vserver 2.0-rc4
[linux-2.6.git] / 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, 2005  Hewlett Packard Co
15  *               Stephane Eranian <eranian@hpl.hp.com>
16  *               David Mosberger-Tang <davidm@hpl.hp.com>
17  *
18  * More information about perfmon available at:
19  *      http://www.hpl.hp.com/research/linux/perfmon
20  */
21
22 #include <linux/config.h>
23 #include <linux/module.h>
24 #include <linux/kernel.h>
25 #include <linux/sched.h>
26 #include <linux/interrupt.h>
27 #include <linux/smp_lock.h>
28 #include <linux/proc_fs.h>
29 #include <linux/seq_file.h>
30 #include <linux/init.h>
31 #include <linux/vmalloc.h>
32 #include <linux/mm.h>
33 #include <linux/sysctl.h>
34 #include <linux/list.h>
35 #include <linux/file.h>
36 #include <linux/poll.h>
37 #include <linux/vfs.h>
38 #include <linux/pagemap.h>
39 #include <linux/mount.h>
40 #include <linux/version.h>
41 #include <linux/bitops.h>
42 #include <linux/vs_memory.h>
43 #include <linux/vs_cvirt.h>
44
45 #include <asm/errno.h>
46 #include <asm/intrinsics.h>
47 #include <asm/page.h>
48 #include <asm/perfmon.h>
49 #include <asm/processor.h>
50 #include <asm/signal.h>
51 #include <asm/system.h>
52 #include <asm/uaccess.h>
53 #include <asm/delay.h>
54
55 #ifdef CONFIG_PERFMON
56 /*
57  * perfmon context state
58  */
59 #define PFM_CTX_UNLOADED        1       /* context is not loaded onto any task */
60 #define PFM_CTX_LOADED          2       /* context is loaded onto a task */
61 #define PFM_CTX_MASKED          3       /* context is loaded but monitoring is masked due to overflow */
62 #define PFM_CTX_ZOMBIE          4       /* owner of the context is closing it */
63
64 #define PFM_INVALID_ACTIVATION  (~0UL)
65
66 /*
67  * depth of message queue
68  */
69 #define PFM_MAX_MSGS            32
70 #define PFM_CTXQ_EMPTY(g)       ((g)->ctx_msgq_head == (g)->ctx_msgq_tail)
71
72 /*
73  * type of a PMU register (bitmask).
74  * bitmask structure:
75  *      bit0   : register implemented
76  *      bit1   : end marker
77  *      bit2-3 : reserved
78  *      bit4   : pmc has pmc.pm
79  *      bit5   : pmc controls a counter (has pmc.oi), pmd is used as counter
80  *      bit6-7 : register type
81  *      bit8-31: reserved
82  */
83 #define PFM_REG_NOTIMPL         0x0 /* not implemented at all */
84 #define PFM_REG_IMPL            0x1 /* register implemented */
85 #define PFM_REG_END             0x2 /* end marker */
86 #define PFM_REG_MONITOR         (0x1<<4|PFM_REG_IMPL) /* a PMC with a pmc.pm field only */
87 #define PFM_REG_COUNTING        (0x2<<4|PFM_REG_MONITOR) /* a monitor + pmc.oi+ PMD used as a counter */
88 #define PFM_REG_CONTROL         (0x4<<4|PFM_REG_IMPL) /* PMU control register */
89 #define PFM_REG_CONFIG          (0x8<<4|PFM_REG_IMPL) /* configuration register */
90 #define PFM_REG_BUFFER          (0xc<<4|PFM_REG_IMPL) /* PMD used as buffer */
91
92 #define PMC_IS_LAST(i)  (pmu_conf->pmc_desc[i].type & PFM_REG_END)
93 #define PMD_IS_LAST(i)  (pmu_conf->pmd_desc[i].type & PFM_REG_END)
94
95 #define PMC_OVFL_NOTIFY(ctx, i) ((ctx)->ctx_pmds[i].flags &  PFM_REGFL_OVFL_NOTIFY)
96
97 /* i assumed unsigned */
98 #define PMC_IS_IMPL(i)    (i< PMU_MAX_PMCS && (pmu_conf->pmc_desc[i].type & PFM_REG_IMPL))
99 #define PMD_IS_IMPL(i)    (i< PMU_MAX_PMDS && (pmu_conf->pmd_desc[i].type & PFM_REG_IMPL))
100
101 /* XXX: these assume that register i is implemented */
102 #define PMD_IS_COUNTING(i) ((pmu_conf->pmd_desc[i].type & PFM_REG_COUNTING) == PFM_REG_COUNTING)
103 #define PMC_IS_COUNTING(i) ((pmu_conf->pmc_desc[i].type & PFM_REG_COUNTING) == PFM_REG_COUNTING)
104 #define PMC_IS_MONITOR(i)  ((pmu_conf->pmc_desc[i].type & PFM_REG_MONITOR)  == PFM_REG_MONITOR)
105 #define PMC_IS_CONTROL(i)  ((pmu_conf->pmc_desc[i].type & PFM_REG_CONTROL)  == PFM_REG_CONTROL)
106
107 #define PMC_DFL_VAL(i)     pmu_conf->pmc_desc[i].default_value
108 #define PMC_RSVD_MASK(i)   pmu_conf->pmc_desc[i].reserved_mask
109 #define PMD_PMD_DEP(i)     pmu_conf->pmd_desc[i].dep_pmd[0]
110 #define PMC_PMD_DEP(i)     pmu_conf->pmc_desc[i].dep_pmd[0]
111
112 #define PFM_NUM_IBRS      IA64_NUM_DBG_REGS
113 #define PFM_NUM_DBRS      IA64_NUM_DBG_REGS
114
115 #define CTX_OVFL_NOBLOCK(c)     ((c)->ctx_fl_block == 0)
116 #define CTX_HAS_SMPL(c)         ((c)->ctx_fl_is_sampling)
117 #define PFM_CTX_TASK(h)         (h)->ctx_task
118
119 #define PMU_PMC_OI              5 /* position of pmc.oi bit */
120
121 /* XXX: does not support more than 64 PMDs */
122 #define CTX_USED_PMD(ctx, mask) (ctx)->ctx_used_pmds[0] |= (mask)
123 #define CTX_IS_USED_PMD(ctx, c) (((ctx)->ctx_used_pmds[0] & (1UL << (c))) != 0UL)
124
125 #define CTX_USED_MONITOR(ctx, mask) (ctx)->ctx_used_monitors[0] |= (mask)
126
127 #define CTX_USED_IBR(ctx,n)     (ctx)->ctx_used_ibrs[(n)>>6] |= 1UL<< ((n) % 64)
128 #define CTX_USED_DBR(ctx,n)     (ctx)->ctx_used_dbrs[(n)>>6] |= 1UL<< ((n) % 64)
129 #define CTX_USES_DBREGS(ctx)    (((pfm_context_t *)(ctx))->ctx_fl_using_dbreg==1)
130 #define PFM_CODE_RR     0       /* requesting code range restriction */
131 #define PFM_DATA_RR     1       /* requestion data range restriction */
132
133 #define PFM_CPUINFO_CLEAR(v)    pfm_get_cpu_var(pfm_syst_info) &= ~(v)
134 #define PFM_CPUINFO_SET(v)      pfm_get_cpu_var(pfm_syst_info) |= (v)
135 #define PFM_CPUINFO_GET()       pfm_get_cpu_var(pfm_syst_info)
136
137 #define RDEP(x) (1UL<<(x))
138
139 /*
140  * context protection macros
141  * in SMP:
142  *      - we need to protect against CPU concurrency (spin_lock)
143  *      - we need to protect against PMU overflow interrupts (local_irq_disable)
144  * in UP:
145  *      - we need to protect against PMU overflow interrupts (local_irq_disable)
146  *
147  * spin_lock_irqsave()/spin_lock_irqrestore():
148  *      in SMP: local_irq_disable + spin_lock
149  *      in UP : local_irq_disable
150  *
151  * spin_lock()/spin_lock():
152  *      in UP : removed automatically
153  *      in SMP: protect against context accesses from other CPU. interrupts
154  *              are not masked. This is useful for the PMU interrupt handler
155  *              because we know we will not get PMU concurrency in that code.
156  */
157 #define PROTECT_CTX(c, f) \
158         do {  \
159                 DPRINT(("spinlock_irq_save ctx %p by [%d]\n", c, current->pid)); \
160                 spin_lock_irqsave(&(c)->ctx_lock, f); \
161                 DPRINT(("spinlocked ctx %p  by [%d]\n", c, current->pid)); \
162         } while(0)
163
164 #define UNPROTECT_CTX(c, f) \
165         do { \
166                 DPRINT(("spinlock_irq_restore ctx %p by [%d]\n", c, current->pid)); \
167                 spin_unlock_irqrestore(&(c)->ctx_lock, f); \
168         } while(0)
169
170 #define PROTECT_CTX_NOPRINT(c, f) \
171         do {  \
172                 spin_lock_irqsave(&(c)->ctx_lock, f); \
173         } while(0)
174
175
176 #define UNPROTECT_CTX_NOPRINT(c, f) \
177         do { \
178                 spin_unlock_irqrestore(&(c)->ctx_lock, f); \
179         } while(0)
180
181
182 #define PROTECT_CTX_NOIRQ(c) \
183         do {  \
184                 spin_lock(&(c)->ctx_lock); \
185         } while(0)
186
187 #define UNPROTECT_CTX_NOIRQ(c) \
188         do { \
189                 spin_unlock(&(c)->ctx_lock); \
190         } while(0)
191
192
193 #ifdef CONFIG_SMP
194
195 #define GET_ACTIVATION()        pfm_get_cpu_var(pmu_activation_number)
196 #define INC_ACTIVATION()        pfm_get_cpu_var(pmu_activation_number)++
197 #define SET_ACTIVATION(c)       (c)->ctx_last_activation = GET_ACTIVATION()
198
199 #else /* !CONFIG_SMP */
200 #define SET_ACTIVATION(t)       do {} while(0)
201 #define GET_ACTIVATION(t)       do {} while(0)
202 #define INC_ACTIVATION(t)       do {} while(0)
203 #endif /* CONFIG_SMP */
204
205 #define SET_PMU_OWNER(t, c)     do { pfm_get_cpu_var(pmu_owner) = (t); pfm_get_cpu_var(pmu_ctx) = (c); } while(0)
206 #define GET_PMU_OWNER()         pfm_get_cpu_var(pmu_owner)
207 #define GET_PMU_CTX()           pfm_get_cpu_var(pmu_ctx)
208
209 #define LOCK_PFS(g)             spin_lock_irqsave(&pfm_sessions.pfs_lock, g)
210 #define UNLOCK_PFS(g)           spin_unlock_irqrestore(&pfm_sessions.pfs_lock, g)
211
212 #define PFM_REG_RETFLAG_SET(flags, val) do { flags &= ~PFM_REG_RETFL_MASK; flags |= (val); } while(0)
213
214 /*
215  * cmp0 must be the value of pmc0
216  */
217 #define PMC0_HAS_OVFL(cmp0)  (cmp0 & ~0x1UL)
218
219 #define PFMFS_MAGIC 0xa0b4d889
220
221 /*
222  * debugging
223  */
224 #define PFM_DEBUGGING 1
225 #ifdef PFM_DEBUGGING
226 #define DPRINT(a) \
227         do { \
228                 if (unlikely(pfm_sysctl.debug >0)) { printk("%s.%d: CPU%d [%d] ", __FUNCTION__, __LINE__, smp_processor_id(), current->pid); printk a; } \
229         } while (0)
230
231 #define DPRINT_ovfl(a) \
232         do { \
233                 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; } \
234         } while (0)
235 #endif
236
237 /*
238  * 64-bit software counter structure
239  *
240  * the next_reset_type is applied to the next call to pfm_reset_regs()
241  */
242 typedef struct {
243         unsigned long   val;            /* virtual 64bit counter value */
244         unsigned long   lval;           /* last reset value */
245         unsigned long   long_reset;     /* reset value on sampling overflow */
246         unsigned long   short_reset;    /* reset value on overflow */
247         unsigned long   reset_pmds[4];  /* which other pmds to reset when this counter overflows */
248         unsigned long   smpl_pmds[4];   /* which pmds are accessed when counter overflow */
249         unsigned long   seed;           /* seed for random-number generator */
250         unsigned long   mask;           /* mask for random-number generator */
251         unsigned int    flags;          /* notify/do not notify */
252         unsigned long   eventid;        /* overflow event identifier */
253 } pfm_counter_t;
254
255 /*
256  * context flags
257  */
258 typedef struct {
259         unsigned int block:1;           /* when 1, task will blocked on user notifications */
260         unsigned int system:1;          /* do system wide monitoring */
261         unsigned int using_dbreg:1;     /* using range restrictions (debug registers) */
262         unsigned int is_sampling:1;     /* true if using a custom format */
263         unsigned int excl_idle:1;       /* exclude idle task in system wide session */
264         unsigned int going_zombie:1;    /* context is zombie (MASKED+blocking) */
265         unsigned int trap_reason:2;     /* reason for going into pfm_handle_work() */
266         unsigned int no_msg:1;          /* no message sent on overflow */
267         unsigned int can_restart:1;     /* allowed to issue a PFM_RESTART */
268         unsigned int reserved:22;
269 } pfm_context_flags_t;
270
271 #define PFM_TRAP_REASON_NONE            0x0     /* default value */
272 #define PFM_TRAP_REASON_BLOCK           0x1     /* we need to block on overflow */
273 #define PFM_TRAP_REASON_RESET           0x2     /* we need to reset PMDs */
274
275
276 /*
277  * perfmon context: encapsulates all the state of a monitoring session
