later by the context switch code.
3030                  *
3031                  * The value in ctx_pmcs[] can only be changed in pfm_write_pmcs().
3032                  *
3033                  * The value in thread->pmcs[] may be modified on overflow, i.e.,  when
3034                  * monitoring needs to be stopped.
3035                  */
3036                 if (is_monitor) CTX_USED_MONITOR(ctx, 1UL << cnum);
3037
3038                 /*
3039                  * update context state
3040                  */
3041                 ctx->ctx_pmcs[cnum] = value;
3042
3043                 if (is_loaded) {
3044                         /*
3045                          * write thread state
3046                          */
3047                         if (is_system == 0) thread->pmcs[cnum] = value;
3048
3049                         /*
3050                          * write hardware register if we can
3051                          */
3052                         if (can_access_pmu) {
3053                                 ia64_set_pmc(cnum, value);
3054                         }
3055 #ifdef CONFIG_SMP
3056                         else {
3057                                 /*
3058                                  * per-task SMP only here
3059                                  *
3060                                  * we are guaranteed that the task is not running on the other CPU,
3061                                  * we indicate that this PMD will need to be reloaded if the task
3062                                  * is rescheduled on the CPU it ran last on.
3063                                  */
3064                                 ctx->ctx_reload_pmcs[0] |= 1UL << cnum;
3065                         }
3066 #endif
3067                 }
3068
3069                 DPRINT(("pmc[%u]=0x%lx loaded=%d access_pmu=%d all_pmcs=0x%lx used_pmds=0x%lx eventid=%ld smpl_pmds=0x%lx reset_pmds=0x%lx reloads_pmcs=0x%lx used_monitors=0x%lx ovfl_regs=0x%lx\n",
3070                           cnum,
3071                           value,
3072                           is_loaded,
3073                           can_access_pmu,
3074                           ctx->ctx_all_pmcs[0],
3075                           ctx->ctx_used_pmds[0],
3076                           ctx->ctx_pmds[cnum].eventid,
3077                           smpl_pmds,
3078                           reset_pmds,
3079                           ctx->ctx_reload_pmcs[0],
3080                           ctx->ctx_used_monitors[0],
3081                           ctx->ctx_ovfl_regs[0]));
3082         }
3083
3084         /*
3085          * make sure the changes are visible
3086          */
3087         if (can_access_pmu) ia64_srlz_d();
3088
3089         return 0;
3090 error:
3091         PFM_REG_RETFLAG_SET(req->reg_flags, PFM_REG_RETFL_EINVAL);
3092         return ret;
3093 }
3094
3095 static int
3096 pfm_write_pmds(pfm_context_t *ctx, void *arg, int count, struct pt_regs *regs)
3097 {
3098         struct thread_struct *thread = NULL;
3099         struct task_struct *task;
3100         pfarg_reg_t *req = (pfarg_reg_t *)arg;
3101         unsigned long value, hw_value, ovfl_mask;
3102         unsigned int cnum;
3103         int i, can_access_pmu = 0, state;
3104         int is_counting, is_loaded, is_system, expert_mode;
3105         int ret = -EINVAL;
3106         pfm_reg_check_t wr_func;
3107
3108
3109         state     = ctx->ctx_state;
3110         is_loaded = state == PFM_CTX_LOADED ? 1 : 0;
3111         is_system = ctx->ctx_fl_system;
3112         ovfl_mask = pmu_conf->ovfl_val;
3113         task      = ctx->ctx_task;
3114
3115         if (unlikely(state == PFM_CTX_ZOMBIE)) return -EINVAL;
3116
3117         /*
3118          * on both UP and SMP, we can only write to the PMC when the task is
3119          * the owner of the local PMU.
3120          */
3121         if (likely(is_loaded)) {
3122                 thread = &task->thread;
3123                 /*
3124                  * In system wide and when the context is loaded, access can only happen
3125                  * when the caller is running on the CPU being monitored by the session.
3126                  * It does not have to be the owner (ctx_task) of the context per se.
3127                  */
3128                 if (unlikely(is_system && ctx->ctx_cpu != smp_processor_id())) {
3129                         DPRINT(("should be running on CPU%d\n", ctx->ctx_cpu));
3130                         return -EBUSY;
3131                 }
3132                 can_access_pmu = GET_PMU_OWNER() == task || is_system ? 1 : 0;
3133         }
3134         expert_mode = pfm_sysctl.expert_mode;
3135
3136         for (i = 0; i < count; i++, req++) {
3137
3138                 cnum  = req->reg_num;
3139                 value = req->reg_value;
3140
3141                 if (!PMD_IS_IMPL(cnum)) {
3142                         DPRINT(("pmd[%u] is unimplemented or invalid\n", cnum));
3143                         goto abort_mission;
3144                 }
3145                 is_counting = PMD_IS_COUNTING(cnum);
3146                 wr_func     = pmu_conf->pmd_desc[cnum].write_check;
3147
3148                 /*
3149                  * execute write checker, if any
3150                  */
3151                 if (unlikely(expert_mode == 0 && wr_func)) {
3152                         unsigned long v = value;
3153
3154                         ret = (*wr_func)(task, ctx, cnum, &v, regs);
3155                         if (ret) goto abort_mission;
3156
3157                         value = v;
3158                         ret   = -EINVAL;
3159                 }
3160
3161                 /*
3162                  * no error on this register
3163                  */
3164                 PFM_REG_RETFLAG_SET(req->reg_flags, 0);
3165
3166                 /*
3167                  * now commit changes to software state
3168                  */
3169                 hw_value = value;
3170
3171                 /*
3172                  * update virtualized (64bits) counter
3173                  */
3174                 if (is_counting) {
3175                         /*
3176                          * write context state
3177                          */
3178                         ctx->ctx_pmds[cnum].lval = value;
3179
3180                         /*
3181                          * when context is load we use the split value
3182                          */
3183                         if (is_loaded) {
3184                                 hw_value = value &  ovfl_mask;
3185                                 value    = value & ~ovfl_mask;
3186                         }
3187                 }
3188                 /*
3189                  * update reset values (not just for counters)
3190                  */
3191                 ctx->ctx_pmds[cnum].long_reset  = req->reg_long_reset;
3192                 ctx->ctx_pmds[cnum].short_reset = req->reg_short_reset;
3193
3194                 /*
3195                  * update randomization parameters (not just for counters)
3196                  */
3197                 ctx->ctx_pmds[cnum].seed = req->reg_random_seed;
3198                 ctx->ctx_pmds[cnum].mask = req->reg_random_mask;
3199
3200                 /*
3201                  * update context value
3202                  */
3203                 ctx->ctx_pmds[cnum].val  = value;
3204
3205                 /*
3206                  * Keep track of what we use
3207                  *
3208                  * We do not keep track of PMC because we have to
3209                  * systematically restore ALL of them.
3210                  */
3211                 CTX_USED_PMD(ctx, PMD_PMD_DEP(cnum));
3212
3213                 /*
3214                  * mark this PMD register used as well
3215                  */
3216                 CTX_USED_PMD(ctx, RDEP(cnum));
3217
3218                 /*
3219                  * make sure we do not try to reset on
3220                  * restart because we have established new values
3221                  */
3222                 if (is_counting && state == PFM_CTX_MASKED) {
3223                         ctx->ctx_ovfl_regs[0] &= ~1UL << cnum;
3224                 }
3225
3226                 if (is_loaded) {
3227                         /*
3228                          * write thread state
3229                          */
3230                         if (is_system == 0) thread->pmds[cnum] = hw_value;
3231
3232                         /*
3233                          * write hardware register if we can
3234                          */
3235                         if (can_access_pmu) {
3236                                 ia64_set_pmd(cnum, hw_value);
3237                         } else {
3238 #ifdef CONFIG_SMP
3239                                 /*
3240                                  * we are guaranteed that the task is not running on the other CPU,
3241                                  * we indicate that this PMD will need to be reloaded if the task
3242                                  * is rescheduled on the CPU it ran last on.
3243                                  */
3244                                 ctx->ctx_reload_pmds[0] |= 1UL << cnum;
3245 #endif
3246                         }
3247                 }
3248
3249                 DPRINT(("pmd[%u]=0x%lx loaded=%d access_pmu=%d, hw_value=0x%lx ctx_pmd=0x%lx  short_reset=0x%lx "
3250                           "long_reset=0x%lx notify=%c used_pmds=0x%lx reset_pmds=0x%lx reload_pmds=0x%lx all_pmds=0x%lx ovfl_regs=0x%lx\n",
3251                         cnum,
3252                         value,
3253                         is_loaded,
3254                         can_access_pmu,
3255                         hw_value,
3256                         ctx->ctx_pmds[cnum].val,
3257                         ctx->ctx_pmds[cnum].short_reset,
3258                         ctx->ctx_pmds[cnum].long_reset,
3259                         PMC_OVFL_NOTIFY(ctx, cnum) ? 'Y':'N',
3260                         ctx->ctx_used_pmds[0],
3261                         ctx->ctx_pmds[cnum].reset_pmds[0],
3262                         ctx->ctx_reload_pmds[0],
3263                         ctx->ctx_all_pmds[0],
3264                         ctx->ctx_ovfl_regs[0]));
3265         }
3266
3267         /*
3268          * make changes visible
3269          */
3270         if (can_access_pmu) ia64_srlz_d();
3271
3272         return 0;
3273
3274 abort_mission:
3275         /*
3276          * for now, we have only one possibility for error
3277          */
3278         PFM_REG_RETFLAG_SET(req->reg_flags, PFM_REG_RETFL_EINVAL);
3279         return ret;
3280 }
3281
3282 /*
3283  * By the way of PROTECT_CONTEXT(), interrupts are masked while we are in this function.
3284  * Therefore we know, we do not have to worry about the PMU overflow interrupt. If an
3285  * interrupt is delivered during the call, it will be kept pending until we leave, making
3286  * it appears as if it had been generated at the UNPROTECT_CONTEXT(). At least we are
3287  * guaranteed to return consistent data to the user, it may simply be old. It is not
3288  * trivial to treat the overflow while inside the call because you may end up in
3289  * some module sampling buffer code causing deadlocks.
3290  */
3291 static int
3292 pfm_read_pmds(pfm_context_t *ctx, void *arg, int count, struct pt_regs *regs)
3293 {
3294         struct thread_struct *thread = NULL;
3295         struct task_struct *task;
3296         unsigned long val = 0UL, lval, ovfl_mask, sval;
3297         pfarg_reg_t *req = (pfarg_reg_t *)arg;
3298         unsigned int cnum, reg_flags = 0;
3299         int i, can_access_pmu = 0, state;
3300         int is_loaded, is_system, is_counting, expert_mode;
3301         int ret = -EINVAL;
3302         pfm_reg_check_t rd_func;
3303
3304         /*
3305          * access is possible when loaded only for
3306          * self-monitoring tasks or in UP mode
3307          */
3308
3309         state     = ctx->ctx_state;
3310         is_loaded = state == PFM_CTX_LOADED ? 1 : 0;
3311         is_system = ctx->ctx_fl_system;
3312         ovfl_mask = pmu_conf->ovfl_val;
3313         task      = ctx->ctx_task;
3314
3315         if (state == PFM_CTX_ZOMBIE) return -EINVAL;
3316
3317         if (likely(is_loaded)) {
3318                 thread = &task->thread;
3319                 /*
3320                  * In system wide and when the context is loaded, access can only happen
3321                  * when the caller is running on the CPU being monitored by the session.
3322                  * It does not have to be the owner (ctx_task) of the context per se.
3323                  */
3324                 if (unlikely(is_system && ctx->ctx_cpu != smp_processor_id())) {
3325                         DPRINT(("should be running on CPU%d\n", ctx->ctx_cpu));
3326                         return -EBUSY;
3327                 }
3328                 /*
3329                  * this can be true when not self-monitoring only in UP
3330                  */
3331                 can_access_pmu = GET_PMU_OWNER() == task || is_system ? 1 : 0;
3332
3333                 if (can_access_pmu) ia64_srlz_d();
3334         }
3335         expert_mode = pfm_sysctl.expert_mode;
3336
3337         DPRINT(("loaded=%d access_pmu=%d ctx_state=%d\n",
3338                 is_loaded,
3339                 can_access_pmu,
3340                 state));
3341
3342         /*
3343          * on both UP and SMP, we can only read the PMD from the hardware register when
3344          * the task is the owner of the local PMU.
3345          */
3346
3347         for (i = 0; i < count; i++, req++) {
3348
3349                 cnum        = req->reg_num;
3350                 reg_flags   = req->reg_flags;
3351
3352                 if (unlikely(!PMD_IS_IMPL(cnum))) goto error;
3353                 /*
3354                  * we can only read the register that we use. That includes
3355                  * the one we explicitely initialize AND the one we want included
3356                  * in the sampling buffer (smpl_regs).
3357                  *
3358                  * Having this restriction allows optimization in the ctxsw routine
3359                  * without compromising security (leaks)
3360                  */
3361                 if (unlikely(!CTX_IS_USED_PMD(ctx, cnum))) goto error;
3362
3363                 sval        = ctx->ctx_pmds[cnum].val;
3364                 lval        = ctx->ctx_pmds[cnum].lval;
3365                 is_counting = PMD_IS_COUNTING(cnum);
3366
3367                 /*
3368                  * If the task is not the current one, then we check if the
3369                  * PMU state is still in the local live register due to lazy ctxsw.
3370                  * If true, then we read directly from the registers.
3371                  */
3372                 if (can_access_pmu){
3373                         val = ia64_get_pmd(cnum);
3374                 } else {
3375                         /*
3376                          * context has been saved
3377                          * if context is zombie, then task does not exist anymore.
3378                          * In this case, we use the full value saved in the context (pfm_flush_regs()).
3379                          */
3380                         val = is_loaded ? thread->pmds[cnum] : 0UL;
3381                 }
3382                 rd_func = pmu_conf->pmd_desc[cnum].read_check;
3383
3384                 if (is_counting) {
3385                         /*
3386                          * XXX: need to check for overflow when loaded
3387                          */
3388                         val &= ovfl_mask;
3389                         val += sval;
3390                 }
3391
3392                 /*
3393                  * execute read checker, if any
3394                  */
3395                 if (unlikely(expert_mode == 0 && rd_func)) {
3396                         unsigned long v = val;
3397                         ret = (*rd_func)(ctx->ctx_task, ctx, cnum, &v, regs);
3398                         if (ret) goto error;
3399                         val = v;
3400                         ret = -EINVAL;
3401                 }
3402
3403                 PFM_REG_RETFLAG_SET(reg_flags, 0);
3404
3405                 DPRINT(("pmd[%u]=0x%lx\n", cnum, val));
3406
3407                 /*
3408                  * update register return value, abort all if problem during copy.
3409                  * we only modify the reg_flags field. no check mode is fine because
3410                  * access has been verified upfront in sys_perfmonctl().
3411                  */
3412                 req->reg_value            = val;
3413                 req->reg_flags            = reg_flags;
3414                 req->reg_last_reset_val   = lval;
3415         }
3416
3417         return 0;
3418
3419 error:
3420         PFM_REG_RETFLAG_SET(req->reg_flags, PFM_REG_RETFL_EINVAL);
3421         return ret;
3422 }
3423
3424 int
3425 pfm_mod_write_pmcs(struct task_struct *task, void *req, unsigned int nreq, struct pt_regs *regs)
3426 {
3427         pfm_context_t *ctx;
3428
3429         if (req == NULL) return -EINVAL;
3430
3431         ctx = GET_PMU_CTX();
3432
3433         if (ctx == NULL) return -EINVAL;
3434
3435         /*
3436          * for now limit to current task, which is enough when calling
3437          * from overflow handler
3438          */
3439         if (task != current && ctx->ctx_fl_system == 0) return -EBUSY;
3440
3441         return pfm_write_pmcs(ctx, req, nreq, regs);
3442 }
3443 EXPORT_SYMBOL(pfm_mod_write_pmcs);
3444
3445 int
3446 pfm_mod_read_pmds(struct task_struct *task, void *req, unsigned int nreq, struct pt_regs *regs)
3447 {
3448         pfm_context_t *ctx;
3449
3450         if (req == NULL) return -EINVAL;
3451
3452         ctx = GET_PMU_CTX();
3453
3454         if (ctx == NULL) return -EINVAL;
3455
3456         /*
3457          * for now limit to current task, which is enough when calling
3458          * from overflow handler
3459          */
3460         if (task != current && ctx->ctx_fl_system == 0) return -EBUSY;
3461
3462         return pfm_read_pmds(ctx, req, nreq, regs);
3463 }
3464 EXPORT_SYMBOL(pfm_mod_read_pmds);
3465
3466 /*
3467  * Only call this function when a process it trying to
3468  * write the debug registers (reading is always allowed)
3469  */
3470 int
3471 pfm_use_debug_registers(struct task_struct *task)
3472 {
3473         pfm_context_t *ctx = task->thread.pfm_context;
3474         unsigned long flags;
3475         int ret = 0;
3476
3477         if (pmu_conf->use_rr_dbregs == 0) return 0;
3478
3479         DPRINT(("called for [%d]\n", task->pid));
3480
3481         /*
3482          * do it only once
3483          */
3484         if (task->thread.flags & IA64_THREAD_DBG_VALID) return 0;
3485
3486         /*
3487          * Even on SMP, we do not need to use an atomic here because
3488          * the only way in is via ptrace() and this is possible only when the
3489          * process is stopped. Even in the case where the ctxsw out is not totally
3490          * completed by the time we come here, there is no way the 'stopped' process
3491          * could be in the middle of fiddling with the pfm_write_ibr_dbr() routine.