278  */
279
280 typedef struct pfm_context {
281         spinlock_t              ctx_lock;               /* context protection */
282
283         pfm_context_flags_t     ctx_flags;              /* bitmask of flags  (block reason incl.) */
284         unsigned int            ctx_state;              /* state: active/inactive (no bitfield) */
285
286         struct task_struct      *ctx_task;              /* task to which context is attached */
287
288         unsigned long           ctx_ovfl_regs[4];       /* which registers overflowed (notification) */
289
290         struct semaphore        ctx_restart_sem;        /* use for blocking notification mode */
291
292         unsigned long           ctx_used_pmds[4];       /* bitmask of PMD used            */
293         unsigned long           ctx_all_pmds[4];        /* bitmask of all accessible PMDs */
294         unsigned long           ctx_reload_pmds[4];     /* bitmask of force reload PMD on ctxsw in */
295
296         unsigned long           ctx_all_pmcs[4];        /* bitmask of all accessible PMCs */
297         unsigned long           ctx_reload_pmcs[4];     /* bitmask of force reload PMC on ctxsw in */
298         unsigned long           ctx_used_monitors[4];   /* bitmask of monitor PMC being used */
299
300         unsigned long           ctx_pmcs[IA64_NUM_PMC_REGS];    /*  saved copies of PMC values */
301
302         unsigned int            ctx_used_ibrs[1];               /* bitmask of used IBR (speedup ctxsw in) */
303         unsigned int            ctx_used_dbrs[1];               /* bitmask of used DBR (speedup ctxsw in) */
304         unsigned long           ctx_dbrs[IA64_NUM_DBG_REGS];    /* DBR values (cache) when not loaded */
305         unsigned long           ctx_ibrs[IA64_NUM_DBG_REGS];    /* IBR values (cache) when not loaded */
306
307         pfm_counter_t           ctx_pmds[IA64_NUM_PMD_REGS]; /* software state for PMDS */
308
309         u64                     ctx_saved_psr_up;       /* only contains psr.up value */
310
311         unsigned long           ctx_last_activation;    /* context last activation number for last_cpu */
312         unsigned int            ctx_last_cpu;           /* CPU id of current or last CPU used (SMP only) */
313         unsigned int            ctx_cpu;                /* cpu to which perfmon is applied (system wide) */
314
315         int                     ctx_fd;                 /* file descriptor used my this context */
316         pfm_ovfl_arg_t          ctx_ovfl_arg;           /* argument to custom buffer format handler */
317
318         pfm_buffer_fmt_t        *ctx_buf_fmt;           /* buffer format callbacks */
319         void                    *ctx_smpl_hdr;          /* points to sampling buffer header kernel vaddr */
320         unsigned long           ctx_smpl_size;          /* size of sampling buffer */
321         void                    *ctx_smpl_vaddr;        /* user level virtual address of smpl buffer */
322
323         wait_queue_head_t       ctx_msgq_wait;
324         pfm_msg_t               ctx_msgq[PFM_MAX_MSGS];
325         int                     ctx_msgq_head;
326         int                     ctx_msgq_tail;
327         struct fasync_struct    *ctx_async_queue;
328
329         wait_queue_head_t       ctx_zombieq;            /* termination cleanup wait queue */
330 } pfm_context_t;
331
332 /*
333  * magic number used to verify that structure is really
334  * a perfmon context
335  */
336 #define PFM_IS_FILE(f)          ((f)->f_op == &pfm_file_ops)
337
338 #define PFM_GET_CTX(t)          ((pfm_context_t *)(t)->thread.pfm_context)
339
340 #ifdef CONFIG_SMP
341 #define SET_LAST_CPU(ctx, v)    (ctx)->ctx_last_cpu = (v)
342 #define GET_LAST_CPU(ctx)       (ctx)->ctx_last_cpu
343 #else
344 #define SET_LAST_CPU(ctx, v)    do {} while(0)
345 #define GET_LAST_CPU(ctx)       do {} while(0)
346 #endif
347
348
349 #define ctx_fl_block            ctx_flags.block
350 #define ctx_fl_system           ctx_flags.system
351 #define ctx_fl_using_dbreg      ctx_flags.using_dbreg
352 #define ctx_fl_is_sampling      ctx_flags.is_sampling
353 #define ctx_fl_excl_idle        ctx_flags.excl_idle
354 #define ctx_fl_going_zombie     ctx_flags.going_zombie
355 #define ctx_fl_trap_reason      ctx_flags.trap_reason
356 #define ctx_fl_no_msg           ctx_flags.no_msg
357 #define ctx_fl_can_restart      ctx_flags.can_restart
358
359 #define PFM_SET_WORK_PENDING(t, v)      do { (t)->thread.pfm_needs_checking = v; } while(0);
360 #define PFM_GET_WORK_PENDING(t)         (t)->thread.pfm_needs_checking
361
362 /*
363  * global information about all sessions
364  * mostly used to synchronize between system wide and per-process
365  */
366 typedef struct {
367         spinlock_t              pfs_lock;                  /* lock the structure */
368
369         unsigned int            pfs_task_sessions;         /* number of per task sessions */
370         unsigned int            pfs_sys_sessions;          /* number of per system wide sessions */
371         unsigned int            pfs_sys_use_dbregs;        /* incremented when a system wide session uses debug regs */
372         unsigned int            pfs_ptrace_use_dbregs;     /* incremented when a process uses debug regs */
373         struct task_struct      *pfs_sys_session[NR_CPUS]; /* point to task owning a system-wide session */
374 } pfm_session_t;
375
376 /*
377  * information about a PMC or PMD.
378  * dep_pmd[]: a bitmask of dependent PMD registers
379  * dep_pmc[]: a bitmask of dependent PMC registers
380  */
381 typedef int (*pfm_reg_check_t)(struct task_struct *task, pfm_context_t *ctx, unsigned int cnum, unsigned long *val, struct pt_regs *regs);
382 typedef struct {
383         unsigned int            type;
384         int                     pm_pos;
385         unsigned long           default_value;  /* power-on default value */
386         unsigned long           reserved_mask;  /* bitmask of reserved bits */
387         pfm_reg_check_t         read_check;
388         pfm_reg_check_t         write_check;
389         unsigned long           dep_pmd[4];
390         unsigned long           dep_pmc[4];
391 } pfm_reg_desc_t;
392
393 /* assume cnum is a valid monitor */
394 #define PMC_PM(cnum, val)       (((val) >> (pmu_conf->pmc_desc[cnum].pm_pos)) & 0x1)
395
396 /*
397  * This structure is initialized at boot time and contains
398  * a description of the PMU main characteristics.
399  *
400  * If the probe function is defined, detection is based
401  * on its return value: 
402  *      - 0 means recognized PMU
403  *      - anything else means not supported
404  * When the probe function is not defined, then the pmu_family field
405  * is used and it must match the host CPU family such that:
406  *      - cpu->family & config->pmu_family != 0
407  */
408 typedef struct {
409         unsigned long  ovfl_val;        /* overflow value for counters */
410
411         pfm_reg_desc_t *pmc_desc;       /* detailed PMC register dependencies descriptions */
412         pfm_reg_desc_t *pmd_desc;       /* detailed PMD register dependencies descriptions */
413
414         unsigned int   num_pmcs;        /* number of PMCS: computed at init time */
415         unsigned int   num_pmds;        /* number of PMDS: computed at init time */
416         unsigned long  impl_pmcs[4];    /* bitmask of implemented PMCS */
417         unsigned long  impl_pmds[4];    /* bitmask of implemented PMDS */
418
419         char          *pmu_name;        /* PMU family name */
420         unsigned int  pmu_family;       /* cpuid family pattern used to identify pmu */
421         unsigned int  flags;            /* pmu specific flags */
422         unsigned int  num_ibrs;         /* number of IBRS: computed at init time */
423         unsigned int  num_dbrs;         /* number of DBRS: computed at init time */
424         unsigned int  num_counters;     /* PMC/PMD counting pairs : computed at init time */
425         int           (*probe)(void);   /* customized probe routine */
426         unsigned int  use_rr_dbregs:1;  /* set if debug registers used for range restriction */
427 } pmu_config_t;
428 /*
429  * PMU specific flags
430  */
431 #define PFM_PMU_IRQ_RESEND      1       /* PMU needs explicit IRQ resend */
432
433 /*
434  * debug register related type definitions
435  */
436 typedef struct {
437         unsigned long ibr_mask:56;
438         unsigned long ibr_plm:4;
439         unsigned long ibr_ig:3;
440         unsigned long ibr_x:1;
441 } ibr_mask_reg_t;
442
443 typedef struct {
444         unsigned long dbr_mask:56;
445         unsigned long dbr_plm:4;
446         unsigned long dbr_ig:2;
447         unsigned long dbr_w:1;
448         unsigned long dbr_r:1;
449 } dbr_mask_reg_t;
450
451 typedef union {
452         unsigned long  val;
453         ibr_mask_reg_t ibr;
454         dbr_mask_reg_t dbr;
455 } dbreg_t;
456
457
458 /*
459  * perfmon command descriptions
460  */
461 typedef struct {
462         int             (*cmd_func)(pfm_context_t *ctx, void *arg, int count, struct pt_regs *regs);
463         char            *cmd_name;
464         int             cmd_flags;
465         unsigned int    cmd_narg;
466         size_t          cmd_argsize;
467         int             (*cmd_getsize)(void *arg, size_t *sz);
468 } pfm_cmd_desc_t;
469
470 #define PFM_CMD_FD              0x01    /* command requires a file descriptor */
471 #define PFM_CMD_ARG_READ        0x02    /* command must read argument(s) */
472 #define PFM_CMD_ARG_RW          0x04    /* command must read/write argument(s) */
473 #define PFM_CMD_STOP            0x08    /* command does not work on zombie context */
474
475
476 #define PFM_CMD_NAME(cmd)       pfm_cmd_tab[(cmd)].cmd_name
477 #define PFM_CMD_READ_ARG(cmd)   (pfm_cmd_tab[(cmd)].cmd_flags & PFM_CMD_ARG_READ)
478 #define PFM_CMD_RW_ARG(cmd)     (pfm_cmd_tab[(cmd)].cmd_flags & PFM_CMD_ARG_RW)
479 #define PFM_CMD_USE_FD(cmd)     (pfm_cmd_tab[(cmd)].cmd_flags & PFM_CMD_FD)
480 #define PFM_CMD_STOPPED(cmd)    (pfm_cmd_tab[(cmd)].cmd_flags & PFM_CMD_STOP)
481
482 #define PFM_CMD_ARG_MANY        -1 /* cannot be zero */
483
484 typedef struct {
485         int     debug;          /* turn on/off debugging via syslog */
486         int     debug_ovfl;     /* turn on/off debug printk in overflow handler */
487         int     fastctxsw;      /* turn on/off fast (unsecure) ctxsw */
488         int     expert_mode;    /* turn on/off value checking */
489         int     debug_pfm_read;
490 } pfm_sysctl_t;
491
492 typedef struct {
493         unsigned long pfm_spurious_ovfl_intr_count;     /* keep track of spurious ovfl interrupts */
494         unsigned long pfm_replay_ovfl_intr_count;       /* keep track of replayed ovfl interrupts */
495         unsigned long pfm_ovfl_intr_count;              /* keep track of ovfl interrupts */
496         unsigned long pfm_ovfl_intr_cycles;             /* cycles spent processing ovfl interrupts */
497         unsigned long pfm_ovfl_intr_cycles_min;         /* min cycles spent processing ovfl interrupts */