3492          * So this is always safe.
3493          */
3494         if (ctx && ctx->ctx_fl_using_dbreg == 1) return -1;
3495
3496         LOCK_PFS(flags);
3497
3498         /*
3499          * We cannot allow setting breakpoints when system wide monitoring
3500          * sessions are using the debug registers.
3501          */
3502         if (pfm_sessions.pfs_sys_use_dbregs> 0)
3503                 ret = -1;
3504         else
3505                 pfm_sessions.pfs_ptrace_use_dbregs++;
3506
3507         DPRINT(("ptrace_use_dbregs=%u  sys_use_dbregs=%u by [%d] ret = %d\n",
3508                   pfm_sessions.pfs_ptrace_use_dbregs,
3509                   pfm_sessions.pfs_sys_use_dbregs,
3510                   task->pid, ret));
3511
3512         UNLOCK_PFS(flags);
3513
3514         return ret;
3515 }
3516
3517 /*
3518  * This function is called for every task that exits with the
3519  * IA64_THREAD_DBG_VALID set. This indicates a task which was
3520  * able to use the debug registers for debugging purposes via
3521  * ptrace(). Therefore we know it was not using them for
3522  * perfmormance monitoring, so we only decrement the number
3523  * of "ptraced" debug register users to keep the count up to date
3524  */
3525 int
3526 pfm_release_debug_registers(struct task_struct *task)
3527 {
3528         unsigned long flags;
3529         int ret;
3530
3531         if (pmu_conf->use_rr_dbregs == 0) return 0;
3532
3533         LOCK_PFS(flags);
3534         if (pfm_sessions.pfs_ptrace_use_dbregs == 0) {
3535                 printk(KERN_ERR "perfmon: invalid release for [%d] ptrace_use_dbregs=0\n", task->pid);
3536                 ret = -1;
3537         }  else {
3538                 pfm_sessions.pfs_ptrace_use_dbregs--;
3539                 ret = 0;
3540         }
3541         UNLOCK_PFS(flags);
3542
3543         return ret;
3544 }
3545
3546 static int
3547 pfm_restart(pfm_context_t *ctx, void *arg, int count, struct pt_regs *regs)
3548 {
3549         struct task_struct *task;
3550         pfm_buffer_fmt_t *fmt;
3551         pfm_ovfl_ctrl_t rst_ctrl;
3552         int state, is_system;
3553         int ret = 0;
3554
3555         state     = ctx->ctx_state;
3556         fmt       = ctx->ctx_buf_fmt;
3557         is_system = ctx->ctx_fl_system;
3558         task      = PFM_CTX_TASK(ctx);
3559
3560         switch(state) {
3561                 case PFM_CTX_MASKED:
3562                         break;
3563                 case PFM_CTX_LOADED:
3564                         if (CTX_HAS_SMPL(ctx) && fmt->fmt_restart_active) break;
3565                         /* fall through */
3566                 case PFM_CTX_UNLOADED:
3567                 case PFM_CTX_ZOMBIE:
3568                         DPRINT(("invalid state=%d\n", state));
3569                         return -EBUSY;
3570                 default:
3571                         DPRINT(("state=%d, cannot operate (no active_restart handler)\n", state));
3572                         return -EINVAL;
3573         }
3574
3575         /*
3576          * In system wide and when the context is loaded, access can only happen
3577          * when the caller is running on the CPU being monitored by the session.
3578          * It does not have to be the owner (ctx_task) of the context per se.
3579          */
3580         if (is_system && ctx->ctx_cpu != smp_processor_id()) {
3581                 DPRINT(("should be running on CPU%d\n", ctx->ctx_cpu));
3582                 return -EBUSY;
3583         }
3584
3585         /* sanity check */
3586         if (unlikely(task == NULL)) {
3587                 printk(KERN_ERR "perfmon: [%d] pfm_restart no task\n", current->pid);
3588                 return -EINVAL;
3589         }
3590
3591         if (task == current || is_system) {
3592
3593                 fmt = ctx->ctx_buf_fmt;
3594
3595                 DPRINT(("restarting self %d ovfl=0x%lx\n",
3596                         task->pid,
3597                         ctx->ctx_ovfl_regs[0]));
3598
3599                 if (CTX_HAS_SMPL(ctx)) {
3600
3601                         prefetch(ctx->ctx_smpl_hdr);
3602
3603                         rst_ctrl.bits.mask_monitoring = 0;
3604                         rst_ctrl.bits.reset_ovfl_pmds = 0;
3605
3606                         if (state == PFM_CTX_LOADED)
3607                                 ret = pfm_buf_fmt_restart_active(fmt, task, &rst_ctrl, ctx->ctx_smpl_hdr, regs);
3608                         else
3609                                 ret = pfm_buf_fmt_restart(fmt, task, &rst_ctrl, ctx->ctx_smpl_hdr, regs);
3610                 } else {
3611                         rst_ctrl.bits.mask_monitoring = 0;
3612                         rst_ctrl.bits.reset_ovfl_pmds = 1;
3613                 }
3614
3615                 if (ret == 0) {
3616                         if (rst_ctrl.bits.reset_ovfl_pmds)
3617                                 pfm_reset_regs(ctx, ctx->ctx_ovfl_regs, PFM_PMD_LONG_RESET);
3618
3619                         if (rst_ctrl.bits.mask_monitoring == 0) {
3620                                 DPRINT(("resuming monitoring for [%d]\n", task->pid));
3621
3622                                 if (state == PFM_CTX_MASKED) pfm_restore_monitoring(task);
3623                         } else {
3624                                 DPRINT(("keeping monitoring stopped for [%d]\n", task->pid));
3625
3626                                 // cannot use pfm_stop_monitoring(task, regs);
3627                         }
3628                 }
3629                 /*
3630                  * clear overflowed PMD mask to remove any stale information
3631                  */
3632                 ctx->ctx_ovfl_regs[0] = 0UL;
3633
3634                 /*
3635                  * back to LOADED state
3636                  */
3637                 ctx->ctx_state = PFM_CTX_LOADED;
3638
3639                 /*
3640                  * XXX: not really useful for self monitoring
3641                  */
3642                 ctx->ctx_fl_can_restart = 0;
3643
3644                 return 0;
3645         }
3646
3647         /*
3648          * restart another task
3649          */
3650
3651         /*
3652          * When PFM_CTX_MASKED, we cannot issue a restart before the previous
3653          * one is seen by the task.
3654          */
3655         if (state == PFM_CTX_MASKED) {
3656                 if (ctx->ctx_fl_can_restart == 0) return -EINVAL;
3657                 /*
3658                  * will prevent subsequent restart before this one is
3659                  * seen by other task
3660                  */
3661                 ctx->ctx_fl_can_restart = 0;
3662         }
3663
3664         /*
3665          * if blocking, then post the semaphore is PFM_CTX_MASKED, i.e.
3666          * the task is blocked or on its way to block. That's the normal
3667          * restart path. If the monitoring is not masked, then the task
3668          * can be actively monitoring and we cannot directly intervene.
3669          * Therefore we use the trap mechanism to catch the task and
3670          * force it to reset the buffer/reset PMDs.
3671          *
3672          * if non-blocking, then we ensure that the task will go into
3673          * pfm_handle_work() before returning to user mode.
3674          *
3675          * We cannot explicitely reset another task, it MUST always
3676          * be done by the task itself. This works for system wide because
3677          * the tool that is controlling the session is logically doing
3678          * "self-monitoring".
3679          */
3680         if (CTX_OVFL_NOBLOCK(ctx) == 0 && state == PFM_CTX_MASKED) {
3681                 DPRINT(("unblocking [%d] \n", task->pid));
3682                 up(&ctx->ctx_restart_sem);
3683         } else {
3684                 DPRINT(("[%d] armed exit trap\n", task->pid));
3685
3686                 ctx->ctx_fl_trap_reason = PFM_TRAP_REASON_RESET;
3687
3688                 PFM_SET_WORK_PENDING(task, 1);
3689
3690                 pfm_set_task_notify(task);
3691
3692                 /*
3693                  * XXX: send reschedule if task runs on another CPU
3694                  */
3695         }
3696         return 0;
3697 }
3698
3699 static int
3700 pfm_debug(pfm_context_t *ctx, void *arg, int count, struct pt_regs *regs)
3701 {
3702         unsigned int m = *(unsigned int *)arg;
3703
3704         pfm_sysctl.debug = m == 0 ? 0 : 1;
3705
3706         pfm_debug_var = pfm_sysctl.debug;
3707
3708         printk(KERN_INFO "perfmon debugging %s (timing reset)\n", pfm_sysctl.debug ? "on" : "off");
3709
3710         if (m == 0) {
3711                 memset(pfm_stats, 0, sizeof(pfm_stats));
3712                 for(m=0; m < NR_CPUS; m++) pfm_stats[m].pfm_ovfl_intr_cycles_min = ~0UL;
3713         }
3714         return 0;
3715 }
3716
3717 /*
3718  * arg can be NULL and count can be zero for this function
3719  */
3720 static int
3721 pfm_write_ibr_dbr(int mode, pfm_context_t *ctx, void *arg, int count, struct pt_regs *regs)
3722 {
3723         struct thread_struct *thread = NULL;
3724         struct task_struct *task;
3725         pfarg_dbreg_t *req = (pfarg_dbreg_t *)arg;
3726         unsigned long flags;
3727         dbreg_t dbreg;
3728         unsigned int rnum;
3729         int first_time;
3730         int ret = 0, state;
3731         int i, can_access_pmu = 0;
3732         int is_system, is_loaded;
3733
3734         if (pmu_conf->use_rr_dbregs == 0) return -EINVAL;
3735
3736         state     = ctx->ctx_state;
3737         is_loaded = state == PFM_CTX_LOADED ? 1 : 0;
3738         is_system = ctx->ctx_fl_system;
3739         task      = ctx->ctx_task;
3740
3741         if (state == PFM_CTX_ZOMBIE) return -EINVAL;
3742
3743         /*
3744          * on both UP and SMP, we can only write to the PMC when the task is
3745          * the owner of the local PMU.
3746          */
3747         if (is_loaded) {
3748                 thread = &task->thread;
3749                 /*
3750                  * In system wide and when the context is loaded, access can only happen
3751                  * when the caller is running on the CPU being monitored by the session.
3752                  * It does not have to be the owner (ctx_task) of the context per se.
3753                  */
3754                 if (unlikely(is_system && ctx->ctx_cpu != smp_processor_id())) {
3755                         DPRINT(("should be running on CPU%d\n", ctx->ctx_cpu));
3756                         return -EBUSY;
3757                 }
3758                 can_access_pmu = GET_PMU_OWNER() == task || is_system ? 1 : 0;
3759         }
3760
3761         /*
3762          * we do not need to check for ipsr.db because we do clear ibr.x, dbr.r, and dbr.w
3763          * ensuring that no real breakpoint can be installed via this call.
3764          *
3765          * IMPORTANT: regs can be NULL in this function
3766          */
3767
3768         first_time = ctx->ctx_fl_using_dbreg == 0;
3769
3770         /*
3771          * don't bother if we are loaded and task is being debugged
3772          */
3773         if (is_loaded && (thread->flags & IA64_THREAD_DBG_VALID) != 0) {
3774                 DPRINT(("debug registers already in use for [%d]\n", task->pid));
3775                 return -EBUSY;
3776         }
3777
3778         /*
3779          * check for debug registers in system wide mode
3780          *
3781          * If though a check is done in pfm_context_load(),
3782          * we must repeat it here, in case the registers are
3783          * written after the context is loaded
3784          */
3785         if (is_loaded) {
3786                 LOCK_PFS(flags);
3787
3788                 if (first_time && is_system) {
3789                         if (pfm_sessions.pfs_ptrace_use_dbregs)
3790                                 ret = -EBUSY;
3791                         else
3792                                 pfm_sessions.pfs_sys_use_dbregs++;
3793                 }
3794                 UNLOCK_PFS(flags);
3795         }
3796
3797         if (ret != 0) return ret;
3798
3799         /*
3800          * mark ourself as user of the debug registers for
3801          * perfmon purposes.
3802          */
3803         ctx->ctx_fl_using_dbreg = 1;
3804
3805         /*
3806          * clear hardware registers to make sure we don't
3807          * pick up stale state.
3808          *
3809          * for a system wide session, we do not use
3810          * thread.dbr, thread.ibr because this process
3811          * never leaves the current CPU and the state
3812          * is shared by all processes running on it
3813          */
3814         if (first_time && can_access_pmu) {
3815                 DPRINT(("[%d] clearing ibrs, dbrs\n", task->pid));
3816                 for (i=0; i < pmu_conf->num_ibrs; i++) {
3817                         ia64_set_ibr(i, 0UL);
3818                         ia64_dv_serialize_instruction();
3819                 }
3820                 ia64_srlz_i();
3821                 for (i=0; i < pmu_conf->num_dbrs; i++) {
3822                         ia64_set_dbr(i, 0UL);
3823                         ia64_dv_serialize_data();
3824                 }
3825                 ia64_srlz_d();
3826         }
3827
3828         /*
3829          * Now install the values into the registers
3830          */
3831         for (i = 0; i < count; i++, req++) {
3832
3833                 rnum      = req->dbreg_num;
3834                 dbreg.val = req->dbreg_value;
3835
3836                 ret = -EINVAL;
3837
3838                 if ((mode == PFM_CODE_RR && rnum >= PFM_NUM_IBRS) || ((mode == PFM_DATA_RR) && rnum >= PFM_NUM_DBRS)) {
3839                         DPRINT(("invalid register %u val=0x%lx mode=%d i=%d count=%d\n",
3840                                   rnum, dbreg.val, mode, i, count));
3841
3842                         goto abort_mission;
3843                 }
3844
3845                 /*
3846                  * make sure we do not install enabled breakpoint
3847                  */
3848                 if (rnum & 0x1) {
3849                         if (mode == PFM_CODE_RR)
3850                                 dbreg.ibr.ibr_x = 0;
3851                         else
3852                                 dbreg.dbr.dbr_r = dbreg.dbr.dbr_w = 0;
3853                 }
3854
3855                 PFM_REG_RETFLAG_SET(req->dbreg_flags, 0);
3856
3857                 /*
3858                  * Debug registers, just like PMC, can only be modified
3859                  * by a kernel call. Moreover, perfmon() access to those
3860                  * registers are centralized in this routine. The hardware
3861                  * does not modify the value of these registers, therefore,
3862                  * if we save them as they are written, we can avoid having
3863                  * to save them on context switch out. This is made possible
3864                  * by the fact that when perfmon uses debug registers, ptrace()
3865                  * won't be able to modify them concurrently.
3866                  */
3867                 if (mode == PFM_CODE_RR) {
3868                         CTX_USED_IBR(ctx, rnum);
3869
3870                         if (can_access_pmu) {
3871                                 ia64_set_ibr(rnum, dbreg.val);
3872                                 ia64_dv_serialize_instruction();
3873                         }
3874
3875                         ctx->ctx_ibrs[rnum] = dbreg.val;
3876
3877                         DPRINT(("write ibr%u=0x%lx used_ibrs=0x%x is_loaded=%d access_pmu=%d\n",
3878                                 rnum, dbreg.val, ctx->ctx_used_ibrs[0], is_loaded, can_access_pmu));
3879                 } else {
3880                         CTX_USED_DBR(ctx, rnum);
3881
3882                         if (can_access_pmu) {
3883                                 ia64_set_dbr(rnum, dbreg.val);
3884                                 ia64_dv_serialize_data();
3885                         }
3886                         ctx->ctx_dbrs[rnum] = dbreg.val;
3887
3888                         DPRINT(("write dbr%u=0x%lx used_dbrs=0x%x is_loaded=%d access_pmu=%d\n",
3889                                 rnum, dbreg.val, ctx->ctx_used_dbrs[0], is_loaded, can_access_pmu));
3890                 }
3891         }
3892
3893         return 0;
3894
3895 abort_mission:
3896         /*
3897          * in case it was our first attempt, we undo the global modifications
3898          */
3899         if (first_time) {
3900                 LOCK_PFS(flags);
3901                 if (ctx->ctx_fl_system) {
3902                         pfm_sessions.pfs_sys_use_dbregs--;
3903                 }
3904                 UNLOCK_PFS(flags);
3905                 ctx->ctx_fl_using_dbreg = 0;
3906         }
3907         /*
3908          * install error return flag
3909          */
3910         PFM_REG_RETFLAG_SET(req->dbreg_flags, PFM_REG_RETFL_EINVAL);
3911
3912         return ret;
3913 }
3914
3915 static int
3916 pfm_write_ibrs(pfm_context_t *ctx, void *arg, int count, struct pt_regs *regs)
3917 {
3918         return pfm_write_ibr_dbr(PFM_CODE_RR, ctx, arg, count, regs);
3919 }
3920
3921 static int
3922 pfm_write_dbrs(pfm_context_t *ctx, void *arg, int count, struct pt_regs *regs)
3923 {
3924         return pfm_write_ibr_dbr(PFM_DATA_RR, ctx, arg, count, regs);
3925 }
3926
3927 int
3928 pfm_mod_write_ibrs(struct task_struct *task, void *req, unsigned int nreq, struct pt_regs *regs)
3929 {
3930         pfm_context_t *ctx;
3931
3932         if (req == NULL) return -EINVAL;
3933
3934         ctx = GET_PMU_CTX();
3935
3936         if (ctx == NULL) return -EINVAL;
3937
3938         /*
3939          * for now limit to current task, which is enough when calling
3940          * from overflow handler
3941          */
3942         if (task != current && ctx->ctx_fl_system == 0) return -EBUSY;
3943
3944         return pfm_write_ibrs(ctx, req, nreq, regs);
3945 }
3946 EXPORT_SYMBOL(pfm_mod_write_ibrs);
3947
3948 int
3949 pfm_mod_write_dbrs(struct task_struct *task, void *req, unsigned int nreq, struct pt_regs *regs)
3950 {
3951         pfm_context_t *ctx;
3952
3953         if (req == NULL) return -EINVAL;
3954
3955         ctx = GET_PMU_CTX();
3956
3957         if (ctx == NULL) return -EINVAL;
3958
3959         /*
3960          * for now limit to current task, which is enough when calling
3961          * from overflow handler
3962          */
3963         if (task != current && ctx->ctx_fl_system == 0) return -EBUSY;
3964
3965         return pfm_write_dbrs(ctx, req, nreq, regs);
3966 }
3967 EXPORT_SYMBOL(pfm_mod_write_dbrs);
3968
3969
3970 static int
3971 pfm_get_features(pfm_context_t *ctx, void *arg, int count, struct pt_regs *regs)
3972 {
3973         pfarg_features_t *req = (pfarg_features_t *)arg;
3974
3975         req->ft_version = PFM_VERSION;
3976         return 0;
3977 }
3978
3979 static int
3980 pfm_stop(pfm_context_t *ctx, void *arg, int count, struct pt_regs *regs)
3981 {
3982         struct pt_regs *tregs;
3983         struct task_struct *task = PFM_CTX_TASK(ctx);
3984         int state, is_system;
3985
3986         state     = ctx->ctx_state;
3987         is_system = ctx->ctx_fl_system;
3988
3989         if (state != PFM_CTX_LOADED && state != PFM_CTX_MASKED) return -EINVAL;
3990
3991         /*
3992          * In system wide and when the context is loaded, access can only happen
3993          * when the caller is running on the CPU being monitored by the session.