498         unsigned long pfm_ovfl_intr_cycles_max;         /* max cycles spent processing ovfl interrupts */
499         unsigned long pfm_smpl_handler_calls;
500         unsigned long pfm_smpl_handler_cycles;
501         char pad[SMP_CACHE_BYTES] ____cacheline_aligned;
502 } pfm_stats_t;
503
504 /*
505  * perfmon internal variables
506  */
507 static pfm_stats_t              pfm_stats[NR_CPUS];
508 static pfm_session_t            pfm_sessions;   /* global sessions information */
509
510 static struct proc_dir_entry    *perfmon_dir;
511 static pfm_uuid_t               pfm_null_uuid = {0,};
512
513 static spinlock_t               pfm_buffer_fmt_lock;
514 static LIST_HEAD(pfm_buffer_fmt_list);
515
516 static pmu_config_t             *pmu_conf;
517
518 /* sysctl() controls */
519 static pfm_sysctl_t pfm_sysctl;
520 int pfm_debug_var;
521
522 static ctl_table pfm_ctl_table[]={
523         {1, "debug", &pfm_sysctl.debug, sizeof(int), 0666, NULL, &proc_dointvec, NULL,},
524         {2, "debug_ovfl", &pfm_sysctl.debug_ovfl, sizeof(int), 0666, NULL, &proc_dointvec, NULL,},
525         {3, "fastctxsw", &pfm_sysctl.fastctxsw, sizeof(int), 0600, NULL, &proc_dointvec, NULL,},
526         {4, "expert_mode", &pfm_sysctl.expert_mode, sizeof(int), 0600, NULL, &proc_dointvec, NULL,},
527         { 0, },
528 };
529 static ctl_table pfm_sysctl_dir[] = {
530         {1, "perfmon", NULL, 0, 0755, pfm_ctl_table, },
531         {0,},
532 };
533 static ctl_table pfm_sysctl_root[] = {
534         {1, "kernel", NULL, 0, 0755, pfm_sysctl_dir, },
535         {0,},
536 };
537 static struct ctl_table_header *pfm_sysctl_header;
538
539 static int pfm_context_unload(pfm_context_t *ctx, void *arg, int count, struct pt_regs *regs);
540 static int pfm_flush(struct file *filp);
541
542 #define pfm_get_cpu_var(v)              __ia64_per_cpu_var(v)
543 #define pfm_get_cpu_data(a,b)           per_cpu(a, b)
544
545 static inline void
546 pfm_put_task(struct task_struct *task)
547 {
548         if (task != current) put_task_struct(task);
549 }
550
551 static inline void
552 pfm_set_task_notify(struct task_struct *task)
553 {
554         struct thread_info *info;
555
556         info = (struct thread_info *) ((char *) task + IA64_TASK_SIZE);
557         set_bit(TIF_NOTIFY_RESUME, &info->flags);
558 }
559
560 static inline void
561 pfm_clear_task_notify(void)
562 {
563         clear_thread_flag(TIF_NOTIFY_RESUME);
564 }
565
566 static inline void
567 pfm_reserve_page(unsigned long a)
568 {
569         SetPageReserved(vmalloc_to_page((void *)a));
570 }
571 static inline void
572 pfm_unreserve_page(unsigned long a)
573 {
574         ClearPageReserved(vmalloc_to_page((void*)a));
575 }
576
577 static inline unsigned long
578 pfm_protect_ctx_ctxsw(pfm_context_t *x)
579 {
580         spin_lock(&(x)->ctx_lock);
581         return 0UL;
582 }
583
584 static inline unsigned long
585 pfm_unprotect_ctx_ctxsw(pfm_context_t *x, unsigned long f)
586 {
587         spin_unlock(&(x)->ctx_lock);
588 }
589
590 static inline unsigned int
591 pfm_do_munmap(struct mm_struct *mm, unsigned long addr, size_t len, int acct)
592 {
593         return do_munmap(mm, addr, len);
594 }
595
596 static inline unsigned long 
597 pfm_get_unmapped_area(struct file *file, unsigned long addr, unsigned long len, unsigned long pgoff, unsigned long flags, unsigned long exec)
598 {
599         return get_unmapped_area(file, addr, len, pgoff, flags);
600 }
601
602
603 static struct super_block *
604 pfmfs_get_sb(struct file_system_type *fs_type, int flags, const char *dev_name, void *data)
605 {
606         return get_sb_pseudo(fs_type, "pfm:", NULL, PFMFS_MAGIC);
607 }
608
609 static struct file_system_type pfm_fs_type = {
610         .name     = "pfmfs",
611         .get_sb   = pfmfs_get_sb,
612         .kill_sb  = kill_anon_super,
613 };
614
615 DEFINE_PER_CPU(unsigned long, pfm_syst_info);
616 DEFINE_PER_CPU(struct task_struct *, pmu_owner);
617 DEFINE_PER_CPU(pfm_context_t  *, pmu_ctx);
618 DEFINE_PER_CPU(unsigned long, pmu_activation_number);
619
620
621 /* forward declaration */
622 static struct file_operations pfm_file_ops;
623
624 /*
625  * forward declarations
626  */
627 #ifndef CONFIG_SMP
628 static void pfm_lazy_save_regs (struct task_struct *ta);
629 #endif
630
631 void dump_pmu_state(const char *);
632 static int pfm_write_ibr_dbr(int mode, pfm_context_t *ctx, void *arg, int count, struct pt_regs *regs);
633
634 #include "perfmon_itanium.h"
635 #include "perfmon_mckinley.h"
636 #include "perfmon_generic.h"
637
638 static pmu_config_t *pmu_confs[]={
639         &pmu_conf_mck,
640         &pmu_conf_ita,
641         &pmu_conf_gen, /* must be last */
642         NULL
643 };
644
645
646 static int pfm_end_notify_user(pfm_context_t *ctx);
647
648 static inline void
649 pfm_clear_psr_pp(void)
650 {
651         ia64_rsm(IA64_PSR_PP);
652         ia64_srlz_i();
653 }
654
655 static inline void
656 pfm_set_psr_pp(void)
657 {
658         ia64_ssm(IA64_PSR_PP);
659         ia64_srlz_i();
660 }
661
662 static inline void
663 pfm_clear_psr_up(void)
664 {
665         ia64_rsm(IA64_PSR_UP);
666         ia64_srlz_i();
667 }
668
669 static inline void
670 pfm_set_psr_up(void)
671 {
672         ia64_ssm(IA64_PSR_UP);
673         ia64_srlz_i();
674 }
675
676 static inline unsigned long
677 pfm_get_psr(void)
678 {
679         unsigned long tmp;
680         tmp = ia64_getreg(_IA64_REG_PSR);
681         ia64_srlz_i();
682         return tmp;
683 }
684
685 static inline void
686 pfm_set_psr_l(unsigned long val)
687 {
688         ia64_setreg(_IA64_REG_PSR_L, val);
689         ia64_srlz_i();
690 }
691
692 static inline void
693 pfm_freeze_pmu(void)
694 {
695         ia64_set_pmc(0,1UL);
696         ia64_srlz_d();
697 }
698
699 static inline void
700 pfm_unfreeze_pmu(void)
701 {
702         ia64_set_pmc(0,0UL);
703         ia64_srlz_d();
704 }
705
706 static inline void
707 pfm_restore_ibrs(unsigned long *ibrs, unsigned int nibrs)
708 {
709         int i;
710
711         for (i=0; i < nibrs; i++) {
712                 ia64_set_ibr(i, ibrs[i]);
713                 ia64_dv_serialize_instruction();
714         }
715         ia64_srlz_i();
716 }
717
718 static inline void
719 pfm_restore_dbrs(unsigned long *dbrs, unsigned int ndbrs)
720 {
721         int i;
722
723         for (i=0; i < ndbrs; i++) {
724                 ia64_set_dbr(i, dbrs[i]);
725                 ia64_dv_serialize_data();
726         }
727         ia64_srlz_d();
728 }
729
730 /*
731  * PMD[i] must be a counter. no check is made
732  */
733 static inline unsigned long
734 pfm_read_soft_counter(pfm_context_t *ctx, int i)
735 {
736         return ctx->ctx_pmds[i].val + (ia64_get_pmd(i) & pmu_conf->ovfl_val);
737 }
738
739 /*
740  * PMD[i] must be a counter. no check is made
741  */
742 static inline void
743 pfm_write_soft_counter(pfm_context_t *ctx, int i, unsigned long val)
744 {
745         unsigned long ovfl_val = pmu_conf->ovfl_val;
746
747         ctx->ctx_pmds[i].val = val  & ~ovfl_val;
748         /*
749          * writing to unimplemented part is ignore, so we do not need to
750          * mask off top part
751          */
752         ia64_set_pmd(i, val & ovfl_val);
753 }
754
755 static pfm_msg_t *
756 pfm_get_new_msg(pfm_context_t *ctx)
757 {
758         int idx, next;
759
760         next = (ctx->ctx_msgq_tail+1) % PFM_MAX_MSGS;
761
762         DPRINT(("ctx_fd=%p head=%d tail=%d\n", ctx, ctx->ctx_msgq_head, ctx->ctx_msgq_tail));
763         if (next == ctx->ctx_msgq_head) return NULL;
764
765         idx =   ctx->ctx_msgq_tail;
766         ctx->ctx_msgq_tail = next;
767
768         DPRINT(("ctx=%p head=%d tail=%d msg=%d\n", ctx, ctx->ctx_msgq_head, ctx->ctx_msgq_tail, idx));
769
770         return ctx->ctx_msgq+idx;
771 }
772
773 static pfm_msg_t *
774 pfm_get_next_msg(pfm_context_t *ctx)
775 {
776         pfm_msg_t *msg;
777
778         DPRINT(("ctx=%p head=%d tail=%d\n", ctx, ctx->ctx_msgq_head, ctx->ctx_msgq_tail));
779
780         if (PFM_CTXQ_EMPTY(ctx)) return NULL;
781
782         /*
783          * get oldest message
784          */
785         msg = ctx->ctx_msgq+ctx->ctx_msgq_head;
786
787         /*
788          * and move forward
789          */
790         ctx->ctx_msgq_head = (ctx->ctx_msgq_head+1) % PFM_MAX_MSGS;
791
792         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));
793
794         return msg;
795 }
796
797 static void
798 pfm_reset_msgq(pfm_context_t *ctx)
799 {
800         ctx->ctx_msgq_head = ctx->ctx_msgq_tail = 0;
801         DPRINT(("ctx=%p msgq reset\n", ctx));
802 }
803
804 static void *
805 pfm_rvmalloc(unsigned long size)
806 {
807         void *mem;
808         unsigned long addr;
809
810         size = PAGE_ALIGN(size);
811         mem  = vmalloc(size);
812         if (mem) {
813                 //printk("perfmon: CPU%d pfm_rvmalloc(%ld)=%p\n", smp_processor_id(), size, mem);
814                 memset(mem, 0, size);
815                 addr = (unsigned long)mem;
816                 while (size > 0) {
817                         pfm_reserve_page(addr);
818                         addr+=PAGE_SIZE;
819                         size-=PAGE_SIZE;
820                 }
821         }
822         return mem;
823 }
824
825 static void
826 pfm_rvfree(void *mem, unsigned long size)
827 {
828         unsigned long addr;
829
830         if (mem) {
831                 DPRINT(("freeing physical buffer @%p size=%lu\n", mem, size));
832                 addr = (unsigned long) mem;
833                 while ((long) size > 0) {
834                         pfm_unreserve_page(addr);
835                         addr+=PAGE_SIZE;
836                         size-=PAGE_SIZE;
837                 }
838                 vfree(mem);
839         }
840         return;
841 }
842
843 static pfm_context_t *
844 pfm_context_alloc(void)
845 {
846         pfm_context_t *ctx;
847
848         /* 
849          * allocate context descriptor 
850          * must be able to free with interrupts disabled
851          */
852         ctx = kmalloc(sizeof(pfm_context_t), GFP_KERNEL);
853         if (ctx) {
854                 memset(ctx, 0, sizeof(pfm_context_t));
855                 DPRINT(("alloc ctx @%p\n", ctx));
856         }
857         return ctx;
858 }
859
860 static void
861 pfm_context_free(pfm_context_t *ctx)
862 {
863         if (ctx) {
864                 DPRINT(("free ctx @%p\n", ctx));
865                 kfree(ctx);
866         }
867 }
868
869 static void
870 pfm_mask_monitoring(struct task_struct *task)
871 {
872         pfm_context_t *ctx = PFM_GET_CTX(task);
873         struct thread_struct *th = &task->thread;
874         unsigned long mask, val, ovfl_mask;
875         int i;
876
877         DPRINT_ovfl(("masking monitoring for [%d]\n", task->pid));
878
879         ovfl_mask = pmu_conf->ovfl_val;
880         /*
881          * monitoring can only be masked as a result of a valid
882          * counter overflow. In UP, it means that the PMU still
883          * has an owner. Note that the owner can be different
884          * from the current task. However the PMU state belongs
885          * to the owner.