3994          * It does not have to be the owner (ctx_task) of the context per se.
3995          */
3996         if (is_system && ctx->ctx_cpu != smp_processor_id()) {
3997                 DPRINT(("should be running on CPU%d\n", ctx->ctx_cpu));
3998                 return -EBUSY;
3999         }
4000         DPRINT(("task [%d] ctx_state=%d is_system=%d\n",
4001                 PFM_CTX_TASK(ctx)->pid,
4002                 state,
4003                 is_system));
4004         /*
4005          * in system mode, we need to update the PMU directly
4006          * and the user level state of the caller, which may not
4007          * necessarily be the creator of the context.
4008          */
4009         if (is_system) {
4010                 /*
4011                  * Update local PMU first
4012                  *
4013                  * disable dcr pp
4014                  */
4015                 ia64_setreg(_IA64_REG_CR_DCR, ia64_getreg(_IA64_REG_CR_DCR) & ~IA64_DCR_PP);
4016                 ia64_srlz_i();
4017
4018                 /*
4019                  * update local cpuinfo
4020                  */
4021                 PFM_CPUINFO_CLEAR(PFM_CPUINFO_DCR_PP);
4022
4023                 /*
4024                  * stop monitoring, does srlz.i
4025                  */
4026                 pfm_clear_psr_pp();
4027
4028                 /*
4029                  * stop monitoring in the caller
4030                  */
4031                 ia64_psr(regs)->pp = 0;
4032
4033                 return 0;
4034         }
4035         /*
4036          * per-task mode
4037          */
4038
4039         if (task == current) {
4040                 /* stop monitoring  at kernel level */
4041                 pfm_clear_psr_up();
4042
4043                 /*
4044                  * stop monitoring at the user level
4045                  */
4046                 ia64_psr(regs)->up = 0;
4047         } else {
4048                 tregs = ia64_task_regs(task);
4049
4050                 /*
4051                  * stop monitoring at the user level
4052                  */
4053                 ia64_psr(tregs)->up = 0;
4054
4055                 /*
4056                  * monitoring disabled in kernel at next reschedule
4057                  */
4058                 ctx->ctx_saved_psr_up = 0;
4059                 DPRINT(("task=[%d]\n", task->pid));
4060         }
4061         return 0;
4062 }
4063
4064
4065 static int
4066 pfm_start(pfm_context_t *ctx, void *arg, int count, struct pt_regs *regs)
4067 {
4068         struct pt_regs *tregs;
4069         int state, is_system;
4070
4071         state     = ctx->ctx_state;
4072         is_system = ctx->ctx_fl_system;
4073
4074         if (state != PFM_CTX_LOADED) return -EINVAL;
4075
4076         /*
4077          * In system wide and when the context is loaded, access can only happen
4078          * when the caller is running on the CPU being monitored by the session.
4079          * It does not have to be the owner (ctx_task) of the context per se.
4080          */
4081         if (is_system && ctx->ctx_cpu != smp_processor_id()) {
4082                 DPRINT(("should be running on CPU%d\n", ctx->ctx_cpu));
4083                 return -EBUSY;
4084         }
4085
4086         /*
4087          * in system mode, we need to update the PMU directly
4088          * and the user level state of the caller, which may not
4089          * necessarily be the creator of the context.
4090          */
4091         if (is_system) {
4092
4093                 /*
4094                  * set user level psr.pp for the caller
4095                  */
4096                 ia64_psr(regs)->pp = 1;
4097
4098                 /*
4099                  * now update the local PMU and cpuinfo
4100                  */
4101                 PFM_CPUINFO_SET(PFM_CPUINFO_DCR_PP);
4102
4103                 /*
4104                  * start monitoring at kernel level
4105                  */
4106                 pfm_set_psr_pp();
4107
4108                 /* enable dcr pp */
4109                 ia64_setreg(_IA64_REG_CR_DCR, ia64_getreg(_IA64_REG_CR_DCR) | IA64_DCR_PP);
4110                 ia64_srlz_i();
4111
4112                 return 0;
4113         }
4114
4115         /*
4116          * per-process mode
4117          */
4118
4119         if (ctx->ctx_task == current) {
4120
4121                 /* start monitoring at kernel level */
4122                 pfm_set_psr_up();
4123
4124                 /*
4125                  * activate monitoring at user level
4126                  */
4127                 ia64_psr(regs)->up = 1;
4128
4129         } else {
4130                 tregs = ia64_task_regs(ctx->ctx_task);
4131
4132                 /*
4133                  * start monitoring at the kernel level the next
4134                  * time the task is scheduled
4135                  */
4136                 ctx->ctx_saved_psr_up = IA64_PSR_UP;
4137
4138                 /*
4139                  * activate monitoring at user level
4140                  */
4141                 ia64_psr(tregs)->up = 1;
4142         }
4143         return 0;
4144 }
4145
4146 static int
4147 pfm_get_pmc_reset(pfm_context_t *ctx, void *arg, int count, struct pt_regs *regs)
4148 {
4149         pfarg_reg_t *req = (pfarg_reg_t *)arg;
4150         unsigned int cnum;
4151         int i;
4152         int ret = -EINVAL;
4153
4154         for (i = 0; i < count; i++, req++) {
4155
4156                 cnum = req->reg_num;
4157
4158                 if (!PMC_IS_IMPL(cnum)) goto abort_mission;
4159
4160                 req->reg_value = PMC_DFL_VAL(cnum);
4161
4162                 PFM_REG_RETFLAG_SET(req->reg_flags, 0);
4163
4164                 DPRINT(("pmc_reset_val pmc[%u]=0x%lx\n", cnum, req->reg_value));
4165         }
4166         return 0;
4167
4168 abort_mission:
4169         PFM_REG_RETFLAG_SET(req->reg_flags, PFM_REG_RETFL_EINVAL);
4170         return ret;
4171 }
4172
4173 static int
4174 pfm_check_task_exist(pfm_context_t *ctx)
4175 {
4176         struct task_struct *g, *t;
4177         int ret = -ESRCH;
4178
4179         read_lock(&tasklist_lock);
4180
4181         do_each_thread (g, t) {
4182                 if (t->thread.pfm_context == ctx) {
4183                         ret = 0;
4184                         break;
4185                 }
4186         } while_each_thread (g, t);
4187
4188         read_unlock(&tasklist_lock);
4189
4190         DPRINT(("pfm_check_task_exist: ret=%d ctx=%p\n", ret, ctx));
4191
4192         return ret;
4193 }
4194
4195 static int
4196 pfm_context_load(pfm_context_t *ctx, void *arg, int count, struct pt_regs *regs)
4197 {
4198         struct task_struct *task;
4199         struct thread_struct *thread;
4200         struct pfm_context_t *old;
4201         unsigned long flags;
4202 #ifndef CONFIG_SMP
4203         struct task_struct *owner_task = NULL;
4204 #endif
4205         pfarg_load_t *req = (pfarg_load_t *)arg;
4206         unsigned long *pmcs_source, *pmds_source;
4207         int the_cpu;
4208         int ret = 0;
4209         int state, is_system, set_dbregs = 0;
4210
4211         state     = ctx->ctx_state;
4212         is_system = ctx->ctx_fl_system;
4213         /*
4214          * can only load from unloaded or terminated state
4215          */
4216         if (state != PFM_CTX_UNLOADED) {
4217                 DPRINT(("cannot load to [%d], invalid ctx_state=%d\n",
4218                         req->load_pid,
4219                         ctx->ctx_state));
4220                 return -EINVAL;
4221         }
4222
4223         DPRINT(("load_pid [%d] using_dbreg=%d\n", req->load_pid, ctx->ctx_fl_using_dbreg));
4224
4225         if (CTX_OVFL_NOBLOCK(ctx) == 0 && req->load_pid == current->pid) {
4226                 DPRINT(("cannot use blocking mode on self\n"));
4227                 return -EINVAL;
4228         }
4229
4230         ret = pfm_get_task(ctx, req->load_pid, &task);
4231         if (ret) {
4232                 DPRINT(("load_pid [%d] get_task=%d\n", req->load_pid, ret));
4233                 return ret;
4234         }
4235
4236         ret = -EINVAL;
4237
4238         /*
4239          * system wide is self monitoring only
4240          */
4241         if (is_system && task != current) {
4242                 DPRINT(("system wide is self monitoring only load_pid=%d\n",
4243                         req->load_pid));
4244                 goto error;
4245         }
4246
4247         thread = &task->thread;
4248
4249         ret = 0;
4250         /*
4251          * cannot load a context which is using range restrictions,
4252          * into a task that is being debugged.
4253          */
4254         if (ctx->ctx_fl_using_dbreg) {
4255                 if (thread->flags & IA64_THREAD_DBG_VALID) {
4256                         ret = -EBUSY;
4257                         DPRINT(("load_pid [%d] task is debugged, cannot load range restrictions\n", req->load_pid));
4258                         goto error;
4259                 }
4260                 LOCK_PFS(flags);
4261
4262                 if (is_system) {
4263                         if (pfm_sessions.pfs_ptrace_use_dbregs) {
4264                                 DPRINT(("cannot load [%d] dbregs in use\n", task->pid));
4265                                 ret = -EBUSY;
4266                         } else {
4267                                 pfm_sessions.pfs_sys_use_dbregs++;
4268                                 DPRINT(("load [%d] increased sys_use_dbreg=%u\n", task->pid, pfm_sessions.pfs_sys_use_dbregs));
4269                                 set_dbregs = 1;
4270                         }
4271                 }
4272
4273                 UNLOCK_PFS(flags);
4274
4275                 if (ret) goto error;
4276         }
4277
4278         /*
4279          * SMP system-wide monitoring implies self-monitoring.
4280          *
4281          * The programming model expects the task to
4282          * be pinned on a CPU throughout the session.
4283          * Here we take note of the current CPU at the
4284          * time the context is loaded. No call from
4285          * another CPU will be allowed.
4286          *
4287          * The pinning via shed_setaffinity()
4288          * must be done by the calling task prior
4289          * to this call.
4290          *
4291          * systemwide: keep track of CPU this session is supposed to run on
4292          */
4293         the_cpu = ctx->ctx_cpu = smp_processor_id();
4294
4295         ret = -EBUSY;
4296         /*
4297          * now reserve the session
4298          */
4299         ret = pfm_reserve_session(current, is_system, the_cpu);
4300         if (ret) goto error;
4301
4302         /*
4303          * task is necessarily stopped at this point.
4304          *
4305          * If the previous context was zombie, then it got removed in
4306          * pfm_save_regs(). Therefore we should not see it here.
4307          * If we see a context, then this is an active context
4308          *
4309          * XXX: needs to be atomic
4310          */
4311         DPRINT(("before cmpxchg() old_ctx=%p new_ctx=%p\n",
4312                 thread->pfm_context, ctx));
4313
4314         old = ia64_cmpxchg(acq, &thread->pfm_context, NULL, ctx, sizeof(pfm_context_t *));
4315         if (old != NULL) {
4316                 DPRINT(("load_pid [%d] already has a context\n", req->load_pid));
4317                 goto error_unres;
4318         }
4319
4320         pfm_reset_msgq(ctx);
4321
4322         ctx->ctx_state = PFM_CTX_LOADED;
4323
4324         /*
4325          * link context to task
4326          */
4327         ctx->ctx_task = task;
4328
4329         if (is_system) {
4330                 /*
4331                  * we load as stopped
4332                  */
4333                 PFM_CPUINFO_SET(PFM_CPUINFO_SYST_WIDE);
4334                 PFM_CPUINFO_CLEAR(PFM_CPUINFO_DCR_PP);
4335
4336                 if (ctx->ctx_fl_excl_idle) PFM_CPUINFO_SET(PFM_CPUINFO_EXCL_IDLE);
4337         } else {
4338                 thread->flags |= IA64_THREAD_PM_VALID;
4339         }
4340
4341         /*
4342          * propagate into thread-state
4343          */
4344         pfm_copy_pmds(task, ctx);
4345         pfm_copy_pmcs(task, ctx);
4346
4347         pmcs_source = thread->pmcs;
4348         pmds_source = thread->pmds;
4349
4350         /*
4351          * always the case for system-wide
4352          */
4353         if (task == current) {
4354
4355                 if (is_system == 0) {
4356
4357                         /* allow user level control */
4358                         ia64_psr(regs)->sp = 0;
4359                         DPRINT(("clearing psr.sp for [%d]\n", task->pid));
4360
4361                         SET_LAST_CPU(ctx, smp_processor_id());
4362                         INC_ACTIVATION();
4363                         SET_ACTIVATION(ctx);
4364 #ifndef CONFIG_SMP
4365                         /*
4366                          * push the other task out, if any
4367                          */
4368                         owner_task = GET_PMU_OWNER();
4369                         if (owner_task) pfm_lazy_save_regs(owner_task);
4370 #endif
4371                 }
4372                 /*
4373                  * load all PMD from ctx to PMU (as opposed to thread state)
4374                  * restore all PMC from ctx to PMU
4375                  */
4376                 pfm_restore_pmds(pmds_source, ctx->ctx_all_pmds[0]);
4377                 pfm_restore_pmcs(pmcs_source, ctx->ctx_all_pmcs[0]);
4378
4379                 ctx->ctx_reload_pmcs[0] = 0UL;
4380                 ctx->ctx_reload_pmds[0] = 0UL;
4381
4382                 /*
4383                  * guaranteed safe by earlier check against DBG_VALID
4384                  */
4385                 if (ctx->ctx_fl_using_dbreg) {
4386                         pfm_restore_ibrs(ctx->ctx_ibrs, pmu_conf->num_ibrs);
4387                         pfm_restore_dbrs(ctx->ctx_dbrs, pmu_conf->num_dbrs);
4388                 }
4389                 /*
4390                  * set new ownership
4391                  */
4392                 SET_PMU_OWNER(task, ctx);
4393
4394                 DPRINT(("context loaded on PMU for [%d]\n", task->pid));
4395         } else {
4396                 /*
4397                  * when not current, task MUST be stopped, so this is safe
4398                  */
4399                 regs = ia64_task_regs(task);
4400
4401                 /* force a full reload */
4402                 ctx->ctx_last_activation = PFM_INVALID_ACTIVATION;
4403                 SET_LAST_CPU(ctx, -1);
4404
4405                 /* initial saved psr (stopped) */
4406                 ctx->ctx_saved_psr_up = 0UL;
4407                 ia64_psr(regs)->up = ia64_psr(regs)->pp = 0;
4408         }
4409
4410         ret = 0;
4411
4412 error_unres:
4413         if (ret) pfm_unreserve_session(ctx, ctx->ctx_fl_system, the_cpu);
4414 error:
4415         /*
4416          * we must undo the dbregs setting (for system-wide)
4417          */
4418         if (ret && set_dbregs) {
4419                 LOCK_PFS(flags);
4420                 pfm_sessions.pfs_sys_use_dbregs--;
4421                 UNLOCK_PFS(flags);
4422         }
4423         /*
4424          * release task, there is now a link with the context
4425          */
4426         if (is_system == 0 && task != current) {
4427                 pfm_put_task(task);
4428
4429                 if (ret == 0) {
4430                         ret = pfm_check_task_exist(ctx);
4431                         if (ret) {
4432                                 ctx->ctx_state = PFM_CTX_UNLOADED;
4433                                 ctx->ctx_task  = NULL;
4434                         }
4435                 }
4436         }
4437         return ret;
4438 }
4439
4440 /*
4441  * in this function, we do not need to increase the use count
4442  * for the task via get_task_struct(), because we hold the
4443  * context lock. If the task were to disappear while having
4444  * a context attached, it would go through pfm_exit_thread()
4445  * which also grabs the context lock  and would therefore be blocked
4446  * until we are here.