886          * In SMP, a valid overflow only happens when task is
887          * current. Therefore if we come here, we know that
888          * the PMU state belongs to the current task, therefore
889          * we can access the live registers.
890          *
891          * So in both cases, the live register contains the owner's
892          * state. We can ONLY touch the PMU registers and NOT the PSR.
893          *
894          * As a consequence to this call, the thread->pmds[] array
895          * contains stale information which must be ignored
896          * when context is reloaded AND monitoring is active (see
897          * pfm_restart).
898          */
899         mask = ctx->ctx_used_pmds[0];
900         for (i = 0; mask; i++, mask>>=1) {
901                 /* skip non used pmds */
902                 if ((mask & 0x1) == 0) continue;
903                 val = ia64_get_pmd(i);
904
905                 if (PMD_IS_COUNTING(i)) {
906                         /*
907                          * we rebuild the full 64 bit value of the counter
908                          */
909                         ctx->ctx_pmds[i].val += (val & ovfl_mask);
910                 } else {
911                         ctx->ctx_pmds[i].val = val;
912                 }
913                 DPRINT_ovfl(("pmd[%d]=0x%lx hw_pmd=0x%lx\n",
914                         i,
915                         ctx->ctx_pmds[i].val,
916                         val & ovfl_mask));
917         }
918         /*
919          * mask monitoring by setting the privilege level to 0
920          * we cannot use psr.pp/psr.up for this, it is controlled by
921          * the user
922          *
923          * if task is current, modify actual registers, otherwise modify
924          * thread save state, i.e., what will be restored in pfm_load_regs()
925          */
926         mask = ctx->ctx_used_monitors[0] >> PMU_FIRST_COUNTER;
927         for(i= PMU_FIRST_COUNTER; mask; i++, mask>>=1) {
928                 if ((mask & 0x1) == 0UL) continue;
929                 ia64_set_pmc(i, th->pmcs[i] & ~0xfUL);
930                 th->pmcs[i] &= ~0xfUL;
931                 DPRINT_ovfl(("pmc[%d]=0x%lx\n", i, th->pmcs[i]));
932         }
933         /*
934          * make all of this visible
935          */
936         ia64_srlz_d();
937 }
938
939 /*
940  * must always be done with task == current
941  *
942  * context must be in MASKED state when calling
943  */
944 static void
945 pfm_restore_monitoring(struct task_struct *task)
946 {
947         pfm_context_t *ctx = PFM_GET_CTX(task);
948         struct thread_struct *th = &task->thread;
949         unsigned long mask, ovfl_mask;
950         unsigned long psr, val;
951         int i, is_system;
952
953         is_system = ctx->ctx_fl_system;
954         ovfl_mask = pmu_conf->ovfl_val;
955
956         if (task != current) {
957                 printk(KERN_ERR "perfmon.%d: invalid task[%d] current[%d]\n", __LINE__, task->pid, current->pid);
958                 return;
959         }
960         if (ctx->ctx_state != PFM_CTX_MASKED) {
961                 printk(KERN_ERR "perfmon.%d: task[%d] current[%d] invalid state=%d\n", __LINE__,
962                         task->pid, current->pid, ctx->ctx_state);
963                 return;
964         }
965         psr = pfm_get_psr();
966         /*
967          * monitoring is masked via the PMC.
968          * As we restore their value, we do not want each counter to
969          * restart right away. We stop monitoring using the PSR,
970          * restore the PMC (and PMD) and then re-establish the psr
971          * as it was. Note that there can be no pending overflow at
972          * this point, because monitoring was MASKED.
973          *
974          * system-wide session are pinned and self-monitoring
975          */
976         if (is_system && (PFM_CPUINFO_GET() & PFM_CPUINFO_DCR_PP)) {
977                 /* disable dcr pp */
978                 ia64_setreg(_IA64_REG_CR_DCR, ia64_getreg(_IA64_REG_CR_DCR) & ~IA64_DCR_PP);
979                 pfm_clear_psr_pp();
980         } else {
981                 pfm_clear_psr_up();
982         }
983         /*
984          * first, we restore the PMD
985          */
986         mask = ctx->ctx_used_pmds[0];
987         for (i = 0; mask; i++, mask>>=1) {
988                 /* skip non used pmds */
989                 if ((mask & 0x1) == 0) continue;
990
991                 if (PMD_IS_COUNTING(i)) {
992                         /*
993                          * we split the 64bit value according to
994                          * counter width
995                          */
996                         val = ctx->ctx_pmds[i].val & ovfl_mask;
997                         ctx->ctx_pmds[i].val &= ~ovfl_mask;
998                 } else {
999                         val = ctx->ctx_pmds[i].val;
1000                 }
1001                 ia64_set_pmd(i, val);
1002
1003                 DPRINT(("pmd[%d]=0x%lx hw_pmd=0x%lx\n",
1004                         i,
1005                         ctx->ctx_pmds[i].val,
1006                         val));
1007         }
1008         /*
1009          * restore the PMCs
1010          */
1011         mask = ctx->ctx_used_monitors[0] >> PMU_FIRST_COUNTER;
1012         for(i= PMU_FIRST_COUNTER; mask; i++, mask>>=1) {
1013                 if ((mask & 0x1) == 0UL) continue;
1014                 th->pmcs[i] = ctx->ctx_pmcs[i];
1015                 ia64_set_pmc(i, th->pmcs[i]);
1016                 DPRINT(("[%d] pmc[%d]=0x%lx\n", task->pid, i, th->pmcs[i]));
1017         }
1018         ia64_srlz_d();
1019
1020         /*
1021          * must restore DBR/IBR because could be modified while masked
1022          * XXX: need to optimize 
1023          */
1024         if (ctx->ctx_fl_using_dbreg) {
1025                 pfm_restore_ibrs(ctx->ctx_ibrs, pmu_conf->num_ibrs);
1026                 pfm_restore_dbrs(ctx->ctx_dbrs, pmu_conf->num_dbrs);
1027         }
1028
1029         /*
1030          * now restore PSR
1031          */
1032         if (is_system && (PFM_CPUINFO_GET() & PFM_CPUINFO_DCR_PP)) {
1033                 /* enable dcr pp */
1034                 ia64_setreg(_IA64_REG_CR_DCR, ia64_getreg(_IA64_REG_CR_DCR) | IA64_DCR_PP);
1035                 ia64_srlz_i();
1036         }
1037         pfm_set_psr_l(psr);
1038 }
1039
1040 static inline void
1041 pfm_save_pmds(unsigned long *pmds, unsigned long mask)
1042 {
1043         int i;
1044
1045         ia64_srlz_d();
1046
1047         for (i=0; mask; i++, mask>>=1) {
1048                 if (mask & 0x1) pmds[i] = ia64_get_pmd(i);
1049         }
1050 }
1051
1052 /*
1053  * reload from thread state (used for ctxw only)
1054  */
1055 static inline void
1056 pfm_restore_pmds(unsigned long *pmds, unsigned long mask)
1057 {
1058         int i;
1059         unsigned long val, ovfl_val = pmu_conf->ovfl_val;
1060
1061         for (i=0; mask; i++, mask>>=1) {
1062                 if ((mask & 0x1) == 0) continue;
1063                 val = PMD_IS_COUNTING(i) ? pmds[i] & ovfl_val : pmds[i];
1064                 ia64_set_pmd(i, val);
1065         }
1066         ia64_srlz_d();
1067 }
1068
1069 /*
1070  * propagate PMD from context to thread-state
1071  */
1072 static inline void
1073 pfm_copy_pmds(struct task_struct *task, pfm_context_t *ctx)
1074 {
1075         struct thread_struct *thread = &task->thread;
1076         unsigned long ovfl_val = pmu_conf->ovfl_val;
1077         unsigned long mask = ctx->ctx_all_pmds[0];
1078         unsigned long val;
1079         int i;
1080
1081         DPRINT(("mask=0x%lx\n", mask));
1082
1083         for (i=0; mask; i++, mask>>=1) {
1084
1085                 val = ctx->ctx_pmds[i].val;
1086
1087                 /*
1088                  * We break up the 64 bit value into 2 pieces
1089                  * the lower bits go to the machine state in the
1090                  * thread (will be reloaded on ctxsw in).
1091                  * The upper part stays in the soft-counter.
1092                  */
1093                 if (PMD_IS_COUNTING(i)) {
1094                         ctx->ctx_pmds[i].val = val & ~ovfl_val;
1095                          val &= ovfl_val;
1096                 }
1097                 thread->pmds[i] = val;
1098
1099                 DPRINT(("pmd[%d]=0x%lx soft_val=0x%lx\n",
1100                         i,
1101                         thread->pmds[i],
1102                         ctx->ctx_pmds[i].val));
1103         }
1104 }
1105
1106 /*
1107  * propagate PMC from context to thread-state
1108  */
1109 static inline void
1110 pfm_copy_pmcs(struct task_struct *task, pfm_context_t *ctx)
1111 {
1112         struct thread_struct *thread = &task->thread;
1113         unsigned long mask = ctx->ctx_all_pmcs[0];
1114         int i;
1115
1116         DPRINT(("mask=0x%lx\n", mask));
1117
1118         for (i=0; mask; i++, mask>>=1) {
1119                 /* masking 0 with ovfl_val yields 0 */
1120                 thread->pmcs[i] = ctx->ctx_pmcs[i];
1121                 DPRINT(("pmc[%d]=0x%lx\n", i, thread->pmcs[i]));
1122         }
1123 }
1124
1125
1126
1127 static inline void
1128 pfm_restore_pmcs(unsigned long *pmcs, unsigned long mask)
1129 {
1130         int i;
1131
1132         for (i=0; mask; i++, mask>>=1) {
1133                 if ((mask & 0x1) == 0) continue;
1134                 ia64_set_pmc(i, pmcs[i]);
1135         }
1136         ia64_srlz_d();
1137 }
1138
1139 static inline int
1140 pfm_uuid_cmp(pfm_uuid_t a, pfm_uuid_t b)
1141 {
1142         return memcmp(a, b, sizeof(pfm_uuid_t));
1143 }
1144
1145 static inline int
1146 pfm_buf_fmt_exit(pfm_buffer_fmt_t *fmt, struct task_struct *task, void *buf, struct pt_regs *regs)
1147 {
1148         int ret = 0;
1149         if (fmt->fmt_exit) ret = (*fmt->fmt_exit)(task, buf, regs);
1150         return ret;
1151 }
1152
1153 static inline int
1154 pfm_buf_fmt_getsize(pfm_buffer_fmt_t *fmt, struct task_struct *task, unsigned int flags, int cpu, void *arg, unsigned long *size)
1155 {
1156         int ret = 0;
1157         if (fmt->fmt_getsize) ret = (*fmt->fmt_getsize)(task, flags, cpu, arg, size);
1158         return ret;
1159 }
1160
1161
1162 static inline int
1163 pfm_buf_fmt_validate(pfm_buffer_fmt_t *fmt, struct task_struct *task, unsigned int flags,
1164                      int cpu, void *arg)
1165 {
1166         int ret = 0;
1167         if (fmt->fmt_validate) ret = (*fmt->fmt_validate)(task, flags, cpu, arg);
1168         return ret;
1169 }
1170
1171 static inline int
1172 pfm_buf_fmt_init(pfm_buffer_fmt_t *fmt, struct task_struct *task, void *buf, unsigned int flags,
1173                      int cpu, void *arg)
1174 {
1175         int ret = 0;
1176         if (fmt->fmt_init) ret = (*fmt->fmt_init)(task, buf, flags, cpu, arg);
1177         return ret;
1178 }
1179
1180 static inline int
1181 pfm_buf_fmt_restart(pfm_buffer_fmt_t *fmt, struct task_struct *task, pfm_ovfl_ctrl_t *ctrl, void *buf, struct pt_regs *regs)
1182 {
1183         int ret = 0;
1184         if (fmt->fmt_restart) ret = (*fmt->fmt_restart)(task, ctrl, buf, regs);
1185         return ret;
1186 }
1187
1188 static inline int
1189 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)
1190 {
1191         int ret = 0;
1192         if (fmt->fmt_restart_active) ret = (*fmt->fmt_restart_active)(task, ctrl, buf, regs);
1193         return ret;
1194 }
1195
1196 static pfm_buffer_fmt_t *
1197 __pfm_find_buffer_fmt(pfm_uuid_t uuid)
1198 {
1199         struct list_head * pos;
1200         pfm_buffer_fmt_t * entry;
1201
1202         list_for_each(pos, &pfm_buffer_fmt_list) {
1203                 entry = list_entry(pos, pfm_buffer_fmt_t, fmt_list);
1204                 if (pfm_uuid_cmp(uuid, entry->fmt_uuid) == 0)
1205                         return entry;
1206         }
1207         return NULL;
1208 }
1209  
1210 /*
1211  * find a buffer format based on its uuid
1212  */
1213 static pfm_buffer_fmt_t *
1214 pfm_find_buffer_fmt(pfm_uuid_t uuid)
1215 {
1216         pfm_buffer_fmt_t * fmt;
1217         spin_lock(&pfm_buffer_fmt_lock);
1218         fmt = __pfm_find_buffer_fmt(uuid);
1219         spin_unlock(&pfm_buffer_fmt_lock);
1220         return fmt;
1221 }
1222  
1223 int
1224 pfm_register_buffer_fmt(pfm_buffer_fmt_t *fmt)
1225 {
1226         int ret = 0;
1227
1228         /* some sanity checks */
1229         if (fmt == NULL || fmt->fmt_name == NULL) return -EINVAL;
1230
1231         /* we need at least a handler */
1232         if (fmt->fmt_handler == NULL) return -EINVAL;
1233
1234         /*
1235          * XXX: need check validity of fmt_arg_size
1236          */
1237
1238         spin_lock(&pfm_buffer_fmt_lock);
1239
1240         if (__pfm_find_buffer_fmt(fmt->fmt_uuid)) {
1241                 printk(KERN_ERR "perfmon: duplicate sampling format: %s\n", fmt->fmt_name);
1242                 ret = -EBUSY;
1243                 goto out;
1244         } 
1245         list_add(&fmt->fmt_list, &pfm_buffer_fmt_list);
1246         printk(KERN_INFO "perfmon: added sampling format %s\n", fmt->fmt_name);
1247
1248 out:
1249         spin_unlock(&pfm_buffer_fmt_lock);
1250         return ret;
1251 }
1252 EXPORT_SYMBOL(pfm_register_buffer_fmt);
1253
1254 int
1255 pfm_unregister_buffer_fmt(pfm_uuid_t uuid)
1256 {
1257         pfm_buffer_fmt_t *fmt;
1258         int ret = 0;
1259
1260         spin_lock(&pfm_buffer_fmt_lock);
1261
1262         fmt = __pfm_find_buffer_fmt(uuid);
1263         if (!fmt) {
1264                 printk(KERN_ERR "perfmon: cannot unregister format, not found\n");
1265                 ret = -EINVAL;
1266                 goto out;
1267         }
1268         list_del_init(&fmt->fmt_list);
1269         printk(KERN_INFO "perfmon: removed sampling format: %s\n", fmt->fmt_name);
1270
1271 out:
1272         spin_unlock(&pfm_buffer_fmt_lock);
1273         return ret;
1274
1275 }
1276 EXPORT_SYMBOL(pfm_unregister_buffer_fmt);
1277
1278 static int
1279 pfm_reserve_session(struct task_struct *task, int is_syswide, unsigned int cpu)
1280 {
1281         unsigned long flags;
1282         /*
1283          * validy checks on cpu_mask have been done upstream
1284          */
1285         LOCK_PFS(flags);
1286
1287         DPRINT(("in sys_sessions=%u task_sessions=%u dbregs=%u syswide=%d cpu=%u\n",
1288                 pfm_sessions.pfs_sys_sessions,
1289                 pfm_sessions.pfs_task_sessions,
1290                 pfm_sessions.pfs_sys_use_dbregs,
1291                 is_syswide,
1292                 cpu));
1293
1294         if (is_syswide) {
1295                 /*
1296                  * cannot mix system wide and per-task sessions
1297                  */
1298                 if (pfm_sessions.pfs_task_sessions > 0UL) {
1299                         DPRINT(("system wide not possible, %u conflicting task_sessions\n",
1300                                 pfm_sessions.pfs_task_sessions));
1301                         goto abort;
1302                 }
1303
1304                 if (pfm_sessions.pfs_sys_session[cpu]) goto error_conflict;
1305
1306                 DPRINT(("reserving system wide session on CPU%u currently on CPU%u\n", cpu, smp_processor_id()));
1307
1308                 pfm_sessions.pfs_sys_session[cpu] = task;
1309
1310                 pfm_sessions.pfs_sys_sessions++ ;
1311
1312         } else {
1313                 if (pfm_sessions.pfs_sys_sessions) goto abort;
1314                 pfm_sessions.pfs_task_sessions++;
1315         }
1316
1317         DPRINT(("out sys_sessions=%u task_sessions=%u dbregs=%u syswide=%d cpu=%u\n",
1318                 pfm_sessions.pfs_sys_sessions,
1319                 pfm_sessions.pfs_task_sessions,
1320                 pfm_sessions.pfs_sys_use_dbregs,
1321                 is_syswide,
1322                 cpu));
1323
1324         UNLOCK_PFS(flags);
1325
1326         return 0;
1327
1328 error_conflict:
1329         DPRINT(("system wide not possible, conflicting session [%d] on CPU%d\n",
1330                 pfm_sessions.pfs_sys_session[cpu]->pid,
1331                 smp_processor_id()));
1332 abort:
1333         UNLOCK_PFS(flags);
1334
1335         return -EBUSY;
1336
1337 }
1338
1339 static int
1340 pfm_unreserve_session(pfm_context_t *ctx, int is_syswide, unsigned int cpu)
1341 {
1342         unsigned long flags;
1343         /*
1344          * validy checks on cpu_mask have been done upstream
1345          */
1346         LOCK_PFS(flags);
1347
1348         DPRINT(("in sys_sessions=%u task_sessions=%u dbregs=%u syswide=%d cpu=%u\n",
1349                 pfm_sessions.pfs_sys_sessions,
1350                 pfm_sessions.pfs_task_sessions,
1351                 pfm_sessions.pfs_sys_use_dbregs,
1352                 is_syswide,
1353                 cpu));
1354
1355
1356         if (is_syswide) {
1357                 pfm_sessions.pfs_sys_session[cpu] = NULL;
1358                 /*
1359                  * would not work with perfmon+more than one bit in cpu_mask
1360                  */
1361                 if (ctx && ctx->ctx_fl_using_dbreg) {
1362                         if (pfm_sessions.pfs_sys_use_dbregs == 0) {
1363                                 printk(KERN_ERR "perfmon: invalid release for ctx %p sys_use_dbregs=0\n", ctx);
1364                         } else {
1365                                 pfm_sessions.pfs_sys_use_dbregs--;
1366                         }
1367                 }
1368                 pfm_sessions.pfs_sys_sessions--;
1369         } else {
1370                 pfm_sessions.pfs_task_sessions--;
1371         }
1372         DPRINT(("out sys_sessions=%u task_sessions=%u dbregs=%u syswide=%d cpu=%u\n",
1373                 pfm_sessions.pfs_sys_sessions,
1374                 pfm_sessions.pfs_task_sessions,
1375                 pfm_sessions.pfs_sys_use_dbregs,
1376                 is_syswide,
1377                 cpu));
1378
1379         UNLOCK_PFS(flags);
1380
1381         return 0;
1382 }
1383
1384 /*
1385  * removes virtual mapping of the sampling buffer.
1386  * IMPORTANT: cannot be called with interrupts disable, e.g. inside
1387  * a PROTECT_CTX() section.
1388  */
1389 static int
1390 pfm_remove_smpl_mapping(struct task_struct *task, void *vaddr, unsigned long size)
1391 {
1392         int r;
1393
1394         /* sanity checks */
1395         if (task->mm == NULL || size == 0UL || vaddr == NULL) {
1396                 printk(KERN_ERR "perfmon: pfm_remove_smpl_mapping [%d] invalid context mm=%p\n", task->pid, task->mm);
1397                 return -EINVAL;
1398         }
1399
1400         DPRINT(("smpl_vaddr=%p size=%lu\n", vaddr, size));
1401
1402         /*
1403          * does the actual unmapping
1404          */
1405         down_write(&task->mm->mmap_sem);
1406
1407         DPRINT(("down_write done smpl_vaddr=%p size=%lu\n", vaddr, size));
1408
1409         r = pfm_do_munmap(task->mm, (unsigned long)vaddr, size, 0);
1410
1411         up_write(&task->mm->mmap_sem);
1412         if (r !=0) {
1413                 printk(KERN_ERR "perfmon: [%d] unable to unmap sampling buffer @%p size=%lu\n", task->pid, vaddr, size);
1414         }
1415
1416         DPRINT(("do_unmap(%p, %lu)=%d\n", vaddr, size, r));
1417
1418         return 0;
1419 }
1420
1421 /*
1422  * free actual physical storage used by sampling buffer
1423  */
1424 #if 0
1425 static int
1426 pfm_free_smpl_buffer(pfm_context_t *ctx)
1427 {
1428         pfm_buffer_fmt_t *fmt;
1429
1430         if (ctx->ctx_smpl_hdr == NULL) goto invalid_free;
1431
1432         /*
1433          * we won't use the buffer format anymore
1434          */
1435         fmt = ctx->ctx_buf_fmt;
1436
1437         DPRINT(("sampling buffer @%p size %lu vaddr=%p\n",
1438                 ctx->ctx_smpl_hdr,
1439                 ctx->ctx_smpl_size,
1440                 ctx->ctx_smpl_vaddr));
1441
1442         pfm_buf_fmt_exit(fmt, current, NULL, NULL);
1443
1444         /*
1445          * free the buffer
1446          */
1447         pfm_rvfree(ctx->ctx_smpl_hdr, ctx->ctx_smpl_size);
1448
1449         ctx->ctx_smpl_hdr  = NULL;
1450         ctx->ctx_smpl_size = 0UL;
1451
1452         return 0;
1453
1454 invalid_free:
1455         printk(KERN_ERR "perfmon: pfm_free_smpl_buffer [%d] no buffer\n", current->pid);
1456         return -EINVAL;
1457 }
1458 #endif
1459
1460 static inline void
1461 pfm_exit_smpl_buffer(pfm_buffer_fmt_t *fmt)
1462 {
1463         if (fmt == NULL) return;
1464
1465         pfm_buf_fmt_exit(fmt, current, NULL, NULL);
1466
1467 }
1468
1469 /*
1470  * pfmfs should _never_ be mounted by userland - too much of security hassle,
1471  * no real gain from having the whole whorehouse mounted. So we don't need
1472  * any operations on the root directory. However, we need a non-trivial
1473  * d_name - pfm: will go nicely and kill the special-casing in procfs.