4447  */
4448 static void pfm_flush_pmds(struct task_struct *, pfm_context_t *ctx);
4449
4450 static int
4451 pfm_context_unload(pfm_context_t *ctx, void *arg, int count, struct pt_regs *regs)
4452 {
4453         struct task_struct *task = PFM_CTX_TASK(ctx);
4454         struct pt_regs *tregs;
4455         int prev_state, is_system;
4456         int ret;
4457
4458         DPRINT(("ctx_state=%d task [%d]\n", ctx->ctx_state, task ? task->pid : -1));
4459
4460         prev_state = ctx->ctx_state;
4461         is_system  = ctx->ctx_fl_system;
4462
4463         /*
4464          * unload only when necessary
4465          */
4466         if (prev_state == PFM_CTX_UNLOADED) {
4467                 DPRINT(("ctx_state=%d, nothing to do\n", prev_state));
4468                 return 0;
4469         }
4470
4471         /*
4472          * clear psr and dcr bits
4473          */
4474         ret = pfm_stop(ctx, NULL, 0, regs);
4475         if (ret) return ret;
4476
4477         ctx->ctx_state = PFM_CTX_UNLOADED;
4478
4479         /*
4480          * in system mode, we need to update the PMU directly
4481          * and the user level state of the caller, which may not
4482          * necessarily be the creator of the context.
4483          */
4484         if (is_system) {
4485
4486                 /*
4487                  * Update cpuinfo
4488                  *
4489                  * local PMU is taken care of in pfm_stop()
4490                  */
4491                 PFM_CPUINFO_CLEAR(PFM_CPUINFO_SYST_WIDE);
4492                 PFM_CPUINFO_CLEAR(PFM_CPUINFO_EXCL_IDLE);
4493
4494                 /*
4495                  * save PMDs in context
4496                  * release ownership
4497                  */
4498                 pfm_flush_pmds(current, ctx);
4499
4500                 /*
4501                  * at this point we are done with the PMU
4502                  * so we can unreserve the resource.
4503                  */
4504                 if (prev_state != PFM_CTX_ZOMBIE)
4505                         pfm_unreserve_session(ctx, 1 , ctx->ctx_cpu);
4506
4507                 /*
4508                  * disconnect context from task
4509                  */
4510                 task->thread.pfm_context = NULL;
4511                 /*
4512                  * disconnect task from context
4513                  */
4514                 ctx->ctx_task = NULL;
4515
4516                 /*
4517                  * There is nothing more to cleanup here.
4518                  */
4519                 return 0;
4520         }
4521
4522         /*
4523          * per-task mode
4524          */
4525         tregs = task == current ? regs : ia64_task_regs(task);
4526
4527         if (task == current) {
4528                 /*
4529                  * cancel user level control
4530                  */
4531                 ia64_psr(regs)->sp = 1;
4532
4533                 DPRINT(("setting psr.sp for [%d]\n", task->pid));
4534         }
4535         /*
4536          * save PMDs to context
4537          * release ownership
4538          */
4539         pfm_flush_pmds(task, ctx);
4540
4541         /*
4542          * at this point we are done with the PMU
4543          * so we can unreserve the resource.
4544          *
4545          * when state was ZOMBIE, we have already unreserved.
4546          */
4547         if (prev_state != PFM_CTX_ZOMBIE)
4548                 pfm_unreserve_session(ctx, 0 , ctx->ctx_cpu);
4549
4550         /*
4551          * reset activation counter and psr
4552          */
4553         ctx->ctx_last_activation = PFM_INVALID_ACTIVATION;
4554         SET_LAST_CPU(ctx, -1);
4555
4556         /*
4557          * PMU state will not be restored
4558          */
4559         task->thread.flags &= ~IA64_THREAD_PM_VALID;
4560
4561         /*
4562          * break links between context and task
4563          */
4564         task->thread.pfm_context  = NULL;
4565         ctx->ctx_task             = NULL;
4566
4567         PFM_SET_WORK_PENDING(task, 0);
4568
4569         ctx->ctx_fl_trap_reason  = PFM_TRAP_REASON_NONE;
4570         ctx->ctx_fl_can_restart  = 0;
4571         ctx->ctx_fl_going_zombie = 0;
4572
4573         DPRINT(("disconnected [%d] from context\n", task->pid));
4574
4575         return 0;
4576 }
4577
4578
4579 /*
4580  * called only from exit_thread(): task == current
4581  * we come here only if current has a context attached (loaded or masked)
4582  */
4583 void
4584 pfm_exit_thread(struct task_struct *task)
4585 {
4586         pfm_context_t *ctx;
4587         unsigned long flags;
4588         struct pt_regs *regs = ia64_task_regs(task);
4589         int ret, state;
4590         int free_ok = 0;
4591
4592         ctx = PFM_GET_CTX(task);
4593
4594         PROTECT_CTX(ctx, flags);
4595
4596         DPRINT(("state=%d task [%d]\n", ctx->ctx_state, task->pid));
4597
4598         state = ctx->ctx_state;
4599         switch(state) {
4600                 case PFM_CTX_UNLOADED:
4601                         /*
4602                          * only comes to thios function if pfm_context is not NULL, i.e., cannot
4603                          * be in unloaded state
4604                          */
4605                         printk(KERN_ERR "perfmon: pfm_exit_thread [%d] ctx unloaded\n", task->pid);
4606                         break;
4607                 case PFM_CTX_LOADED:
4608                 case PFM_CTX_MASKED:
4609                         ret = pfm_context_unload(ctx, NULL, 0, regs);
4610                         if (ret) {
4611                                 printk(KERN_ERR "perfmon: pfm_exit_thread [%d] state=%d unload failed %d\n", task->pid, state, ret);
4612                         }
4613                         DPRINT(("ctx unloaded for current state was %d\n", state));
4614
4615                         pfm_end_notify_user(ctx);
4616                         break;
4617                 case PFM_CTX_ZOMBIE:
4618                         ret = pfm_context_unload(ctx, NULL, 0, regs);
4619                         if (ret) {
4620                                 printk(KERN_ERR "perfmon: pfm_exit_thread [%d] state=%d unload failed %d\n", task->pid, state, ret);
4621                         }
4622                         free_ok = 1;
4623                         break;
4624                 default:
4625                         printk(KERN_ERR "perfmon: pfm_exit_thread [%d] unexpected state=%d\n", task->pid, state);
4626                         break;
4627         }
4628         UNPROTECT_CTX(ctx, flags);
4629
4630         { u64 psr = pfm_get_psr();
4631           BUG_ON(psr & (IA64_PSR_UP|IA64_PSR_PP));
4632           BUG_ON(GET_PMU_OWNER());
4633           BUG_ON(ia64_psr(regs)->up);
4634           BUG_ON(ia64_psr(regs)->pp);
4635         }
4636
4637         /*
4638          * All memory free operations (especially for vmalloc'ed memory)
4639          * MUST be done with interrupts ENABLED.
4640          */
4641         if (free_ok) pfm_context_free(ctx);
4642 }
4643
4644 /*
4645  * functions MUST be listed in the increasing order of their index (see permfon.h)
4646  */
4647 #define PFM_CMD(name, flags, arg_count, arg_type, getsz) { name, #name, flags, arg_count, sizeof(arg_type), getsz }
4648 #define PFM_CMD_S(name, flags) { name, #name, flags, 0, 0, NULL }
4649 #define PFM_CMD_PCLRWS  (PFM_CMD_FD|PFM_CMD_ARG_RW|PFM_CMD_STOP)
4650 #define PFM_CMD_PCLRW   (PFM_CMD_FD|PFM_CMD_ARG_RW)
4651 #define PFM_CMD_NONE    { NULL, "no-cmd", 0, 0, 0, NULL}
4652
4653 static pfm_cmd_desc_t pfm_cmd_tab[]={
4654 /* 0  */PFM_CMD_NONE,
4655 /* 1  */PFM_CMD(pfm_write_pmcs, PFM_CMD_PCLRWS, PFM_CMD_ARG_MANY, pfarg_reg_t, NULL),
4656 /* 2  */PFM_CMD(pfm_write_pmds, PFM_CMD_PCLRWS, PFM_CMD_ARG_MANY, pfarg_reg_t, NULL),
4657 /* 3  */PFM_CMD(pfm_read_pmds, PFM_CMD_PCLRWS, PFM_CMD_ARG_MANY, pfarg_reg_t, NULL),
4658 /* 4  */PFM_CMD_S(pfm_stop, PFM_CMD_PCLRWS),
4659 /* 5  */PFM_CMD_S(pfm_start, PFM_CMD_PCLRWS),
4660 /* 6  */PFM_CMD_NONE,
4661 /* 7  */PFM_CMD_NONE,
4662 /* 8  */PFM_CMD(pfm_context_create, PFM_CMD_ARG_RW, 1, pfarg_context_t, pfm_ctx_getsize),
4663 /* 9  */PFM_CMD_NONE,
4664 /* 10 */PFM_CMD_S(pfm_restart, PFM_CMD_PCLRW),
4665 /* 11 */PFM_CMD_NONE,
4666 /* 12 */PFM_CMD(pfm_get_features, PFM_CMD_ARG_RW, 1, pfarg_features_t, NULL),
4667 /* 13 */PFM_CMD(pfm_debug, 0, 1, unsigned int, NULL),
4668 /* 14 */PFM_CMD_NONE,
4669 /* 15 */PFM_CMD(pfm_get_pmc_reset, PFM_CMD_ARG_RW, PFM_CMD_ARG_MANY, pfarg_reg_t, NULL),
4670 /* 16 */PFM_CMD(pfm_context_load, PFM_CMD_PCLRWS, 1, pfarg_load_t, NULL),
4671 /* 17 */PFM_CMD_S(pfm_context_unload, PFM_CMD_PCLRWS),
4672 /* 18 */PFM_CMD_NONE,
4673 /* 19 */PFM_CMD_NONE,
4674 /* 20 */PFM_CMD_NONE,
4675 /* 21 */PFM_CMD_NONE,
4676 /* 22 */PFM_CMD_NONE,
4677 /* 23 */PFM_CMD_NONE,
4678 /* 24 */PFM_CMD_NONE,
4679 /* 25 */PFM_CMD_NONE,
4680 /* 26 */PFM_CMD_NONE,
4681 /* 27 */PFM_CMD_NONE,
4682 /* 28 */PFM_CMD_NONE,
4683 /* 29 */PFM_CMD_NONE,
4684 /* 30 */PFM_CMD_NONE,
4685 /* 31 */PFM_CMD_NONE,
4686 /* 32 */PFM_CMD(pfm_write_ibrs, PFM_CMD_PCLRWS, PFM_CMD_ARG_MANY, pfarg_dbreg_t, NULL),
4687 /* 33 */PFM_CMD(pfm_write_dbrs, PFM_CMD_PCLRWS, PFM_CMD_ARG_MANY, pfarg_dbreg_t, NULL)
4688 };
4689 #define PFM_CMD_COUNT   (sizeof(pfm_cmd_tab)/sizeof(pfm_cmd_desc_t))
4690
4691 static int
4692 pfm_check_task_state(pfm_context_t *ctx, int cmd, unsigned long flags)
4693 {
4694         struct task_struct *task;
4695         int state, old_state;
4696
4697 recheck:
4698         state = ctx->ctx_state;
4699         task  = ctx->ctx_task;
4700
4701         if (task == NULL) {
4702                 DPRINT(("context %d no task, state=%d\n", ctx->ctx_fd, state));
4703                 return 0;
4704         }
4705
4706         DPRINT(("context %d state=%d [%d] task_state=%ld must_stop=%d\n",
4707                 ctx->ctx_fd,
4708                 state,
4709                 task->pid,
4710                 task->state, PFM_CMD_STOPPED(cmd)));
4711
4712         /*
4713          * self-monitoring always ok.
4714          *
4715          * for system-wide the caller can either be the creator of the
4716          * context (to one to which the context is attached to) OR
4717          * a task running on the same CPU as the session.
4718          */
4719         if (task == current || ctx->ctx_fl_system) return 0;
4720
4721         /*
4722          * if context is UNLOADED we are safe to go
4723          */
4724         if (state == PFM_CTX_UNLOADED) return 0;
4725
4726         /*
4727          * no command can operate on a zombie context
4728          */
4729         if (state == PFM_CTX_ZOMBIE) {
4730                 DPRINT(("cmd %d state zombie cannot operate on context\n", cmd));
4731                 return -EINVAL;
4732         }
4733
4734         /*
4735          * context is LOADED or MASKED. Some commands may need to have
4736          * the task stopped.
4737          *
4738          * We could lift this restriction for UP but it would mean that
4739          * the user has no guarantee the task would not run between
4740          * two successive calls to perfmonctl(). That's probably OK.
4741          * If this user wants to ensure the task does not run, then
4742          * the task must be stopped.
4743          */
4744         if (PFM_CMD_STOPPED(cmd)) {
4745                 if (task->state != TASK_STOPPED) {
4746                         DPRINT(("[%d] task not in stopped state\n", task->pid));
4747                         return -EBUSY;
4748                 }
4749                 /*
4750                  * task is now stopped, wait for ctxsw out
4751                  *
4752                  * This is an interesting point in the code.
4753                  * We need to unprotect the context because
4754                  * the pfm_save_regs() routines needs to grab
4755                  * the same lock. There are danger in doing
4756                  * this because it leaves a window open for
4757                  * another task to get access to the context
4758                  * and possibly change its state. The one thing
4759                  * that is not possible is for the context to disappear
4760                  * because we are protected by the VFS layer, i.e.,
4761                  * get_fd()/put_fd().
4762                  */
4763                 old_state = state;
4764
4765                 UNPROTECT_CTX(ctx, flags);
4766
4767                 wait_task_inactive(task);
4768
4769                 PROTECT_CTX(ctx, flags);
4770
4771                 /*
4772                  * we must recheck to verify if state has changed
4773                  */
4774                 if (ctx->ctx_state != old_state) {
4775                         DPRINT(("old_state=%d new_state=%d\n", old_state, ctx->ctx_state));
4776                         goto recheck;
4777                 }
4778         }
4779         return 0;
4780 }
4781
4782 /*
4783  * system-call entry point (must return long)
4784  */
4785 asmlinkage long
4786 sys_perfmonctl (int fd, int cmd, void *arg, int count, long arg5, long arg6, long arg7,
4787                 long arg8, long stack)
4788 {
4789         struct pt_regs *regs = (struct pt_regs *)&stack;
4790         struct file *file = NULL;
4791         pfm_context_t *ctx = NULL;
4792         unsigned long flags = 0UL;
4793         void *args_k = NULL;
4794         long ret; /* will expand int return types */
4795         size_t base_sz, sz, xtra_sz = 0;
4796         int narg, completed_args = 0, call_made = 0, cmd_flags;
4797         int (*func)(pfm_context_t *ctx, void *arg, int count, struct pt_regs *regs);
4798         int (*getsize)(void *arg, size_t *sz);
4799 #define PFM_MAX_ARGSIZE 4096
4800
4801         /*
4802          * reject any call if perfmon was disabled at initialization
4803          */
4804         if (unlikely(pmu_conf == NULL)) return -ENOSYS;
4805
4806         if (unlikely(cmd < 0 || cmd >= PFM_CMD_COUNT)) {
4807                 DPRINT(("invalid cmd=%d\n", cmd));
4808                 return -EINVAL;
4809         }
4810
4811         func      = pfm_cmd_tab[cmd].cmd_func;
4812         narg      = pfm_cmd_tab[cmd].cmd_narg;
4813         base_sz   = pfm_cmd_tab[cmd].cmd_argsize;
4814         getsize   = pfm_cmd_tab[cmd].cmd_getsize;
4815         cmd_flags = pfm_cmd_tab[cmd].cmd_flags;
4816
4817         if (unlikely(func == NULL)) {
4818                 DPRINT(("invalid cmd=%d\n", cmd));
4819                 return -EINVAL;
4820         }
4821
4822         DPRINT(("cmd=%s idx=%d narg=0x%x argsz=%lu count=%d\n",
4823                 PFM_CMD_NAME(cmd),
4824                 cmd,
4825                 narg,
4826                 base_sz,
4827                 count));
4828
4829         /*
4830          * check if number of arguments matches what the command expects
4831          */
4832         if (unlikely((narg == PFM_CMD_ARG_MANY && count <= 0) || (narg > 0 && narg != count)))
4833                 return -EINVAL;
4834
4835 restart_args:
4836         sz = xtra_sz + base_sz*count;
4837         /*
4838          * limit abuse to min page size
4839          */
4840         if (unlikely(sz > PFM_MAX_ARGSIZE)) {
4841                 printk(KERN_ERR "perfmon: [%d] argument too big %lu\n", current->pid, sz);
4842                 return -E2BIG;
4843         }
4844
4845         /*
4846          * allocate default-sized argument buffer
4847          */
4848         if (likely(count && args_k == NULL)) {
4849                 args_k = kmalloc(PFM_MAX_ARGSIZE, GFP_KERNEL);
4850                 if (args_k == NULL) return -ENOMEM;
4851         }
4852
4853         ret = -EFAULT;
4854
4855         /*
4856          * copy arguments
4857          *
4858          * assume sz = 0 for command without parameters
4859          */
4860         if (sz && copy_from_user(args_k, arg, sz)) {
4861                 DPRINT(("cannot copy_from_user %lu bytes @%p\n", sz, arg));
4862                 goto error_args;
4863         }
4864
4865         /*
4866          * check if command supports extra parameters
4867          */
4868         if (completed_args == 0 && getsize) {
4869                 /*
4870                  * get extra parameters size (based on main argument)
4871                  */
4872                 ret = (*getsize)(args_k, &xtra_sz);
4873                 if (ret) goto error_args;
4874
4875                 completed_args = 1;
4876
4877                 DPRINT(("restart_args sz=%lu xtra_sz=%lu\n", sz, xtra_sz));
4878
4879                 /* retry if necessary */
4880                 if (likely(xtra_sz)) goto restart_args;
4881         }
4882
4883         if (unlikely((cmd_flags & PFM_CMD_FD) == 0)) goto skip_fd;
4884
4885         ret = -EBADF;
4886
4887         file = fget(fd);
4888         if (unlikely(file == NULL)) {
4889                 DPRINT(("invalid fd %d\n", fd));
4890                 goto error_args;
4891         }
4892         if (unlikely(PFM_IS_FILE(file) == 0)) {
4893                 DPRINT(("fd %d not related to perfmon\n", fd));
4894                 goto error_args;
4895         }
4896
4897         ctx = (pfm_context_t *)file->private_data;
4898         if (unlikely(ctx == NULL)) {
4899                 DPRINT(("no context for fd %d\n", fd));
4900                 goto error_args;
4901         }
4902         prefetch(&ctx->ctx_state);
4903
4904         PROTECT_CTX(ctx, flags);
4905
4906         /*
4907          * check task is stopped
4908          */
4909         ret = pfm_check_task_state(ctx, cmd, flags);
4910         if (unlikely(ret)) goto abort_locked;
4911
4912 skip_fd:
4913         ret = (*func)(ctx, args_k, count, regs);
4914
4915         call_made = 1;
4916
4917 abort_locked:
4918         if (likely(ctx)) {
4919                 DPRINT(("context unlocked\n"));
4920                 UNPROTECT_CTX(ctx, flags);
4921                 fput(file);
4922         }
4923
4924         /* copy argument back to user, if needed */
4925         if (call_made && PFM_CMD_RW_ARG(cmd) && copy_to_user(arg, args_k, base_sz*count)) ret = -EFAULT;
4926
4927 error_args:
4928         if (args_k) kfree(args_k);
4929
4930         DPRINT(("cmd=%s ret=%ld\n", PFM_CMD_NAME(cmd), ret));
4931
4932         return ret;
4933 }
4934
4935 static void
4936 pfm_resume_after_ovfl(pfm_context_t *ctx, unsigned long ovfl_regs, struct pt_regs *regs)
4937 {
4938         pfm_buffer_fmt_t *fmt = ctx->ctx_buf_fmt;
4939         pfm_ovfl_ctrl_t rst_ctrl;
4940         int state;
4941         int ret = 0;
4942
4943         state = ctx->ctx_state;
4944         /*
4945          * Unlock sampling buffer and reset index atomically
4946          * XXX: not really needed when blocking
4947          */
4948         if (CTX_HAS_SMPL(ctx)) {
4949
4950                 rst_ctrl.bits.mask_monitoring = 0;
4951                 rst_ctrl.bits.reset_ovfl_pmds = 0;
4952
4953                 if (state == PFM_CTX_LOADED)
4954                         ret = pfm_buf_fmt_restart_active(fmt, current, &rst_ctrl, ctx->ctx_smpl_hdr, regs);
4955                 else
4956                         ret = pfm_buf_fmt_restart(fmt, current, &rst_ctrl, ctx->ctx_smpl_hdr, regs);
4957         } else {
4958                 rst_ctrl.bits.mask_monitoring = 0;
4959                 rst_ctrl.bits.reset_ovfl_pmds = 1;
4960         }
4961
4962         if (ret == 0) {
4963                 if (rst_ctrl.bits.reset_ovfl_pmds) {
4964                         pfm_reset_regs(ctx, &ovfl_regs, PFM_PMD_LONG_RESET);
4965                 }
4966                 if (rst_ctrl.bits.mask_monitoring == 0) {
4967                         DPRINT(("resuming monitoring\n"));
4968                         if (ctx->ctx_state == PFM_CTX_MASKED) pfm_restore_monitoring(current);
4969                 } else {
4970                         DPRINT(("stopping monitoring\n"));
4971                         //pfm_stop_monitoring(current, regs);
4972                 }
4973                 ctx->ctx_state = PFM_CTX_LOADED;
4974         }
4975 }
4976
4977 /*
4978  * context MUST BE LOCKED when calling
4979  * can only be called for current
4980  */
4981 static void
4982 pfm_context_force_terminate(pfm_context_t *ctx, struct pt_regs *regs)
4983 {
4984         if (ctx->ctx_fl_system) {
4985                 printk(KERN_ERR "perfmon: pfm_context_force_terminate [%d] is system-wide\n", current->pid);
4986                 return;
4987         }
4988         /*
4989          * we stop the whole thing, we do no need to flush
4990          * we know we WERE masked
4991          */
4992         pfm_clear_psr_up();
4993         ia64_psr(regs)->up = 0;
4994         ia64_psr(regs)->sp = 1;
4995
4996         /*
4997          * disconnect the task from the context and vice-versa
4998          */
4999         current->thread.pfm_context  = NULL;
5000         current->thread.flags       &= ~IA64_THREAD_PM_VALID;
5001         ctx->ctx_task = NULL;
5002
5003         DPRINT(("context terminated\n"));
5004
5005         /*
5006          * and wakeup controlling task, indicating we are now disconnected
5007          */
5008         wake_up_interruptible(&ctx->ctx_zombieq);
5009
5010         /*
5011          * given that context is still locked, the controlling
5012          * task will only get access when we return from
5013          * pfm_handle_work().
5014          */
5015 }
5016
5017 static int pfm_ovfl_notify_user(pfm_context_t *ctx, unsigned long ovfl_pmds);
5018
5019 void
5020 pfm_handle_work(void)
5021 {
5022         pfm_context_t *ctx;
5023         struct pt_regs *regs;
5024         unsigned long flags;
5025         unsigned long ovfl_regs;
5026         unsigned int reason;
5027         int ret;
5028
5029         ctx = PFM_GET_CTX(current);
5030         if (ctx == NULL) {
5031                 printk(KERN_ERR "perfmon: [%d] has no PFM context\n", current->pid);
5032                 return;
5033         }
5034
5035         PROTECT_CTX(ctx, flags);
5036
5037         PFM_SET_WORK_PENDING(current, 0);
5038
5039         pfm_clear_task_notify();
5040
5041         regs = ia64_task_regs(current);
5042
5043         /*
5044          * extract reason for being here and clear
5045          */
5046         reason = ctx->ctx_fl_trap_reason;
5047         ctx->ctx_fl_trap_reason = PFM_TRAP_REASON_NONE;
5048         ovfl_regs = ctx->ctx_ovfl_regs[0];
5049
5050         DPRINT(("reason=%d state=%d\n", reason, ctx->ctx_state));
5051
5052         /*
5053          * must be done before we check for simple-reset mode
5054          */
5055         if (ctx->ctx_fl_going_zombie || ctx->ctx_state == PFM_CTX_ZOMBIE) goto do_zombie;
5056
5057
5058         //if (CTX_OVFL_NOBLOCK(ctx)) goto skip_blocking;
5059         if (reason == PFM_TRAP_REASON_RESET) goto skip_blocking;
5060
5061         UNPROTECT_CTX(ctx, flags);
5062
5063         DPRINT(("before block sleeping\n"));
5064
5065         /*
5066          * may go through without blocking on SMP systems
5067          * if restart has been received already by the time we call down()
5068          */
5069         ret = down_interruptible(&ctx->ctx_restart_sem);
5070
5071         DPRINT(("after block sleeping ret=%d\n", ret));
5072
5073         PROTECT_CTX(ctx, flags);
5074
5075         /*
5076          * we need to read the ovfl_regs only after wake-up
5077          * because we may have had pfm_write_pmds() in between
5078          * and that can changed PMD values and therefore
5079          * ovfl_regs is reset for these new PMD values.
5080          */
5081         ovfl_regs = ctx->ctx_ovfl_regs[0];
5082
5083         if (ctx->ctx_fl_going_zombie) {
5084 do_zombie:
5085                 DPRINT(("context is zombie, bailing out\n"));
5086                 pfm_context_force_terminate(ctx, regs);
5087                 goto nothing_to_do;
5088         }
5089         /*
5090          * in case of interruption of down() we don't restart anything
5091          */
5092         if (ret < 0) goto nothing_to_do;
5093
5094 skip_blocking:
5095         pfm_resume_after_ovfl(ctx, ovfl_regs, regs);
5096         ctx->ctx_ovfl_regs[0] = 0UL;
5097
5098 nothing_to_do:
5099
5100         UNPROTECT_CTX(ctx, flags);
5101 }
5102
5103 static int
5104 pfm_notify_user(pfm_context_t *ctx, pfm_msg_t *msg)
5105 {
5106         if (ctx->ctx_state == PFM_CTX_ZOMBIE) {
5107                 DPRINT(("ignoring overflow notification, owner is zombie\n"));
5108                 return 0;
5109         }
5110
5111         DPRINT(("waking up somebody\n"));
5112
5113         if (msg) wake_up_interruptible(&ctx->ctx_msgq_wait);
5114
5115         /*
5116          * safe, we are not in intr handler, nor in ctxsw when
5117          * we come here
5118          */
5119         kill_fasync (&ctx->ctx_async_queue, SIGIO, POLL_IN);
5120
5121         return 0;
5122 }
5123
5124 static int
5125 pfm_ovfl_notify_user(pfm_context_t *ctx, unsigned long ovfl_pmds)
5126 {
5127         pfm_msg_t *msg = NULL;
5128
5129         if (ctx->ctx_fl_no_msg == 0) {
5130                 msg = pfm_get_new_msg(ctx);
5131                 if (msg == NULL) {
5132                         printk(KERN_ERR "perfmon: pfm_ovfl_notify_user no more notification msgs\n");
5133                         return -1;
5134                 }
5135
5136                 msg->pfm_ovfl_msg.msg_type         = PFM_MSG_OVFL;
5137                 msg->pfm_ovfl_msg.msg_ctx_fd       = ctx->ctx_fd;
5138                 msg->pfm_ovfl_msg.msg_active_set   = 0;
5139                 msg->pfm_ovfl_msg.msg_ovfl_pmds[0] = ovfl_pmds;
5140                 msg->pfm_ovfl_msg.msg_ovfl_pmds[1] = 0UL;
5141                 msg->pfm_ovfl_msg.msg_ovfl_pmds[2] = 0UL;
5142                 msg->pfm_ovfl_msg.msg_ovfl_pmds[3] = 0UL;
5143                 msg->pfm_ovfl_msg.msg_tstamp       = 0UL;
5144         }
5145
5146         DPRINT(("ovfl msg: msg=%p no_msg=%d fd=%d ovfl_pmds=0x%lx\n",
5147                 msg,
5148                 ctx->ctx_fl_no_msg,
5149                 ctx->ctx_fd,
5150                 ovfl_pmds));
5151
5152         return pfm_notify_user(ctx, msg);
5153 }
5154
5155 static int
5156 pfm_end_notify_user(pfm_context_t *ctx)
5157 {
5158         pfm_msg_t *msg;
5159
5160         msg = pfm_get_new_msg(ctx);
5161         if (msg == NULL) {
5162                 printk(KERN_ERR "perfmon: pfm_end_notify_user no more notification msgs\n");
5163                 return -1;
5164         }
5165         /* no leak */
5166         memset(msg, 0, sizeof(*msg));
5167
5168         msg->pfm_end_msg.msg_type    = PFM_MSG_END;
5169         msg->pfm_end_msg.msg_ctx_fd  = ctx->ctx_fd;
5170         msg->pfm_ovfl_msg.msg_tstamp = 0UL;
5171
5172         DPRINT(("end msg: msg=%p no_msg=%d ctx_fd=%d\n",
5173                 msg,
5174                 ctx->ctx_fl_no_msg,
5175                 ctx->ctx_fd));
5176
5177         return pfm_notify_user(ctx, msg);
5178 }
5179
5180 /*
5181  * main overflow processing routine.
5182  * it can be called from the interrupt path or explicitely during the context switch code
5183  */
5184 static void
5185 pfm_overflow_handler(struct task_struct *task, pfm_context_t *ctx, u64 pmc0, struct pt_regs *regs)
5186 {
5187         pfm_ovfl_arg_t *ovfl_arg;
5188         unsigned long mask;
5189         unsigned long old_val, ovfl_val, new_val;
5190         unsigned long ovfl_notify = 0UL, ovfl_pmds = 0UL, smpl_pmds = 0UL, reset_pmds;
5191         unsigned long tstamp;
5192         pfm_ovfl_ctrl_t ovfl_ctrl;
5193         unsigned int i, has_smpl;
5194         int must_notify = 0;
5195
5196         if (unlikely(ctx->ctx_state == PFM_CTX_ZOMBIE)) goto stop_monitoring;
5197
5198         /*
5199          * sanity test. Should never happen
5200          */
5201         if (unlikely((pmc0 & 0x1) == 0)) goto sanity_check;
5202
5203         tstamp   = ia64_get_itc();
5204         mask     = pmc0 >> PMU_FIRST_COUNTER;
5205         ovfl_val = pmu_conf->ovfl_val;
5206         has_smpl = CTX_HAS_SMPL(ctx);
5207
5208         DPRINT_ovfl(("pmc0=0x%lx pid=%d iip=0x%lx, %s "
5209                      "used_pmds=0x%lx\n",
5210                         pmc0,
5211                         task ? task->pid: -1,
5212                         (regs ? regs->cr_iip : 0),
5213                         CTX_OVFL_NOBLOCK(ctx) ? "nonblocking" : "blocking",
5214                         ctx->ctx_used_pmds[0]));
5215
5216
5217         /*
5218          * first we update the virtual counters
5219          * assume there was a prior ia64_srlz_d() issued
5220          */
5221         for (i = PMU_FIRST_COUNTER; mask ; i++, mask >>= 1) {
5222
5223                 /* skip pmd which did not overflow */
5224                 if ((mask & 0x1) == 0) continue;
5225
5226                 /*
5227                  * Note that the pmd is not necessarily 0 at this point as qualified events
5228                  * may have happened before the PMU was frozen. The residual count is not
5229                  * taken into consideration here but will be with any read of the pmd via
5230                  * pfm_read_pmds().
5231                  */
5232                 old_val              = new_val = ctx->ctx_pmds[i].val;
5233                 new_val             += 1 + ovfl_val;
5234                 ctx->ctx_pmds[i].val = new_val;
5235
5236                 /*
5237                  * check for overflow condition
5238                  */
5239                 if (likely(old_val > new_val)) {
5240                         ovfl_pmds |= 1UL << i;
5241                         if (PMC_OVFL_NOTIFY(ctx, i)) ovfl_notify |= 1UL << i;
5242                 }
5243
5244                 DPRINT_ovfl(("ctx_pmd[%d].val=0x%lx old_val=0x%lx pmd=0x%lx ovfl_pmds=0x%lx ovfl_notify=0x%lx\n",
5245                         i,
5246                         new_val,
5247                         old_val,
5248                         ia64_get_pmd(i) & ovfl_val,
5249                         ovfl_pmds,
5250                         ovfl_notify));
5251         }
5252
5253         /*
5254          * there was no 64-bit overflow, nothing else to do
5255          */
5256         if (ovfl_pmds == 0UL) return;
5257
5258         /*
5259          * reset all control bits
5260          */
5261         ovfl_ctrl.val = 0;
5262         reset_pmds    = 0UL;
5263
5264         /*
5265          * if a sampling format module exists, then we "cache" the overflow by
5266          * calling the module's handler() routine.
5267          */
5268         if (has_smpl) {
5269                 unsigned long start_cycles, end_cycles;
5270                 unsigned long pmd_mask;
5271                 int j, k, ret = 0;
5272                 int this_cpu = smp_processor_id();
5273
5274                 pmd_mask = ovfl_pmds >> PMU_FIRST_COUNTER;
5275                 ovfl_arg = &ctx->ctx_ovfl_arg;
5276
5277                 prefetch(ctx->ctx_smpl_hdr);
5278
5279                 for(i=PMU_FIRST_COUNTER; pmd_mask && ret == 0; i++, pmd_mask >>=1) {
5280
5281                         mask = 1UL << i;
5282
5283                         if ((pmd_mask & 0x1) == 0) continue;
5284
5285                         ovfl_arg->ovfl_pmd      = (unsigned char )i;
5286                         ovfl_arg->ovfl_notify   = ovfl_notify & mask ? 1 : 0;
5287                         ovfl_arg->active_set    = 0;
5288                         ovfl_arg->ovfl_ctrl.val = 0; /* module must fill in all fields */
5289                         ovfl_arg->smpl_pmds[0]  = smpl_pmds = ctx->ctx_pmds[i].smpl_pmds[0];
5290
5291                         ovfl_arg->pmd_value      = ctx->ctx_pmds[i].val;
5292                         ovfl_arg->pmd_last_reset = ctx->ctx_pmds[i].lval;
5293                         ovfl_arg->pmd_eventid    = ctx->ctx_pmds[i].eventid;
5294
5295                         /*
5296                          * copy values of pmds of interest. Sampling format may copy them
5297                          * into sampling buffer.