1474  */
1475 static struct vfsmount *pfmfs_mnt;
1476
1477 static int __init
1478 init_pfm_fs(void)
1479 {
1480         int err = register_filesystem(&pfm_fs_type);
1481         if (!err) {
1482                 pfmfs_mnt = kern_mount(&pfm_fs_type);
1483                 err = PTR_ERR(pfmfs_mnt);
1484                 if (IS_ERR(pfmfs_mnt))
1485                         unregister_filesystem(&pfm_fs_type);
1486                 else
1487                         err = 0;
1488         }
1489         return err;
1490 }
1491
1492 static void __exit
1493 exit_pfm_fs(void)
1494 {
1495         unregister_filesystem(&pfm_fs_type);
1496         mntput(pfmfs_mnt);
1497 }
1498
1499 static ssize_t
1500 pfm_read(struct file *filp, char __user *buf, size_t size, loff_t *ppos)
1501 {
1502         pfm_context_t *ctx;
1503         pfm_msg_t *msg;
1504         ssize_t ret;
1505         unsigned long flags;
1506         DECLARE_WAITQUEUE(wait, current);
1507         if (PFM_IS_FILE(filp) == 0) {
1508                 printk(KERN_ERR "perfmon: pfm_poll: bad magic [%d]\n", current->pid);
1509                 return -EINVAL;
1510         }
1511
1512         ctx = (pfm_context_t *)filp->private_data;
1513         if (ctx == NULL) {
1514                 printk(KERN_ERR "perfmon: pfm_read: NULL ctx [%d]\n", current->pid);
1515                 return -EINVAL;
1516         }
1517
1518         /*
1519          * check even when there is no message
1520          */
1521         if (size < sizeof(pfm_msg_t)) {
1522                 DPRINT(("message is too small ctx=%p (>=%ld)\n", ctx, sizeof(pfm_msg_t)));
1523                 return -EINVAL;
1524         }
1525
1526         PROTECT_CTX(ctx, flags);
1527
1528         /*
1529          * put ourselves on the wait queue
1530          */
1531         add_wait_queue(&ctx->ctx_msgq_wait, &wait);
1532
1533
1534         for(;;) {
1535                 /*
1536                  * check wait queue
1537                  */
1538
1539                 set_current_state(TASK_INTERRUPTIBLE);
1540
1541                 DPRINT(("head=%d tail=%d\n", ctx->ctx_msgq_head, ctx->ctx_msgq_tail));
1542
1543                 ret = 0;
1544                 if(PFM_CTXQ_EMPTY(ctx) == 0) break;
1545
1546                 UNPROTECT_CTX(ctx, flags);
1547
1548                 /*
1549                  * check non-blocking read
1550                  */
1551                 ret = -EAGAIN;
1552                 if(filp->f_flags & O_NONBLOCK) break;
1553
1554                 /*
1555                  * check pending signals
1556                  */
1557                 if(signal_pending(current)) {
1558                         ret = -EINTR;
1559                         break;
1560                 }
1561                 /*
1562                  * no message, so wait
1563                  */
1564                 schedule();
1565
1566                 PROTECT_CTX(ctx, flags);
1567         }
1568         DPRINT(("[%d] back to running ret=%ld\n", current->pid, ret));
1569         set_current_state(TASK_RUNNING);
1570         remove_wait_queue(&ctx->ctx_msgq_wait, &wait);
1571
1572         if (ret < 0) goto abort;
1573
1574         ret = -EINVAL;
1575         msg = pfm_get_next_msg(ctx);
1576         if (msg == NULL) {
1577                 printk(KERN_ERR "perfmon: pfm_read no msg for ctx=%p [%d]\n", ctx, current->pid);
1578                 goto abort_locked;
1579         }
1580
1581         DPRINT(("[%d] fd=%d type=%d\n", current->pid, msg->pfm_gen_msg.msg_ctx_fd, msg->pfm_gen_msg.msg_type));
1582
1583         ret = -EFAULT;
1584         if(copy_to_user(buf, msg, sizeof(pfm_msg_t)) == 0) ret = sizeof(pfm_msg_t);
1585
1586 abort_locked:
1587         UNPROTECT_CTX(ctx, flags);
1588 abort:
1589         return ret;
1590 }
1591
1592 static ssize_t
1593 pfm_write(struct file *file, const char __user *ubuf,
1594                           size_t size, loff_t *ppos)
1595 {
1596         DPRINT(("pfm_write called\n"));
1597         return -EINVAL;
1598 }
1599
1600 static unsigned int
1601 pfm_poll(struct file *filp, poll_table * wait)
1602 {
1603         pfm_context_t *ctx;
1604         unsigned long flags;
1605         unsigned int mask = 0;
1606
1607         if (PFM_IS_FILE(filp) == 0) {
1608                 printk(KERN_ERR "perfmon: pfm_poll: bad magic [%d]\n", current->pid);
1609                 return 0;
1610         }
1611
1612         ctx = (pfm_context_t *)filp->private_data;
1613         if (ctx == NULL) {
1614                 printk(KERN_ERR "perfmon: pfm_poll: NULL ctx [%d]\n", current->pid);
1615                 return 0;
1616         }
1617
1618
1619         DPRINT(("pfm_poll ctx_fd=%d before poll_wait\n", ctx->ctx_fd));
1620
1621         poll_wait(filp, &ctx->ctx_msgq_wait, wait);
1622
1623         PROTECT_CTX(ctx, flags);
1624
1625         if (PFM_CTXQ_EMPTY(ctx) == 0)
1626                 mask =  POLLIN | POLLRDNORM;
1627
1628         UNPROTECT_CTX(ctx, flags);
1629
1630         DPRINT(("pfm_poll ctx_fd=%d mask=0x%x\n", ctx->ctx_fd, mask));
1631
1632         return mask;
1633 }
1634
1635 static int
1636 pfm_ioctl(struct inode *inode, struct file *file, unsigned int cmd, unsigned long arg)
1637 {
1638         DPRINT(("pfm_ioctl called\n"));
1639         return -EINVAL;
1640 }
1641
1642 /*
1643  * interrupt cannot be masked when coming here
1644  */
1645 static inline int
1646 pfm_do_fasync(int fd, struct file *filp, pfm_context_t *ctx, int on)
1647 {
1648         int ret;
1649
1650         ret = fasync_helper (fd, filp, on, &ctx->ctx_async_queue);
1651
1652         DPRINT(("pfm_fasync called by [%d] on ctx_fd=%d on=%d async_queue=%p ret=%d\n",
1653                 current->pid,
1654                 fd,
1655                 on,
1656                 ctx->ctx_async_queue, ret));
1657
1658         return ret;
1659 }
1660
1661 static int
1662 pfm_fasync(int fd, struct file *filp, int on)
1663 {
1664         pfm_context_t *ctx;
1665         int ret;
1666
1667         if (PFM_IS_FILE(filp) == 0) {
1668                 printk(KERN_ERR "perfmon: pfm_fasync bad magic [%d]\n", current->pid);
1669                 return -EBADF;
1670         }
1671
1672         ctx = (pfm_context_t *)filp->private_data;
1673         if (ctx == NULL) {
1674                 printk(KERN_ERR "perfmon: pfm_fasync NULL ctx [%d]\n", current->pid);
1675                 return -EBADF;
1676         }
1677         /*
1678          * we cannot mask interrupts during this call because this may
1679          * may go to sleep if memory is not readily avalaible.
1680          *
1681          * We are protected from the conetxt disappearing by the get_fd()/put_fd()
1682          * done in caller. Serialization of this function is ensured by caller.
1683          */
1684         ret = pfm_do_fasync(fd, filp, ctx, on);
1685
1686
1687         DPRINT(("pfm_fasync called on ctx_fd=%d on=%d async_queue=%p ret=%d\n",
1688                 fd,
1689                 on,
1690                 ctx->ctx_async_queue, ret));
1691
1692         return ret;
1693 }
1694
1695 #ifdef CONFIG_SMP
1696 /*
1697  * this function is exclusively called from pfm_close().
1698  * The context is not protected at that time, nor are interrupts
1699  * on the remote CPU. That's necessary to avoid deadlocks.
1700  */
1701 static void
1702 pfm_syswide_force_stop(void *info)
1703 {
1704         pfm_context_t   *ctx = (pfm_context_t *)info;
1705         struct pt_regs *regs = ia64_task_regs(current);
1706         struct task_struct *owner;
1707         unsigned long flags;
1708         int ret;
1709
1710         if (ctx->ctx_cpu != smp_processor_id()) {
1711                 printk(KERN_ERR "perfmon: pfm_syswide_force_stop for CPU%d  but on CPU%d\n",
1712                         ctx->ctx_cpu,
1713                         smp_processor_id());
1714                 return;
1715         }
1716         owner = GET_PMU_OWNER();
1717         if (owner != ctx->ctx_task) {
1718                 printk(KERN_ERR "perfmon: pfm_syswide_force_stop CPU%d unexpected owner [%d] instead of [%d]\n",
1719                         smp_processor_id(),
1720                         owner->pid, ctx->ctx_task->pid);
1721                 return;
1722         }
1723         if (GET_PMU_CTX() != ctx) {
1724                 printk(KERN_ERR "perfmon: pfm_syswide_force_stop CPU%d unexpected ctx %p instead of %p\n",
1725                         smp_processor_id(),
1726                         GET_PMU_CTX(), ctx);
1727                 return;
1728         }
1729
1730         DPRINT(("on CPU%d forcing system wide stop for [%d]\n", smp_processor_id(), ctx->ctx_task->pid));       
1731         /*
1732          * the context is already protected in pfm_close(), we simply
1733          * need to mask interrupts to avoid a PMU interrupt race on
1734          * this CPU
1735          */
1736         local_irq_save(flags);
1737
1738         ret = pfm_context_unload(ctx, NULL, 0, regs);
1739         if (ret) {
1740                 DPRINT(("context_unload returned %d\n", ret));
1741         }
1742
1743         /*
1744          * unmask interrupts, PMU interrupts are now spurious here
1745          */
1746         local_irq_restore(flags);
1747 }
1748
1749 static void
1750 pfm_syswide_cleanup_other_cpu(pfm_context_t *ctx)
1751 {
1752         int ret;
1753
1754         DPRINT(("calling CPU%d for cleanup\n", ctx->ctx_cpu));
1755         ret = smp_call_function_single(ctx->ctx_cpu, pfm_syswide_force_stop, ctx, 0, 1);
1756         DPRINT(("called CPU%d for cleanup ret=%d\n", ctx->ctx_cpu, ret));
1757 }
1758 #endif /* CONFIG_SMP */
1759
1760 /*
1761  * called for each close(). Partially free resources.
1762  * When caller is self-monitoring, the context is unloaded.
1763  */
1764 static int
1765 pfm_flush(struct file *filp)
1766 {
1767         pfm_context_t *ctx;
1768         struct task_struct *task;
1769         struct pt_regs *regs;
1770         unsigned long flags;
1771         unsigned long smpl_buf_size = 0UL;
1772         void *smpl_buf_vaddr = NULL;
1773         int state, is_system;
1774
1775         if (PFM_IS_FILE(filp) == 0) {
1776                 DPRINT(("bad magic for\n"));
1777                 return -EBADF;
1778         }
1779
1780         ctx = (pfm_context_t *)filp->private_data;
1781         if (ctx == NULL) {
1782                 printk(KERN_ERR "perfmon: pfm_flush: NULL ctx [%d]\n", current->pid);
1783                 return -EBADF;
1784         }
1785
1786         /*
1787          * remove our file from the async queue, if we use this mode.
1788          * This can be done without the context being protected. We come
1789          * here when the context has become unreacheable by other tasks.
1790          *
1791          * We may still have active monitoring at this point and we may
1792          * end up in pfm_overflow_handler(). However, fasync_helper()
1793          * operates with interrupts disabled and it cleans up the
1794          * queue. If the PMU handler is called prior to entering
1795          * fasync_helper() then it will send a signal. If it is
1796          * invoked after, it will find an empty queue and no
1797          * signal will be sent. In both case, we are safe
1798          */
1799         if (filp->f_flags & FASYNC) {
1800                 DPRINT(("cleaning up async_queue=%p\n", ctx->ctx_async_queue));
1801                 pfm_do_fasync (-1, filp, ctx, 0);
1802         }
1803
1804         PROTECT_CTX(ctx, flags);
1805
1806         state     = ctx->ctx_state;
1807         is_system = ctx->ctx_fl_system;
1808
1809         task = PFM_CTX_TASK(ctx);
1810         regs = ia64_task_regs(task);
1811
1812         DPRINT(("ctx_state=%d is_current=%d\n",
1813                 state,
1814                 task == current ? 1 : 0));
1815
1816         /*
1817          * if state == UNLOADED, then task is NULL
1818          */
1819
1820         /*
1821          * we must stop and unload because we are losing access to the context.
1822          */
1823         if (task == current) {
1824 #ifdef CONFIG_SMP
1825                 /*
1826                  * the task IS the owner but it migrated to another CPU: that's bad
1827                  * but we must handle this cleanly. Unfortunately, the kernel does
1828                  * not provide a mechanism to block migration (while the context is loaded).
1829                  *
1830                  * We need to release the resource on the ORIGINAL cpu.
1831                  */
1832                 if (is_system && ctx->ctx_cpu != smp_processor_id()) {
1833
1834                         DPRINT(("should be running on CPU%d\n", ctx->ctx_cpu));
1835                         /*
1836                          * keep context protected but unmask interrupt for IPI
1837                          */
1838                         local_irq_restore(flags);
1839
1840                         pfm_syswide_cleanup_other_cpu(ctx);
1841
1842                         /*
1843                          * restore interrupt masking
1844                          */
1845                         local_irq_save(flags);
1846
1847                         /*
1848                          * context is unloaded at this point
1849                          */
1850                 } else
1851 #endif /* CONFIG_SMP */
1852                 {
1853
1854                         DPRINT(("forcing unload\n"));
1855                         /*
1856                         * stop and unload, returning with state UNLOADED
1857                         * and session unreserved.