5298                          */
5299                         if (smpl_pmds) {
5300                                 for(j=0, k=0; smpl_pmds; j++, smpl_pmds >>=1) {
5301                                         if ((smpl_pmds & 0x1) == 0) continue;
5302                                         ovfl_arg->smpl_pmds_values[k++] = PMD_IS_COUNTING(j) ?  pfm_read_soft_counter(ctx, j) : ia64_get_pmd(j);
5303                                         DPRINT_ovfl(("smpl_pmd[%d]=pmd%u=0x%lx\n", k-1, j, ovfl_arg->smpl_pmds_values[k-1]));
5304                                 }
5305                         }
5306
5307                         pfm_stats[this_cpu].pfm_smpl_handler_calls++;
5308
5309                         start_cycles = ia64_get_itc();
5310
5311                         /*
5312                          * call custom buffer format record (handler) routine
5313                          */
5314                         ret = (*ctx->ctx_buf_fmt->fmt_handler)(task, ctx->ctx_smpl_hdr, ovfl_arg, regs, tstamp);
5315
5316                         end_cycles = ia64_get_itc();
5317
5318                         /*
5319                          * For those controls, we take the union because they have
5320                          * an all or nothing behavior.
5321                          */
5322                         ovfl_ctrl.bits.notify_user     |= ovfl_arg->ovfl_ctrl.bits.notify_user;
5323                         ovfl_ctrl.bits.block_task      |= ovfl_arg->ovfl_ctrl.bits.block_task;
5324                         ovfl_ctrl.bits.mask_monitoring |= ovfl_arg->ovfl_ctrl.bits.mask_monitoring;
5325                         /*
5326                          * build the bitmask of pmds to reset now
5327                          */
5328                         if (ovfl_arg->ovfl_ctrl.bits.reset_ovfl_pmds) reset_pmds |= mask;
5329
5330                         pfm_stats[this_cpu].pfm_smpl_handler_cycles += end_cycles - start_cycles;
5331                 }
5332                 /*
5333                  * when the module cannot handle the rest of the overflows, we abort right here
5334                  */
5335                 if (ret && pmd_mask) {
5336                         DPRINT(("handler aborts leftover ovfl_pmds=0x%lx\n",
5337                                 pmd_mask<<PMU_FIRST_COUNTER));
5338                 }
5339                 /*
5340                  * remove the pmds we reset now from the set of pmds to reset in pfm_restart()
5341                  */
5342                 ovfl_pmds &= ~reset_pmds;
5343         } else {
5344                 /*
5345                  * when no sampling module is used, then the default
5346                  * is to notify on overflow if requested by user
5347                  */
5348                 ovfl_ctrl.bits.notify_user     = ovfl_notify ? 1 : 0;
5349                 ovfl_ctrl.bits.block_task      = ovfl_notify ? 1 : 0;
5350                 ovfl_ctrl.bits.mask_monitoring = ovfl_notify ? 1 : 0; /* XXX: change for saturation */
5351                 ovfl_ctrl.bits.reset_ovfl_pmds = ovfl_notify ? 0 : 1;
5352                 /*
5353                  * if needed, we reset all overflowed pmds
5354                  */
5355                 if (ovfl_notify == 0) reset_pmds = ovfl_pmds;
5356         }
5357
5358         DPRINT(("ovfl_pmds=0x%lx reset_pmds=0x%lx\n",
5359                 ovfl_pmds,
5360                 reset_pmds));
5361         /*
5362          * reset the requested PMD registers using the short reset values
5363          */
5364         if (reset_pmds) {
5365                 unsigned long bm = reset_pmds;
5366                 pfm_reset_regs(ctx, &bm, PFM_PMD_SHORT_RESET);
5367         }
5368
5369         if (ovfl_notify && ovfl_ctrl.bits.notify_user) {
5370                 /*
5371                  * keep track of what to reset when unblocking
5372                  */
5373                 ctx->ctx_ovfl_regs[0] = ovfl_pmds;
5374
5375                 /*
5376                  * check for blocking context
5377                  */
5378                 if (CTX_OVFL_NOBLOCK(ctx) == 0 && ovfl_ctrl.bits.block_task) {
5379
5380                         ctx->ctx_fl_trap_reason = PFM_TRAP_REASON_BLOCK;
5381
5382                         /*
5383                          * set the perfmon specific checking pending work for the task
5384                          */
5385                         PFM_SET_WORK_PENDING(task, 1);
5386
5387                         /*
5388                          * when coming from ctxsw, current still points to the
5389                          * previous task, therefore we must work with task and not current.
5390                          */
5391                         pfm_set_task_notify(task);
5392                 }
5393                 /*
5394                  * defer until state is changed (shorten spin window). the context is locked
5395                  * anyway, so the signal receiver would come spin for nothing.
5396                  */
5397                 must_notify = 1;
5398         }
5399
5400         DPRINT_ovfl(("owner [%d] pending=%ld reason=%u ovfl_pmds=0x%lx ovfl_notify=0x%lx masked=%d\n",
5401                         GET_PMU_OWNER() ? GET_PMU_OWNER()->pid : -1,
5402                         PFM_GET_WORK_PENDING(task),
5403                         ctx->ctx_fl_trap_reason,
5404                         ovfl_pmds,
5405                         ovfl_notify,
5406                         ovfl_ctrl.bits.mask_monitoring ? 1 : 0));
5407         /*
5408          * in case monitoring must be stopped, we toggle the psr bits
5409          */
5410         if (ovfl_ctrl.bits.mask_monitoring) {
5411                 pfm_mask_monitoring(task);
5412                 ctx->ctx_state = PFM_CTX_MASKED;
5413                 ctx->ctx_fl_can_restart = 1;
5414         }
5415
5416         /*
5417          * send notification now
5418          */
5419         if (must_notify) pfm_ovfl_notify_user(ctx, ovfl_notify);
5420
5421         return;
5422
5423 sanity_check:
5424         printk(KERN_ERR "perfmon: CPU%d overflow handler [%d] pmc0=0x%lx\n",
5425                         smp_processor_id(),
5426                         task ? task->pid : -1,
5427                         pmc0);
5428         return;
5429
5430 stop_monitoring:
5431         /*
5432          * in SMP, zombie context is never restored but reclaimed in pfm_load_regs().
5433          * Moreover, zombies are also reclaimed in pfm_save_regs(). Therefore we can
5434          * come here as zombie only if the task is the current task. In which case, we
5435          * can access the PMU  hardware directly.
5436          *
5437          * Note that zombies do have PM_VALID set. So here we do the minimal.
5438          *
5439          * In case the context was zombified it could not be reclaimed at the time
5440          * the monitoring program exited. At this point, the PMU reservation has been
5441          * returned, the sampiing buffer has been freed. We must convert this call
5442          * into a spurious interrupt. However, we must also avoid infinite overflows
5443          * by stopping monitoring for this task. We can only come here for a per-task
5444          * context. All we need to do is to stop monitoring using the psr bits which
5445          * are always task private. By re-enabling secure montioring, we ensure that
5446          * the monitored task will not be able to re-activate monitoring.
5447          * The task will eventually be context switched out, at which point the context
5448          * will be reclaimed (that includes releasing ownership of the PMU).
5449          *
5450          * So there might be a window of time where the number of per-task session is zero
5451          * yet one PMU might have a owner and get at most one overflow interrupt for a zombie
5452          * context. This is safe because if a per-task session comes in, it will push this one
5453          * out and by the virtue on pfm_save_regs(), this one will disappear. If a system wide
5454          * session is force on that CPU, given that we use task pinning, pfm_save_regs() will
5455          * also push our zombie context out.
5456          *
5457          * Overall pretty hairy stuff....
5458          */
5459         DPRINT(("ctx is zombie for [%d], converted to spurious\n", task ? task->pid: -1));
5460         pfm_clear_psr_up();
5461         ia64_psr(regs)->up = 0;
5462         ia64_psr(regs)->sp = 1;
5463         return;
5464 }
5465
5466 static int
5467 pfm_do_interrupt_handler(int irq, void *arg, struct pt_regs *regs)
5468 {
5469         struct task_struct *task;
5470         pfm_context_t *ctx;
5471         unsigned long flags;
5472         u64 pmc0;
5473         int this_cpu = smp_processor_id();
5474         int retval = 0;
5475
5476         pfm_stats[this_cpu].pfm_ovfl_intr_count++;
5477
5478         /*
5479          * srlz.d done before arriving here
5480          */
5481         pmc0 = ia64_get_pmc(0);
5482
5483         task = GET_PMU_OWNER();
5484         ctx  = GET_PMU_CTX();
5485
5486         /*
5487          * if we have some pending bits set
5488          * assumes : if any PMC0.bit[63-1] is set, then PMC0.fr = 1
5489          */
5490         if (PMC0_HAS_OVFL(pmc0) && task) {
5491                 /*
5492                  * we assume that pmc0.fr is always set here
5493                  */
5494
5495                 /* sanity check */
5496                 if (!ctx) goto report_spurious1;
5497
5498                 if (ctx->ctx_fl_system == 0 && (task->thread.flags & IA64_THREAD_PM_VALID) == 0)
5499                         goto report_spurious2;
5500
5501                 PROTECT_CTX_NOPRINT(ctx, flags);
5502
5503                 pfm_overflow_handler(task, ctx, pmc0, regs);
5504
5505                 UNPROTECT_CTX_NOPRINT(ctx, flags);
5506
5507         } else {
5508                 pfm_stats[this_cpu].pfm_spurious_ovfl_intr_count++;
5509                 retval = -1;
5510         }
5511         /*
5512          * keep it unfrozen at all times
5513          */
5514         pfm_unfreeze_pmu();
5515
5516         return retval;
5517
5518 report_spurious1:
5519         printk(KERN_INFO "perfmon: spurious overflow interrupt on CPU%d: process %d has no PFM context\n",
5520                 this_cpu, task->pid);
5521         pfm_unfreeze_pmu();
5522         return -1;
5523 report_spurious2:
5524         printk(KERN_INFO "perfmon: spurious overflow interrupt on CPU%d: process %d, invalid flag\n",
5525                 this_cpu,
5526                 task->pid);
5527         pfm_unfreeze_pmu();
5528         return -1;
5529 }
5530
5531 static irqreturn_t
5532 pfm_interrupt_handler(int irq, void *arg, struct pt_regs *regs)
5533 {
5534         unsigned long start_cycles, total_cycles;
5535         unsigned long min, max;
5536         int this_cpu;
5537         int ret;
5538
5539         this_cpu = get_cpu();
5540         min      = pfm_stats[this_cpu].pfm_ovfl_intr_cycles_min;
5541         max      = pfm_stats[this_cpu].pfm_ovfl_intr_cycles_max;
5542
5543         start_cycles = ia64_get_itc();
5544
5545         ret = pfm_do_interrupt_handler(irq, arg, regs);
5546
5547         total_cycles = ia64_get_itc();
5548
5549         /*
5550          * don't measure spurious interrupts
5551          */
5552         if (likely(ret == 0)) {
5553                 total_cycles -= start_cycles;
5554
5555                 if (total_cycles < min) pfm_stats[this_cpu].pfm_ovfl_intr_cycles_min = total_cycles;
5556                 if (total_cycles > max) pfm_stats[this_cpu].pfm_ovfl_intr_cycles_max = total_cycles;
5557
5558                 pfm_stats[this_cpu].pfm_ovfl_intr_cycles += total_cycles;
5559         }
5560         put_cpu_no_resched();
5561         return IRQ_HANDLED;
5562 }
5563
5564 /*
5565  * /proc/perfmon interface, for debug only
5566  */
5567
5568 #define PFM_PROC_SHOW_HEADER    ((void *)NR_CPUS+1)
5569
5570 static void *
5571 pfm_proc_start(struct seq_file *m, loff_t *pos)
5572 {
5573         if (*pos == 0) {
5574                 return PFM_PROC_SHOW_HEADER;
5575         }
5576
5577         while (*pos <= NR_CPUS) {
5578                 if (cpu_online(*pos - 1)) {
5579                         return (void *)*pos;
5580                 }
5581                 ++*pos;
5582         }
5583         return NULL;
5584 }
5585
5586 static void *
5587 pfm_proc_next(struct seq_file *m, void *v, loff_t *pos)
5588 {
5589         ++*pos;
5590         return pfm_proc_start(m, pos);
5591 }
5592
5593 static void
5594 pfm_proc_stop(struct seq_file *m, void *v)
5595 {
5596 }
5597
5598 static void
5599 pfm_proc_show_header(struct seq_file *m)
5600 {
5601         struct list_head * pos;
5602         pfm_buffer_fmt_t * entry;
5603         unsigned long flags;
5604
5605         seq_printf(m,
5606                 "perfmon version           : %u.%u\n"
5607                 "model                     : %s\n"
5608                 "fastctxsw                 : %s\n"
5609                 "expert mode               : %s\n"
5610                 "ovfl_mask                 : 0x%lx\n"
5611                 "PMU flags                 : 0x%x\n",
5612                 PFM_VERSION_MAJ, PFM_VERSION_MIN,
5613                 pmu_conf->pmu_name,
5614                 pfm_sysctl.fastctxsw > 0 ? "Yes": "No",
5615                 pfm_sysctl.expert_mode > 0 ? "Yes": "No",
5616                 pmu_conf->ovfl_val,
5617                 pmu_conf->flags);
5618
5619         LOCK_PFS(flags);
5620
5621         seq_printf(m,
5622                 "proc_sessions             : %u\n"
5623                 "sys_sessions              : %u\n"
5624                 "sys_use_dbregs            : %u\n"
5625                 "ptrace_use_dbregs         : %u\n",
5626                 pfm_sessions.pfs_task_sessions,
5627                 pfm_sessions.pfs_sys_sessions,
5628                 pfm_sessions.pfs_sys_use_dbregs,
5629                 pfm_sessions.pfs_ptrace_use_dbregs);
5630
5631         UNLOCK_PFS(flags);
5632
5633         spin_lock(&pfm_buffer_fmt_lock);
5634
5635         list_for_each(pos, &pfm_buffer_fmt_list) {
5636                 entry = list_entry(pos, pfm_buffer_fmt_t, fmt_list);
5637                 seq_printf(m, "format                    : %02x-%02x-%02x-%02x-%02x-%02x-%02x-%02x-%02x-%02x-%02x-%02x-%02x-%02x-%02x-%02x %s\n",
5638                         entry->fmt_uuid[0],
5639                         entry->fmt_uuid[1],
5640                         entry->fmt_uuid[2],
5641                         entry->fmt_uuid[3],
5642                         entry->fmt_uuid[4],
5643                         entry->fmt_uuid[5],
5644                         entry->fmt_uuid[6],
5645                         entry->fmt_uuid[7],
5646                         entry->fmt_uuid[8],
5647                         entry->fmt_uuid[9],
5648                         entry->fmt_uuid[10],
5649                         entry->fmt_uuid[11],
5650                         entry->fmt_uuid[12],
5651                         entry->fmt_uuid[13],
5652                         entry->fmt_uuid[14],
5653                         entry->fmt_uuid[15],
5654                         entry->fmt_name);
5655         }
5656         spin_unlock(&pfm_buffer_fmt_lock);
5657
5658 }
5659
5660 static int
5661 pfm_proc_show(struct seq_file *m, void *v)
5662 {
5663         unsigned long psr;
5664         unsigned int i;
5665         int cpu;
5666
5667         if (v == PFM_PROC_SHOW_HEADER) {
5668                 pfm_proc_show_header(m);
5669                 return 0;
5670         }
5671
5672         /* show info for CPU (v - 1) */
5673
5674         cpu = (long)v - 1;
5675         seq_printf(m,
5676                 "CPU%-2d overflow intrs      : %lu\n"
5677                 "CPU%-2d overflow cycles     : %lu\n"
5678                 "CPU%-2d overflow min        : %lu\n"
5679                 "CPU%-2d overflow max        : %lu\n"
5680                 "CPU%-2d smpl handler calls  : %lu\n"
5681                 "CPU%-2d smpl handler cycles : %lu\n"
5682                 "CPU%-2d spurious intrs      : %lu\n"
5683                 "CPU%-2d replay   intrs      : %lu\n"
5684                 "CPU%-2d syst_wide           : %d\n"
5685                 "CPU%-2d dcr_pp              : %d\n"
5686                 "CPU%-2d exclude idle        : %d\n"
5687                 "CPU%-2d owner               : %d\n"
5688                 "CPU%-2d context             : %p\n"
5689                 "CPU%-2d activations         : %lu\n",
5690                 cpu, pfm_stats[cpu].pfm_ovfl_intr_count,
5691                 cpu, pfm_stats[cpu].pfm_ovfl_intr_cycles,
5692                 cpu, pfm_stats[cpu].pfm_ovfl_intr_cycles_min,
5693                 cpu, pfm_stats[cpu].pfm_ovfl_intr_cycles_max,
5694                 cpu, pfm_stats[cpu].pfm_smpl_handler_calls,
5695                 cpu, pfm_stats[cpu].pfm_smpl_handler_cycles,
5696                 cpu, pfm_stats[cpu].pfm_spurious_ovfl_intr_count,
5697                 cpu, pfm_stats[cpu].pfm_replay_ovfl_intr_count,
5698                 cpu, pfm_get_cpu_data(pfm_syst_info, cpu) & PFM_CPUINFO_SYST_WIDE ? 1 : 0,
5699                 cpu, pfm_get_cpu_data(pfm_syst_info, cpu) & PFM_CPUINFO_DCR_PP ? 1 : 0,
5700                 cpu, pfm_get_cpu_data(pfm_syst_info, cpu) & PFM_CPUINFO_EXCL_IDLE ? 1 : 0,
5701                 cpu, pfm_get_cpu_data(pmu_owner, cpu) ? pfm_get_cpu_data(pmu_owner, cpu)->pid: -1,
5702                 cpu, pfm_get_cpu_data(pmu_ctx, cpu),
5703                 cpu, pfm_get_cpu_data(pmu_activation_number, cpu));
5704
5705         if (num_online_cpus() == 1 && pfm_sysctl.debug > 0) {
5706
5707                 psr = pfm_get_psr();
5708
5709                 ia64_srlz_d();
5710
5711                 seq_printf(m,
5712                         "CPU%-2d psr                 : 0x%lx\n"
5713                         "CPU%-2d pmc0                : 0x%lx\n",
5714                         cpu, psr,
5715                         cpu, ia64_get_pmc(0));
5716
5717                 for (i=0; PMC_IS_LAST(i) == 0;  i++) {
5718                         if (PMC_IS_COUNTING(i) == 0) continue;
5719                         seq_printf(m,
5720                                 "CPU%-2d pmc%u                : 0x%lx\n"
5721                                 "CPU%-2d pmd%u                : 0x%lx\n",
5722                                 cpu, i, ia64_get_pmc(i),
5723                                 cpu, i, ia64_get_pmd(i));
5724                 }
5725         }
5726         return 0;
5727 }
5728
5729 struct seq_operations pfm_seq_ops = {
5730         .start =        pfm_proc_start,
5731         .next =         pfm_proc_next,
5732         .stop =         pfm_proc_stop,
5733         .show =         pfm_proc_show
5734 };
5735
5736 static int
5737 pfm_proc_open(struct inode *inode, struct file *file)
5738 {
5739         return seq_open(file, &pfm_seq_ops);
5740 }
5741
5742
5743 /*
5744  * we come here as soon as local_cpu_data->pfm_syst_wide is set. this happens
5745  * during pfm_enable() hence before pfm_start(). We cannot assume monitoring
5746  * is active or inactive based on mode. We must rely on the value in
5747  * local_cpu_data->pfm_syst_info
5748  */
5749 void
5750 pfm_syst_wide_update_task(struct task_struct *task, unsigned long info, int is_ctxswin)
5751 {
5752         struct pt_regs *regs;
5753         unsigned long dcr;
5754         unsigned long dcr_pp;
5755
5756         dcr_pp = info & PFM_CPUINFO_DCR_PP ? 1 : 0;
5757
5758         /*
5759          * pid 0 is guaranteed to be the idle task. There is one such task with pid 0
5760          * on every CPU, so we can rely on the pid to identify the idle task.