1858                         */
1859                         pfm_context_unload(ctx, NULL, 0, regs);
1860
1861                         DPRINT(("ctx_state=%d\n", ctx->ctx_state));
1862                 }
1863         }
1864
1865         /*
1866          * remove virtual mapping, if any, for the calling task.
1867          * cannot reset ctx field until last user is calling close().
1868          *
1869          * ctx_smpl_vaddr must never be cleared because it is needed
1870          * by every task with access to the context
1871          *
1872          * When called from do_exit(), the mm context is gone already, therefore
1873          * mm is NULL, i.e., the VMA is already gone  and we do not have to
1874          * do anything here
1875          */
1876         if (ctx->ctx_smpl_vaddr && current->mm) {
1877                 smpl_buf_vaddr = ctx->ctx_smpl_vaddr;
1878                 smpl_buf_size  = ctx->ctx_smpl_size;
1879         }
1880
1881         UNPROTECT_CTX(ctx, flags);
1882
1883         /*
1884          * if there was a mapping, then we systematically remove it
1885          * at this point. Cannot be done inside critical section
1886          * because some VM function reenables interrupts.
1887          *
1888          */
1889         if (smpl_buf_vaddr) pfm_remove_smpl_mapping(current, smpl_buf_vaddr, smpl_buf_size);
1890
1891         return 0;
1892 }
1893 /*
1894  * called either on explicit close() or from exit_files(). 
1895  * Only the LAST user of the file gets to this point, i.e., it is
1896  * called only ONCE.
1897  *
1898  * IMPORTANT: we get called ONLY when the refcnt on the file gets to zero 
1899  * (fput()),i.e, last task to access the file. Nobody else can access the 
1900  * file at this point.
1901  *
1902  * When called from exit_files(), the VMA has been freed because exit_mm()
1903  * is executed before exit_files().
1904  *
1905  * When called from exit_files(), the current task is not yet ZOMBIE but we
1906  * flush the PMU state to the context. 
1907  */
1908 static int
1909 pfm_close(struct inode *inode, struct file *filp)
1910 {
1911         pfm_context_t *ctx;
1912         struct task_struct *task;
1913         struct pt_regs *regs;
1914         DECLARE_WAITQUEUE(wait, current);
1915         unsigned long flags;
1916         unsigned long smpl_buf_size = 0UL;
1917         void *smpl_buf_addr = NULL;
1918         int free_possible = 1;
1919         int state, is_system;
1920
1921         DPRINT(("pfm_close called private=%p\n", filp->private_data));
1922
1923         if (PFM_IS_FILE(filp) == 0) {
1924                 DPRINT(("bad magic\n"));
1925                 return -EBADF;
1926         }
1927         
1928         ctx = (pfm_context_t *)filp->private_data;
1929         if (ctx == NULL) {
1930                 printk(KERN_ERR "perfmon: pfm_close: NULL ctx [%d]\n", current->pid);
1931                 return -EBADF;
1932         }
1933
1934         PROTECT_CTX(ctx, flags);
1935
1936         state     = ctx->ctx_state;
1937         is_system = ctx->ctx_fl_system;
1938
1939         task = PFM_CTX_TASK(ctx);
1940         regs = ia64_task_regs(task);
1941
1942         DPRINT(("ctx_state=%d is_current=%d\n", 
1943                 state,
1944                 task == current ? 1 : 0));
1945
1946         /*
1947          * if task == current, then pfm_flush() unloaded the context
1948          */
1949         if (state == PFM_CTX_UNLOADED) goto doit;
1950
1951         /*
1952          * context is loaded/masked and task != current, we need to
1953          * either force an unload or go zombie
1954          */
1955
1956         /*
1957          * The task is currently blocked or will block after an overflow.
1958          * we must force it to wakeup to get out of the
1959          * MASKED state and transition to the unloaded state by itself.
1960          *
1961          * This situation is only possible for per-task mode
1962          */
1963         if (state == PFM_CTX_MASKED && CTX_OVFL_NOBLOCK(ctx) == 0) {
1964
1965                 /*
1966                  * set a "partial" zombie state to be checked
1967                  * upon return from down() in pfm_handle_work().
1968                  *
1969                  * We cannot use the ZOMBIE state, because it is checked
1970                  * by pfm_load_regs() which is called upon wakeup from down().
1971                  * In such case, it would free the context and then we would
1972                  * return to pfm_handle_work() which would access the
1973                  * stale context. Instead, we set a flag invisible to pfm_load_regs()
1974                  * but visible to pfm_handle_work().
1975                  *
1976                  * For some window of time, we have a zombie context with
1977                  * ctx_state = MASKED  and not ZOMBIE
1978                  */
1979                 ctx->ctx_fl_going_zombie = 1;
1980
1981                 /*
1982                  * force task to wake up from MASKED state
1983                  */
1984                 up(&ctx->ctx_restart_sem);
1985
1986                 DPRINT(("waking up ctx_state=%d\n", state));
1987
1988                 /*
1989                  * put ourself to sleep waiting for the other
1990                  * task to report completion
1991                  *
1992                  * the context is protected by mutex, therefore there
1993                  * is no risk of being notified of completion before
1994                  * begin actually on the waitq.
1995                  */
1996                 set_current_state(TASK_INTERRUPTIBLE);
1997                 add_wait_queue(&ctx->ctx_zombieq, &wait);
1998
1999                 UNPROTECT_CTX(ctx, flags);
2000
2001                 /*
2002                  * XXX: check for signals :
2003                  *      - ok for explicit close
2004                  *      - not ok when coming from exit_files()
2005                  */
2006                 schedule();
2007
2008
2009                 PROTECT_CTX(ctx, flags);
2010
2011
2012                 remove_wait_queue(&ctx->ctx_zombieq, &wait);
2013                 set_current_state(TASK_RUNNING);
2014
2015                 /*
2016                  * context is unloaded at this point
2017                  */
2018                 DPRINT(("after zombie wakeup ctx_state=%d for\n", state));
2019         }
2020         else if (task != current) {
2021 #ifdef CONFIG_SMP
2022                 /*
2023                  * switch context to zombie state
2024                  */
2025                 ctx->ctx_state = PFM_CTX_ZOMBIE;
2026
2027                 DPRINT(("zombie ctx for [%d]\n", task->pid));
2028                 /*
2029                  * cannot free the context on the spot. deferred until
2030                  * the task notices the ZOMBIE state
2031                  */
2032                 free_possible = 0;
2033 #else
2034                 pfm_context_unload(ctx, NULL, 0, regs);
2035 #endif
2036         }
2037
2038 doit:
2039         /* reload state, may have changed during  opening of critical section */
2040         state = ctx->ctx_state;
2041
2042         /*
2043          * the context is still attached to a task (possibly current)
2044          * we cannot destroy it right now
2045          */
2046
2047         /*
2048          * we must free the sampling buffer right here because
2049          * we cannot rely on it being cleaned up later by the
2050          * monitored task. It is not possible to free vmalloc'ed
2051          * memory in pfm_load_regs(). Instead, we remove the buffer
2052          * now. should there be subsequent PMU overflow originally
2053          * meant for sampling, the will be converted to spurious
2054          * and that's fine because the monitoring tools is gone anyway.
2055          */
2056         if (ctx->ctx_smpl_hdr) {
2057                 smpl_buf_addr = ctx->ctx_smpl_hdr;
2058                 smpl_buf_size = ctx->ctx_smpl_size;
2059                 /* no more sampling */
2060                 ctx->ctx_smpl_hdr = NULL;
2061                 ctx->ctx_fl_is_sampling = 0;
2062         }
2063
2064         DPRINT(("ctx_state=%d free_possible=%d addr=%p size=%lu\n",
2065                 state,
2066                 free_possible,
2067                 smpl_buf_addr,
2068                 smpl_buf_size));
2069
2070         if (smpl_buf_addr) pfm_exit_smpl_buffer(ctx->ctx_buf_fmt);
2071
2072         /*
2073          * UNLOADED that the session has already been unreserved.
2074          */
2075         if (state == PFM_CTX_ZOMBIE) {
2076                 pfm_unreserve_session(ctx, ctx->ctx_fl_system , ctx->ctx_cpu);
2077         }
2078
2079         /*
2080          * disconnect file descriptor from context must be done
2081          * before we unlock.
2082          */
2083         filp->private_data = NULL;
2084
2085         /*
2086          * if we free on the spot, the context is now completely unreacheable
2087          * from the callers side. The monitored task side is also cut, so we
2088          * can freely cut.
2089          *
2090          * If we have a deferred free, only the caller side is disconnected.
2091          */
2092         UNPROTECT_CTX(ctx, flags);
2093
2094         /*
2095          * All memory free operations (especially for vmalloc'ed memory)
2096          * MUST be done with interrupts ENABLED.
2097          */
2098         if (smpl_buf_addr)  pfm_rvfree(smpl_buf_addr, smpl_buf_size);
2099
2100         /*
2101          * return the memory used by the context
2102          */
2103         if (free_possible) pfm_context_free(ctx);
2104
2105         return 0;
2106 }
2107
2108 static int
2109 pfm_no_open(struct inode *irrelevant, struct file *dontcare)
2110 {
2111         DPRINT(("pfm_no_open called\n"));
2112         return -ENXIO;
2113 }
2114
2115
2116
2117 static struct file_operations pfm_file_ops = {
2118         .llseek   = no_llseek,
2119         .read     = pfm_read,
2120         .write    = pfm_write,
2121         .poll     = pfm_poll,
2122         .ioctl    = pfm_ioctl,
2123         .open     = pfm_no_open,        /* special open code to disallow open via /proc */
2124         .fasync   = pfm_fasync,
2125         .release  = pfm_close,
2126         .flush    = pfm_flush
2127 };
2128
2129 static int
2130 pfmfs_delete_dentry(struct dentry *dentry)
2131 {
2132         return 1;
2133 }
2134
2135 static struct dentry_operations pfmfs_dentry_operations = {
2136         .d_delete = pfmfs_delete_dentry,
2137 };
2138
2139
2140 static int
2141 pfm_alloc_fd(struct file **cfile)
2142 {
2143         int fd, ret = 0;
2144         struct file *file = NULL;
2145         struct inode * inode;
2146         char name[32];
2147         struct qstr this;
2148
2149         fd = get_unused_fd();
2150         if (fd < 0) return -ENFILE;
2151
2152         ret = -ENFILE;
2153
2154         file = get_empty_filp();
2155         if (!file) goto out;
2156
2157         /*
2158          * allocate a new inode
2159          */
2160         inode = new_inode(pfmfs_mnt->mnt_sb);
2161         if (!inode) goto out;
2162
2163         DPRINT(("new inode ino=%ld @%p\n", inode->i_ino, inode));
2164
2165         inode->i_mode = S_IFCHR|S_IRUGO;
2166         inode->i_uid  = current->fsuid;
2167         inode->i_gid  = current->fsgid;
2168
2169         sprintf(name, "[%lu]", inode->i_ino);
2170         this.name = name;
2171         this.len  = strlen(name);
2172         this.hash = inode->i_ino;
2173
2174         ret = -ENOMEM;
2175
2176         /*
2177          * allocate a new dcache entry
2178          */
2179         file->f_dentry = d_alloc(pfmfs_mnt->mnt_sb->s_root, &this);
2180         if (!file->f_dentry) goto out;
2181
2182         file->f_dentry->d_op = &pfmfs_dentry_operations;
2183
2184         d_add(file->f_dentry, inode);
2185         file->f_vfsmnt = mntget(pfmfs_mnt);
2186         file->f_mapping = inode->i_mapping;
2187
2188         file->f_op    = &pfm_file_ops;
2189         file->f_mode  = FMODE_READ;
2190         file->f_flags = O_RDONLY;
2191         file->f_pos   = 0;
2192
2193         /*
2194          * may have to delay until context is attached?