5761          */
5762         if ((info & PFM_CPUINFO_EXCL_IDLE) == 0 || task->pid) {
5763                 regs = ia64_task_regs(task);
5764                 ia64_psr(regs)->pp = is_ctxswin ? dcr_pp : 0;
5765                 return;
5766         }
5767         /*
5768          * if monitoring has started
5769          */
5770         if (dcr_pp) {
5771                 dcr = ia64_getreg(_IA64_REG_CR_DCR);
5772                 /*
5773                  * context switching in?
5774                  */
5775                 if (is_ctxswin) {
5776                         /* mask monitoring for the idle task */
5777                         ia64_setreg(_IA64_REG_CR_DCR, dcr & ~IA64_DCR_PP);
5778                         pfm_clear_psr_pp();
5779                         ia64_srlz_i();
5780                         return;
5781                 }
5782                 /*
5783                  * context switching out
5784                  * restore monitoring for next task
5785                  *
5786                  * Due to inlining this odd if-then-else construction generates
5787                  * better code.
5788                  */
5789                 ia64_setreg(_IA64_REG_CR_DCR, dcr |IA64_DCR_PP);
5790                 pfm_set_psr_pp();
5791                 ia64_srlz_i();
5792         }
5793 }
5794
5795 #ifdef CONFIG_SMP
5796
5797 static void
5798 pfm_force_cleanup(pfm_context_t *ctx, struct pt_regs *regs)
5799 {
5800         struct task_struct *task = ctx->ctx_task;
5801
5802         ia64_psr(regs)->up = 0;
5803         ia64_psr(regs)->sp = 1;
5804
5805         if (GET_PMU_OWNER() == task) {
5806                 DPRINT(("cleared ownership for [%d]\n", ctx->ctx_task->pid));
5807                 SET_PMU_OWNER(NULL, NULL);
5808         }
5809
5810         /*
5811          * disconnect the task from the context and vice-versa
5812          */
5813         PFM_SET_WORK_PENDING(task, 0);
5814
5815         task->thread.pfm_context  = NULL;
5816         task->thread.flags       &= ~IA64_THREAD_PM_VALID;
5817
5818         DPRINT(("force cleanup for [%d]\n",  task->pid));
5819 }
5820
5821
5822 /*
5823  * in 2.6, interrupts are masked when we come here and the runqueue lock is held
5824  */
5825 void
5826 pfm_save_regs(struct task_struct *task)
5827 {
5828         pfm_context_t *ctx;
5829         struct thread_struct *t;
5830         unsigned long flags;
5831         u64 psr;
5832
5833
5834         ctx = PFM_GET_CTX(task);
5835         if (ctx == NULL) return;
5836         t = &task->thread;
5837
5838         /*
5839          * we always come here with interrupts ALREADY disabled by
5840          * the scheduler. So we simply need to protect against concurrent
5841          * access, not CPU concurrency.
5842          */
5843         flags = pfm_protect_ctx_ctxsw(ctx);
5844
5845         if (ctx->ctx_state == PFM_CTX_ZOMBIE) {
5846                 struct pt_regs *regs = ia64_task_regs(task);
5847
5848                 pfm_clear_psr_up();
5849
5850                 pfm_force_cleanup(ctx, regs);
5851
5852                 BUG_ON(ctx->ctx_smpl_hdr);
5853
5854                 pfm_unprotect_ctx_ctxsw(ctx, flags);
5855
5856                 pfm_context_free(ctx);
5857                 return;
5858         }
5859
5860         /*
5861          * sanity check
5862          */
5863         if (ctx->ctx_last_activation != GET_ACTIVATION()) {
5864                 pfm_unprotect_ctx_ctxsw(ctx, flags);
5865                 return;
5866         }
5867
5868         /*
5869          * save current PSR: needed because we modify it
5870          */
5871         ia64_srlz_d();
5872         psr = pfm_get_psr();
5873
5874         BUG_ON(psr & (IA64_PSR_I));
5875
5876         /*
5877          * stop monitoring:
5878          * This is the last instruction which may generate an overflow
5879          *
5880          * We do not need to set psr.sp because, it is irrelevant in kernel.
5881          * It will be restored from ipsr when going back to user level
5882          */
5883         pfm_clear_psr_up();
5884
5885         /*
5886          * keep a copy of psr.up (for reload)
5887          */
5888         ctx->ctx_saved_psr_up = psr & IA64_PSR_UP;
5889
5890         /*
5891          * release ownership of this PMU.
5892          * PM interrupts are masked, so nothing
5893          * can happen.
5894          */
5895         SET_PMU_OWNER(NULL, NULL);
5896
5897         /*
5898          * we systematically save the PMD as we have no
5899          * guarantee we will be schedule at that same
5900          * CPU again.
5901          */
5902         pfm_save_pmds(t->pmds, ctx->ctx_used_pmds[0]);
5903
5904         /*
5905          * save pmc0 ia64_srlz_d() done in pfm_save_pmds()
5906          * we will need it on the restore path to check
5907          * for pending overflow.
5908          */
5909         t->pmcs[0] = ia64_get_pmc(0);
5910
5911         /*
5912          * unfreeze PMU if had pending overflows
5913          */
5914         if (t->pmcs[0] & ~0x1UL) pfm_unfreeze_pmu();
5915
5916         /*
5917          * finally, allow context access.
5918          * interrupts will still be masked after this call.
5919          */
5920         pfm_unprotect_ctx_ctxsw(ctx, flags);
5921 }
5922
5923 #else /* !CONFIG_SMP */
5924 void
5925 pfm_save_regs(struct task_struct *task)
5926 {
5927         pfm_context_t *ctx;
5928         u64 psr;
5929
5930         ctx = PFM_GET_CTX(task);
5931         if (ctx == NULL) return;
5932
5933         /*
5934          * save current PSR: needed because we modify it
5935          */
5936         psr = pfm_get_psr();
5937
5938         BUG_ON(psr & (IA64_PSR_I));
5939
5940         /*
5941          * stop monitoring:
5942          * This is the last instruction which may generate an overflow
5943          *
5944          * We do not need to set psr.sp because, it is irrelevant in kernel.
5945          * It will be restored from ipsr when going back to user level
5946          */
5947         pfm_clear_psr_up();
5948
5949         /*
5950          * keep a copy of psr.up (for reload)
5951          */
5952         ctx->ctx_saved_psr_up = psr & IA64_PSR_UP;
5953 }
5954
5955 static void
5956 pfm_lazy_save_regs (struct task_struct *task)
5957 {
5958         pfm_context_t *ctx;
5959         struct thread_struct *t;
5960         unsigned long flags;
5961
5962         { u64 psr  = pfm_get_psr();
5963           BUG_ON(psr & IA64_PSR_UP);
5964         }
5965
5966         ctx = PFM_GET_CTX(task);
5967         t   = &task->thread;
5968
5969         /*
5970          * we need to mask PMU overflow here to
5971          * make sure that we maintain pmc0 until
5972          * we save it. overflow interrupts are
5973          * treated as spurious if there is no
5974          * owner.
5975          *
5976          * XXX: I don't think this is necessary
5977          */
5978         PROTECT_CTX(ctx,flags);
5979
5980         /*
5981          * release ownership of this PMU.
5982          * must be done before we save the registers.
5983          *
5984          * after this call any PMU interrupt is treated
5985          * as spurious.
5986          */
5987         SET_PMU_OWNER(NULL, NULL);
5988
5989         /*
5990          * save all the pmds we use
5991          */
5992         pfm_save_pmds(t->pmds, ctx->ctx_used_pmds[0]);
5993
5994         /*
5995          * save pmc0 ia64_srlz_d() done in pfm_save_pmds()
5996          * it is needed to check for pended overflow
5997          * on the restore path
5998          */
5999         t->pmcs[0] = ia64_get_pmc(0);
6000
6001         /*
6002          * unfreeze PMU if had pending overflows
6003          */
6004         if (t->pmcs[0] & ~0x1UL) pfm_unfreeze_pmu();
6005
6006         /*
6007          * now get can unmask PMU interrupts, they will
6008          * be treated as purely spurious and we will not
6009          * lose any information
6010          */
6011         UNPROTECT_CTX(ctx,flags);
6012 }
6013 #endif /* CONFIG_SMP */
6014
6015 #ifdef CONFIG_SMP
6016 /*
6017  * in 2.6, interrupts are masked when we come here and the runqueue lock is held
6018  */
6019 void
6020 pfm_load_regs (struct task_struct *task)
6021 {
6022         pfm_context_t *ctx;
6023         struct thread_struct *t;
6024         unsigned long pmc_mask = 0UL, pmd_mask = 0UL;
6025         unsigned long flags;
6026         u64 psr, psr_up;
6027         int need_irq_resend;
6028
6029         ctx = PFM_GET_CTX(task);
6030         if (unlikely(ctx == NULL)) return;
6031
6032         BUG_ON(GET_PMU_OWNER());
6033
6034         t     = &task->thread;
6035         /*
6036          * possible on unload
6037          */
6038         if (unlikely((t->flags & IA64_THREAD_PM_VALID) == 0)) return;
6039
6040         /*
6041          * we always come here with interrupts ALREADY disabled by
6042          * the scheduler. So we simply need to protect against concurrent
6043          * access, not CPU concurrency.
6044          */
6045         flags = pfm_protect_ctx_ctxsw(ctx);
6046         psr   = pfm_get_psr();
6047
6048         need_irq_resend = pmu_conf->flags & PFM_PMU_IRQ_RESEND;
6049
6050         BUG_ON(psr & (IA64_PSR_UP|IA64_PSR_PP));
6051         BUG_ON(psr & IA64_PSR_I);
6052
6053         if (unlikely(ctx->ctx_state == PFM_CTX_ZOMBIE)) {
6054                 struct pt_regs *regs = ia64_task_regs(task);
6055
6056                 BUG_ON(ctx->ctx_smpl_hdr);
6057
6058                 pfm_force_cleanup(ctx, regs);
6059
6060                 pfm_unprotect_ctx_ctxsw(ctx, flags);
6061
6062                 /*
6063                  * this one (kmalloc'ed) is fine with interrupts disabled
6064                  */
6065                 pfm_context_free(ctx);
6066
6067                 return;
6068         }
6069
6070         /*
6071          * we restore ALL the debug registers to avoid picking up
6072          * stale state.
6073          */
6074         if (ctx->ctx_fl_using_dbreg) {
6075                 pfm_restore_ibrs(ctx->ctx_ibrs, pmu_conf->num_ibrs);
6076                 pfm_restore_dbrs(ctx->ctx_dbrs, pmu_conf->num_dbrs);
6077         }
6078         /*
6079          * retrieve saved psr.up
6080          */
6081         psr_up = ctx->ctx_saved_psr_up;
6082
6083         /*
6084          * if we were the last user of the PMU on that CPU,
6085          * then nothing to do except restore psr
6086          */
6087         if (GET_LAST_CPU(ctx) == smp_processor_id() && ctx->ctx_last_activation == GET_ACTIVATION()) {
6088
6089                 /*
6090                  * retrieve partial reload masks (due to user modifications)
6091                  */
6092                 pmc_mask = ctx->ctx_reload_pmcs[0];
6093                 pmd_mask = ctx->ctx_reload_pmds[0];
6094
6095         } else {
6096                 /*
6097                  * To avoid leaking information to the user level when psr.sp=0,
6098                  * we must reload ALL implemented pmds (even the ones we don't use).
6099                  * In the kernel we only allow PFM_READ_PMDS on registers which
6100                  * we initialized or requested (sampling) so there is no risk there.
6101                  */
6102                 pmd_mask = pfm_sysctl.fastctxsw ?  ctx->ctx_used_pmds[0] : ctx->ctx_all_pmds[0];
6103
6104                 /*
6105                  * ALL accessible PMCs are systematically reloaded, unused registers
6106                  * get their default (from pfm_reset_pmu_state()) values to avoid picking
6107                  * up stale configuration.
6108                  *
6109                  * PMC0 is never in the mask. It is always restored separately.
6110                  */
6111                 pmc_mask = ctx->ctx_all_pmcs[0];
6112         }
6113         /*
6114          * when context is MASKED, we will restore PMC with plm=0
6115          * and PMD with stale information, but that's ok, nothing
6116          * will be captured.
6117          *
6118          * XXX: optimize here
6119          */
6120         if (pmd_mask) pfm_restore_pmds(t->pmds, pmd_mask);
6121         if (pmc_mask) pfm_restore_pmcs(t->pmcs, pmc_mask);
6122
6123         /*
6124          * check for pending overflow at the time the state
6125          * was saved.
6126          */
6127         if (unlikely(PMC0_HAS_OVFL(t->pmcs[0]))) {
6128                 /*
6129                  * reload pmc0 with the overflow information
6130                  * On McKinley PMU, this will trigger a PMU interrupt
6131                  */
6132                 ia64_set_pmc(0, t->pmcs[0]);
6133                 ia64_srlz_d();
6134                 t->pmcs[0] = 0UL;
6135
6136                 /*
6137                  * will replay the PMU interrupt
6138                  */
6139                 if (need_irq_resend) hw_resend_irq(NULL, IA64_PERFMON_VECTOR);
6140
6141                 pfm_stats[smp_processor_id()].pfm_replay_ovfl_intr_count++;
6142         }
6143
6144         /*
6145          * we just did a reload, so we reset the partial reload fields
6146          */
6147         ctx->ctx_reload_pmcs[0] = 0UL;
6148         ctx->ctx_reload_pmds[0] = 0UL;
6149
6150         SET_LAST_CPU(ctx, smp_processor_id());
6151
6152         /*
6153          * dump activation value for this PMU
6154          */
6155         INC_ACTIVATION();
6156         /*
6157          * record current activation for this context
6158          */
6159         SET_ACTIVATION(ctx);
6160
6161         /*
6162          * establish new ownership.
6163          */
6164         SET_PMU_OWNER(task, ctx);
6165
6166         /*
6167          * restore the psr.up bit. measurement
6168          * is active again.
6169          * no PMU interrupt can happen at this point
6170          * because we still have interrupts disabled.
6171          */
6172         if (likely(psr_up)) pfm_set_psr_up();
6173
6174         /*
6175          * allow concurrent access to context
6176          */
6177         pfm_unprotect_ctx_ctxsw(ctx, flags);
6178 }
6179 #else /*  !CONFIG_SMP */
6180 /*
6181  * reload PMU state for UP kernels
6182  * in 2.5 we come here with interrupts disabled
6183  */
6184 void
6185 pfm_load_regs (struct task_struct *task)
6186 {
6187         struct thread_struct *t;
6188         pfm_context_t *ctx;
6189         struct task_struct *owner;
6190         unsigned long pmd_mask, pmc_mask;
6191         u64 psr, psr_up;
6192         int need_irq_resend;
6193
6194         owner = GET_PMU_OWNER();
6195         ctx   = PFM_GET_CTX(task);
6196         t     = &task->thread;
6197         psr   = pfm_get_psr();
6198
6199         BUG_ON(psr & (IA64_PSR_UP|IA64_PSR_PP));
6200         BUG_ON(psr & IA64_PSR_I);
6201
6202         /*
6203          * we restore ALL the debug registers to avoid picking up
6204          * stale state.
6205          *
6206          * This must be done even when the task is still the owner
6207          * as the registers may have been modified via ptrace()
6208          * (not perfmon) by the previous task.
6209          */
6210         if (ctx->ctx_fl_using_dbreg) {
6211                 pfm_restore_ibrs(ctx->ctx_ibrs, pmu_conf->num_ibrs);
6212                 pfm_restore_dbrs(ctx->ctx_dbrs, pmu_conf->num_dbrs);
6213         }
6214
6215         /*
6216          * retrieved saved psr.up
6217          */
6218         psr_up = ctx->ctx_saved_psr_up;
6219         need_irq_resend = pmu_conf->flags & PFM_PMU_IRQ_RESEND;
6220
6221         /*
6222          * short path, our state is still there, just
6223          * need to restore psr and we go
6224          *
6225          * we do not touch either PMC nor PMD. the psr is not touched
6226          * by the overflow_handler. So we are safe w.r.t. to interrupt
6227          * concurrency even without interrupt masking.
6228          */
6229         if (likely(owner == task)) {
6230                 if (likely(psr_up)) pfm_set_psr_up();
6231                 return;
6232         }
6233
6234         /*
6235          * someone else is still using the PMU, first push it out and
6236          * then we'll be able to install our stuff !
6237          *
6238          * Upon return, there will be no owner for the current PMU
6239          */
6240         if (owner) pfm_lazy_save_regs(owner);
6241
6242         /*
6243          * To avoid leaking information to the user level when psr.sp=0,
6244          * we must reload ALL implemented pmds (even the ones we don't use).
6245          * In the kernel we only allow PFM_READ_PMDS on registers which
6246          * we initialized or requested (sampling) so there is no risk there.
6247          */
6248         pmd_mask = pfm_sysctl.fastctxsw ?  ctx->ctx_used_pmds[0] : ctx->ctx_all_pmds[0];
6249
6250         /*
6251          * ALL accessible PMCs are systematically reloaded, unused registers
6252          * get their default (from pfm_reset_pmu_state()) values to avoid picking
6253          * up stale configuration.
6254          *
6255          * PMC0 is never in the mask. It is always restored separately
6256          */
6257         pmc_mask = ctx->ctx_all_pmcs[0];
6258
6259         pfm_restore_pmds(t->pmds, pmd_mask);
6260         pfm_restore_pmcs(t->pmcs, pmc_mask);
6261
6262         /*
6263          * check for pending overflow at the time the state
6264          * was saved.
6265          */
6266         if (unlikely(PMC0_HAS_OVFL(t->pmcs[0]))) {
6267                 /*
6268                  * reload pmc0 with the overflow information
6269                  * On McKinley PMU, this will trigger a PMU interrupt
6270                  */
6271                 ia64_set_pmc(0, t->pmcs[0]);
6272                 ia64_srlz_d();
6273
6274                 t->pmcs[0] = 0UL;
6275
6276                 /*
6277                  * will replay the PMU interrupt
6278                  */
6279                 if (need_irq_resend) hw_resend_irq(NULL, IA64_PERFMON_VECTOR);
6280
6281                 pfm_stats[smp_processor_id()].pfm_replay_ovfl_intr_count++;
6282         }
6283
6284         /*
6285          * establish new ownership.
6286          */
6287         SET_PMU_OWNER(task, ctx);
6288
6289         /*
6290          * restore the psr.up bit. measurement
6291          * is active again.
6292          * no PMU interrupt can happen at this point
6293          * because we still have interrupts disabled.
6294          */
6295         if (likely(psr_up)) pfm_set_psr_up();
6296 }
6297 #endif /* CONFIG_SMP */
6298
6299 /*
6300  * this function assumes monitoring is stopped
6301  */
6302 static void
6303 pfm_flush_pmds(struct task_struct *task, pfm_context_t *ctx)
6304 {
6305         u64 pmc0;
6306         unsigned long mask2, val, pmd_val, ovfl_val;
6307         int i, can_access_pmu = 0;
6308         int is_self;
6309
6310         /*
6311          * is the caller the task being monitored (or which initiated the
6312          * session for system wide measurements)
6313          */
6314         is_self = ctx->ctx_task == task ? 1 : 0;
6315
6316 #ifdef CONFIG_SMP
6317         if (task == current) {
6318 #else
6319         /*
6320          * in UP, the state can still be in the registers
6321          */
6322         if (task == current || GET_PMU_OWNER() == task) {
6323 #endif
6324                 can_access_pmu = 1;
6325                 /*
6326                  * Mark the PMU as not owned
6327                  * This will cause the interrupt handler to do nothing in case an overflow
6328                  * interrupt was in-flight
6329                  * This also guarantees that pmc0 will contain the final state
6330                  * It virtually gives us full control on overflow processing from that point
6331                  * on.
6332                  */
6333                 SET_PMU_OWNER(NULL, NULL);
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         for (i = 0; mask2; i++, mask2>>=1) {
6363
6364                 /* skip non used pmds */
6365                 if ((mask2 & 0x1) == 0) continue;
6366
6367                 /*
6368                  * can access PMU always true in system wide mode
6369                  */
6370                 val = pmd_val = can_access_pmu ? ia64_get_pmd(i) : task->thread.pmds[i];
6371
6372                 if (PMD_IS_COUNTING(i)) {
6373                         DPRINT(("[%d] pmd[%d] ctx_pmd=0x%lx hw_pmd=0x%lx\n",
6374                                 task->pid,
6375                                 i,
6376                                 ctx->ctx_pmds[i].val,
6377                                 val & ovfl_val));
6378
6379                         /*
6380                          * we rebuild the full 64 bit value of the counter
6381                          */
6382                         val = ctx->ctx_pmds[i].val + (val & ovfl_val);
6383
6384                         /*
6385                          * now everything is in ctx_pmds[] and we need
6386                          * to clear the saved context from save_regs() such that
6387                          * pfm_read_pmds() gets the correct value
6388                          */
6389                         pmd_val = 0UL;
6390
6391                         /*
6392                          * take care of overflow inline
6393                          */
6394                         if (pmc0 & (1UL << i)) {
6395                                 val += 1 + ovfl_val;
6396                                 DPRINT(("[%d] pmd[%d] overflowed\n", task->pid, i));
6397                         }
6398                 }
6399
6400                 DPRINT(("[%d] is_self=%d ctx_pmd[%d]=0x%lx  pmd_val=0x%lx\n", task->pid, is_self, i, val, pmd_val));
6401
6402                 if (is_self) task->thread.pmds[i] = pmd_val;
6403
6404                 ctx->ctx_pmds[i].val = val;
6405         }
6406 }
6407
6408 static struct irqaction perfmon_irqaction = {
6409         .handler = pfm_interrupt_handler,
6410         .flags   = SA_INTERRUPT,
6411         .name    = "perfmon"
6412 };
6413
6414 /*
6415  * perfmon initialization routine, called from the initcall() table
6416  */
6417 static int init_pfm_fs(void);
6418
6419 static int __init
6420 pfm_probe_pmu(void)
6421 {
6422         pmu_config_t **p;
6423         int family;
6424
6425         family = local_cpu_data->family;
6426         p      = pmu_confs;
6427
6428         while(*p) {
6429                 if ((*p)->probe) {
6430                         if ((*p)->probe() == 0) goto found;
6431                 } else if ((*p)->pmu_family == family || (*p)->pmu_family == 0xff) {
6432                         goto found;
6433                 }
6434                 p++;
6435         }
6436         return -1;
6437 found:
6438         pmu_conf = *p;
6439         return 0;
6440 }
6441
6442 static struct file_operations pfm_proc_fops = {
6443         .open           = pfm_proc_open,
6444         .read           = seq_read,
6445         .llseek         = seq_lseek,
6446         .release        = seq_release,
6447 };
6448
6449 int __init
6450 pfm_init(void)
6451 {
6452         unsigned int n, n_counters, i;
6453
6454         printk("perfmon: version %u.%u IRQ %u\n",
6455                 PFM_VERSION_MAJ,
6456                 PFM_VERSION_MIN,
6457                 IA64_PERFMON_VECTOR);
6458
6459         if (pfm_probe_pmu()) {
6460                 printk(KERN_INFO "perfmon: disabled, there is no support for processor family %d\n",
6461                                 local_cpu_data->family);
6462                 return -ENODEV;
6463         }
6464
6465         /*
6466          * compute the number of implemented PMD/PMC from the
6467          * description tables
6468          */
6469         n = 0;
6470         for (i=0; PMC_IS_LAST(i) == 0;  i++) {
6471                 if (PMC_IS_IMPL(i) == 0) continue;
6472                 pmu_conf->impl_pmcs[i>>6] |= 1UL << (i&63);
6473                 n++;
6474         }
6475         pmu_conf->num_pmcs = n;
6476
6477         n = 0; n_counters = 0;
6478         for (i=0; PMD_IS_LAST(i) == 0;  i++) {
6479                 if (PMD_IS_IMPL(i) == 0) continue;
6480                 pmu_conf->impl_pmds[i>>6] |= 1UL << (i&63);
6481                 n++;
6482                 if (PMD_IS_COUNTING(i)) n_counters++;
6483         }
6484         pmu_conf->num_pmds      = n;
6485         pmu_conf->num_counters  = n_counters;
6486
6487         /*
6488          * sanity checks on the number of debug registers
6489          */
6490         if (pmu_conf->use_rr_dbregs) {
6491                 if (pmu_conf->num_ibrs > IA64_NUM_DBG_REGS) {
6492                         printk(KERN_INFO "perfmon: unsupported number of code debug registers (%u)\n", pmu_conf->num_ibrs);
6493                         pmu_conf = NULL;
6494                         return -1;
6495                 }
6496                 if (pmu_conf->num_dbrs > IA64_NUM_DBG_REGS) {
6497                         printk(KERN_INFO "perfmon: unsupported number of data debug registers (%u)\n", pmu_conf->num_ibrs);
6498                         pmu_conf = NULL;
6499                         return -1;
6500                 }
6501         }
6502
6503         printk("perfmon: %s PMU detected, %u PMCs, %u PMDs, %u counters (%lu bits)\n",
6504                pmu_conf->pmu_name,
6505                pmu_conf->num_pmcs,
6506                pmu_conf->num_pmds,
6507                pmu_conf->num_counters,
6508                ffz(pmu_conf->ovfl_val));
6509
6510         /* sanity check */
6511         if (pmu_conf->num_pmds >= IA64_NUM_PMD_REGS || pmu_conf->num_pmcs >= IA64_NUM_PMC_REGS) {
6512                 printk(KERN_ERR "perfmon: not enough pmc/pmd, perfmon disabled\n");
6513                 pmu_conf = NULL;
6514                 return -1;
6515         }
6516
6517         /*
6518          * create /proc/perfmon (mostly for debugging purposes)
6519          */
6520         perfmon_dir = create_proc_entry("perfmon", S_IRUGO, NULL);
6521         if (perfmon_dir == NULL) {
6522                 printk(KERN_ERR "perfmon: cannot create /proc entry, perfmon disabled\n");
6523                 pmu_conf = NULL;
6524                 return -1;
6525         }
6526         /*
6527          * install customized file operations for /proc/perfmon entry
6528          */
6529         perfmon_dir->proc_fops = &pfm_proc_fops;
6530
6531         /*
6532          * create /proc/sys/kernel/perfmon (for debugging purposes)
6533          */
6534         pfm_sysctl_header = register_sysctl_table(pfm_sysctl_root, 0);
6535
6536         /*
6537          * initialize all our spinlocks
6538          */
6539         spin_lock_init(&pfm_sessions.pfs_lock);
6540         spin_lock_init(&pfm_buffer_fmt_lock);
6541
6542         init_pfm_fs();
6543
6544         for(i=0; i < NR_CPUS; i++) pfm_stats[i].pfm_ovfl_intr_cycles_min = ~0UL;
6545
6546         return 0;
6547 }
6548
6549 __initcall(pfm_init);
6550
6551 /*
6552  * this function is called before pfm_init()
6553  */
6554 void
6555 pfm_init_percpu (void)
6556 {
6557         /*
6558          * make sure no measurement is active
6559          * (may inherit programmed PMCs from EFI).
6560          */
6561         pfm_clear_psr_pp();
6562         pfm_clear_psr_up();
6563
6564         /*
6565          * we run with the PMU not frozen at all times
6566          */
6567         pfm_unfreeze_pmu();
6568
6569         if (smp_processor_id() == 0)
6570                 register_percpu_irq(IA64_PERFMON_VECTOR, &perfmon_irqaction);
6571
6572         ia64_setreg(_IA64_REG_CR_PMV, IA64_PERFMON_VECTOR);
6573         ia64_srlz_d();
6574 }
6575
6576 /*
6577  * used for debug purposes only
6578  */
6579 void
6580 dump_pmu_state(const char *from)
6581 {
6582         struct task_struct *task;
6583         struct thread_struct *t;
6584         struct pt_regs *regs;
6585         pfm_context_t *ctx;
6586         unsigned long psr, dcr, info, flags;
6587         int i, this_cpu;
6588
6589         local_irq_save(flags);
6590
6591         this_cpu = smp_processor_id();
6592         regs     = ia64_task_regs(current);
6593         info     = PFM_CPUINFO_GET();
6594         dcr      = ia64_getreg(_IA64_REG_CR_DCR);
6595
6596         if (info == 0 && ia64_psr(regs)->pp == 0 && (dcr & IA64_DCR_PP) == 0) {
6597                 local_irq_restore(flags);
6598                 return;
6599         }
6600
6601         printk("CPU%d from %s() current [%d] iip=0x%lx %s\n",
6602                 this_cpu,
6603                 from,
6604                 current->pid,
6605                 regs->cr_iip,
6606                 current->comm);
6607
6608         task = GET_PMU_OWNER();
6609         ctx  = GET_PMU_CTX();
6610
6611         printk("->CPU%d owner [%d] ctx=%p\n", this_cpu, task ? task->pid : -1, ctx);
6612
6613         psr = pfm_get_psr();
6614
6615         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",
6616                 this_cpu,
6617                 ia64_get_pmc(0),
6618                 psr & IA64_PSR_PP ? 1 : 0,
6619                 psr & IA64_PSR_UP ? 1 : 0,
6620                 dcr & IA64_DCR_PP ? 1 : 0,
6621                 info,
6622                 ia64_psr(regs)->up,
6623                 ia64_psr(regs)->pp);
6624
6625         ia64_psr(regs)->up = 0;
6626         ia64_psr(regs)->pp = 0;
6627
6628         t = &current->thread;
6629
6630         for (i=1; PMC_IS_LAST(i) == 0; i++) {
6631                 if (PMC_IS_IMPL(i) == 0) continue;
6632                 printk("->CPU%d pmc[%d]=0x%lx thread_pmc[%d]=0x%lx\n", this_cpu, i, ia64_get_pmc(i), i, t->pmcs[i]);
6633         }
6634
6635         for (i=1; PMD_IS_LAST(i) == 0; i++) {
6636                 if (PMD_IS_IMPL(i) == 0) continue;
6637                 printk("->CPU%d pmd[%d]=0x%lx thread_pmd[%d]=0x%lx\n", this_cpu, i, ia64_get_pmd(i), i, t->pmds[i]);
6638         }
6639
6640         if (ctx) {
6641                 printk("->CPU%d ctx_state=%d vaddr=%p addr=%p fd=%d ctx_task=[%d] saved_psr_up=0x%lx\n",
6642                                 this_cpu,
6643                                 ctx->ctx_state,
6644                                 ctx->ctx_smpl_vaddr,
6645                                 ctx->ctx_smpl_hdr,
6646                                 ctx->ctx_msgq_head,
6647                                 ctx->ctx_msgq_tail,
6648                                 ctx->ctx_saved_psr_up);
6649         }
6650         local_irq_restore(flags);
6651 }
6652
6653 /*
6654  * called from process.c:copy_thread(). task is new child.
6655  */
6656 void
6657 pfm_inherit(struct task_struct *task, struct pt_regs *regs)
6658 {
6659         struct thread_struct *thread;
6660
6661         DPRINT(("perfmon: pfm_inherit clearing state for [%d]\n", task->pid));
6662
6663         thread = &task->thread;
6664
6665         /*
6666          * cut links inherited from parent (current)
6667          */
6668         thread->pfm_context = NULL;
6669
6670         PFM_SET_WORK_PENDING(task, 0);
6671
6672         /*
6673          * the psr bits are already set properly in copy_threads()
6674          */
6675 }
6676 #else  /* !CONFIG_PERFMON */
6677 asmlinkage long
6678 sys_perfmonctl (int fd, int cmd, void *arg, int count, long arg5, long arg6, long arg7,
6679                 long arg8, long stack)
6680 {
6681         return -ENOSYS;
6682 }
6683 #endif /* CONFIG_PERFMON */