2195          */
2196         fd_install(fd, file);
2197
2198         /*
2199          * the file structure we will use
2200          */
2201         *cfile = file;
2202
2203         return fd;
2204 out:
2205         if (file) put_filp(file);
2206         put_unused_fd(fd);
2207         return ret;
2208 }
2209
2210 static void
2211 pfm_free_fd(int fd, struct file *file)
2212 {
2213         struct files_struct *files = current->files;
2214
2215         /* 
2216          * there ie no fd_uninstall(), so we do it here
2217          */
2218         spin_lock(&files->file_lock);
2219         files->fd[fd] = NULL;
2220         spin_unlock(&files->file_lock);
2221
2222         if (file) put_filp(file);
2223         put_unused_fd(fd);
2224 }
2225
2226 static int
2227 pfm_remap_buffer(struct vm_area_struct *vma, unsigned long buf, unsigned long addr, unsigned long size)
2228 {
2229         DPRINT(("CPU%d buf=0x%lx addr=0x%lx size=%ld\n", smp_processor_id(), buf, addr, size));
2230
2231         while (size > 0) {
2232                 unsigned long pfn = ia64_tpa(buf) >> PAGE_SHIFT;
2233
2234
2235                 if (remap_pfn_range(vma, addr, pfn, PAGE_SIZE, PAGE_READONLY))
2236                         return -ENOMEM;
2237
2238                 addr  += PAGE_SIZE;
2239                 buf   += PAGE_SIZE;
2240                 size  -= PAGE_SIZE;
2241         }
2242         return 0;
2243 }
2244
2245 /*
2246  * allocate a sampling buffer and remaps it into the user address space of the task
2247  */
2248 static int
2249 pfm_smpl_buffer_alloc(struct task_struct *task, pfm_context_t *ctx, unsigned long rsize, void **user_vaddr)
2250 {
2251         struct mm_struct *mm = task->mm;
2252         struct vm_area_struct *vma = NULL;
2253         unsigned long size;
2254         void *smpl_buf;
2255
2256
2257         /*
2258          * the fixed header + requested size and align to page boundary
2259          */
2260         size = PAGE_ALIGN(rsize);
2261
2262         DPRINT(("sampling buffer rsize=%lu size=%lu bytes\n", rsize, size));
2263
2264         /*
2265          * check requested size to avoid Denial-of-service attacks
2266          * XXX: may have to refine this test
2267          * Check against address space limit.
2268          *
2269          * if ((mm->total_vm << PAGE_SHIFT) + len> task->rlim[RLIMIT_AS].rlim_cur)
2270          *      return -ENOMEM;
2271          */
2272         if (size > task->signal->rlim[RLIMIT_MEMLOCK].rlim_cur)
2273                 return -ENOMEM;
2274
2275         /*
2276          * We do the easy to undo allocations first.
2277          *
2278          * pfm_rvmalloc(), clears the buffer, so there is no leak
2279          */
2280         smpl_buf = pfm_rvmalloc(size);
2281         if (smpl_buf == NULL) {
2282                 DPRINT(("Can't allocate sampling buffer\n"));
2283                 return -ENOMEM;
2284         }
2285
2286         DPRINT(("smpl_buf @%p\n", smpl_buf));
2287
2288         /* allocate vma */
2289         vma = kmem_cache_alloc(vm_area_cachep, SLAB_KERNEL);
2290         if (!vma) {
2291                 DPRINT(("Cannot allocate vma\n"));
2292                 goto error_kmem;
2293         }
2294         memset(vma, 0, sizeof(*vma));
2295
2296         /*
2297          * partially initialize the vma for the sampling buffer
2298          */
2299         vma->vm_mm           = mm;
2300         vma->vm_flags        = VM_READ| VM_MAYREAD |VM_RESERVED;
2301         vma->vm_page_prot    = PAGE_READONLY; /* XXX may need to change */
2302
2303         /*
2304          * Now we have everything we need and we can initialize
2305          * and connect all the data structures
2306          */
2307
2308         ctx->ctx_smpl_hdr   = smpl_buf;
2309         ctx->ctx_smpl_size  = size; /* aligned size */
2310
2311         /*
2312          * Let's do the difficult operations next.
2313          *
2314          * now we atomically find some area in the address space and
2315          * remap the buffer in it.
2316          */
2317         down_write(&task->mm->mmap_sem);
2318
2319         /* find some free area in address space, must have mmap sem held */
2320         vma->vm_start = pfm_get_unmapped_area(NULL, 0, size, 0, MAP_PRIVATE|MAP_ANONYMOUS, 0);
2321         if (vma->vm_start == 0UL) {
2322                 DPRINT(("Cannot find unmapped area for size %ld\n", size));
2323                 up_write(&task->mm->mmap_sem);
2324                 goto error;
2325         }
2326         vma->vm_end = vma->vm_start + size;
2327         vma->vm_pgoff = vma->vm_start >> PAGE_SHIFT;
2328
2329         DPRINT(("aligned size=%ld, hdr=%p mapped @0x%lx\n", size, ctx->ctx_smpl_hdr, vma->vm_start));
2330
2331         /* can only be applied to current task, need to have the mm semaphore held when called */
2332         if (pfm_remap_buffer(vma, (unsigned long)smpl_buf, vma->vm_start, size)) {
2333                 DPRINT(("Can't remap buffer\n"));
2334                 up_write(&task->mm->mmap_sem);
2335                 goto error;
2336         }
2337
2338         /*
2339          * now insert the vma in the vm list for the process, must be
2340          * done with mmap lock held
2341          */
2342         insert_vm_struct(mm, vma);
2343
2344         vx_vmpages_add(mm, size >> PAGE_SHIFT);
2345         vm_stat_account(vma);
2346         up_write(&task->mm->mmap_sem);
2347
2348         /*
2349          * keep track of user level virtual address
2350          */
2351         ctx->ctx_smpl_vaddr = (void *)vma->vm_start;
2352         *(unsigned long *)user_vaddr = vma->vm_start;
2353
2354         return 0;
2355
2356 error:
2357         kmem_cache_free(vm_area_cachep, vma);
2358 error_kmem:
2359         pfm_rvfree(smpl_buf, size);
2360
2361         return -ENOMEM;
2362 }
2363
2364 /*
2365  * XXX: do something better here
2366  */
2367 static int
2368 pfm_bad_permissions(struct task_struct *task)
2369 {
2370         /* inspired by ptrace_attach() */
2371         DPRINT(("cur: uid=%d gid=%d task: euid=%d suid=%d uid=%d egid=%d sgid=%d\n",
2372                 current->uid,
2373                 current->gid,
2374                 task->euid,
2375                 task->suid,
2376                 task->uid,
2377                 task->egid,
2378                 task->sgid));
2379
2380         return ((current->uid != task->euid)
2381             || (current->uid != task->suid)
2382             || (current->uid != task->uid)
2383             || (current->gid != task->egid)
2384             || (current->gid != task->sgid)
2385             || (current->gid != task->gid)) && !capable(CAP_SYS_PTRACE);
2386 }
2387
2388 static int
2389 pfarg_is_sane(struct task_struct *task, pfarg_context_t *pfx)
2390 {
2391         int ctx_flags;
2392
2393         /* valid signal */
2394
2395         ctx_flags = pfx->ctx_flags;
2396
2397         if (ctx_flags & PFM_FL_SYSTEM_WIDE) {
2398
2399                 /*
2400                  * cannot block in this mode
2401                  */
2402                 if (ctx_flags & PFM_FL_NOTIFY_BLOCK) {
2403                         DPRINT(("cannot use blocking mode when in system wide monitoring\n"));
2404                         return -EINVAL;
2405                 }
2406         } else {
2407         }
2408         /* probably more to add here */
2409
2410         return 0;
2411 }
2412
2413 static int
2414 pfm_setup_buffer_fmt(struct task_struct *task, pfm_context_t *ctx, unsigned int ctx_flags,
2415                      unsigned int cpu, pfarg_context_t *arg)
2416 {
2417         pfm_buffer_fmt_t *fmt = NULL;
2418         unsigned long size = 0UL;
2419         void *uaddr = NULL;
2420         void *fmt_arg = NULL;
2421         int ret = 0;
2422 #define PFM_CTXARG_BUF_ARG(a)   (pfm_buffer_fmt_t *)(a+1)
2423
2424         /* invoke and lock buffer format, if found */
2425         fmt = pfm_find_buffer_fmt(arg->ctx_smpl_buf_id);
2426         if (fmt == NULL) {
2427                 DPRINT(("[%d] cannot find buffer format\n", task->pid));
2428                 return -EINVAL;
2429         }
2430
2431         /*
2432          * buffer argument MUST be contiguous to pfarg_context_t
2433          */
2434         if (fmt->fmt_arg_size) fmt_arg = PFM_CTXARG_BUF_ARG(arg);
2435
2436         ret = pfm_buf_fmt_validate(fmt, task, ctx_flags, cpu, fmt_arg);
2437
2438         DPRINT(("[%d] after validate(0x%x,%d,%p)=%d\n", task->pid, ctx_flags, cpu, fmt_arg, ret));
2439
2440         if (ret) goto error;
2441
2442         /* link buffer format and context */
2443         ctx->ctx_buf_fmt = fmt;
2444
2445         /*
2446          * check if buffer format wants to use perfmon buffer allocation/mapping service
2447          */
2448         ret = pfm_buf_fmt_getsize(fmt, task, ctx_flags, cpu, fmt_arg, &size);
2449         if (ret) goto error;
2450
2451         if (size) {
2452                 /*
2453                  * buffer is always remapped into the caller's address space
2454                  */
2455                 ret = pfm_smpl_buffer_alloc(current, ctx, size, &uaddr);
2456                 if (ret) goto error;
2457
2458                 /* keep track of user address of buffer */
2459                 arg->ctx_smpl_vaddr = uaddr;
2460         }
2461         ret = pfm_buf_fmt_init(fmt, task, ctx->ctx_smpl_hdr, ctx_flags, cpu, fmt_arg);
2462
2463 error:
2464         return ret;
2465 }
2466
2467 static void
2468 pfm_reset_pmu_state(pfm_context_t *ctx)
2469 {
2470         int i;
2471
2472         /*
2473          * install reset values for PMC.
2474          */
2475         for (i=1; PMC_IS_LAST(i) == 0; i++) {
2476                 if (PMC_IS_IMPL(i) == 0) continue;
2477                 ctx->ctx_pmcs[i] = PMC_DFL_VAL(i);
2478                 DPRINT(("pmc[%d]=0x%lx\n", i, ctx->ctx_pmcs[i]));
2479         }
2480         /*
2481          * PMD registers are set to 0UL when the context in memset()
2482          */
2483
2484         /*
2485          * On context switched restore, we must restore ALL pmc and ALL pmd even
2486          * when they are not actively used by the task. In UP, the incoming process
2487          * may otherwise pick up left over PMC, PMD state from the previous process.
2488          * As opposed to PMD, stale PMC can cause harm to the incoming
2489          * process because they may change what is being measured.
2490          * Therefore, we must systematically reinstall the entire
2491          * PMC state. In SMP, the same thing is possible on the
2492          * same CPU but also on between 2 CPUs.
2493          *
2494          * The problem with PMD is information leaking especially
2495          * to user level when psr.sp=0
2496          *
2497          * There is unfortunately no easy way to avoid this problem
2498          * on either UP or SMP. This definitively slows down the
2499          * pfm_load_regs() function.
2500          */
2501
2502          /*
2503           * bitmask of all PMCs accessible to this context
2504           *
2505           * PMC0 is treated differently.
2506           */
2507         ctx->ctx_all_pmcs[0] = pmu_conf->impl_pmcs[0] & ~0x1;
2508
2509         /*
2510          * bitmask of all PMDs that are accesible to this context
2511          */
2512         ctx->ctx_all_pmds[0] = pmu_conf->impl_pmds[0];
2513
2514         DPRINT(("<%d> all_pmcs=0x%lx all_pmds=0x%lx\n", ctx->ctx_fd, ctx->ctx_all_pmcs[0],ctx->ctx_all_pmds[0]));
2515
2516         /*
2517          * useful in case of re-enable after disable
2518          */
2519         ctx->ctx_used_ibrs[0] = 0UL;
2520         ctx->ctx_used_dbrs[0] = 0UL;
2521 }
2522
2523 static int
2524 pfm_ctx_getsize(void *arg, size_t *sz)
2525 {
2526         pfarg_context_t *req = (pfarg_context_t *)arg;
2527         pfm_buffer_fmt_t *fmt;
2528
2529         *sz = 0;
2530
2531         if (!pfm_uuid_cmp(req->ctx_smpl_buf_id, pfm_null_uuid)) return 0;
2532
2533         fmt = pfm_find_buffer_fmt(req->ctx_smpl_buf_id);
2534         if (fmt == NULL) {
2535                 DPRINT(("cannot find buffer format\n"));
2536                 return -EINVAL;
2537         }
2538         /* get just enough to copy in user parameters */
2539         *sz = fmt->fmt_arg_size;
2540         DPRINT(("arg_size=%lu\n", *sz));
2541
2542         return 0;
2543 }
2544
2545
2546
2547 /*
2548  * cannot attach if :
2549  *      - kernel task
2550  *      - task not owned by caller
2551  *      - task incompatible with context mode
2552  */
2553 static int
2554 pfm_task_incompatible(pfm_context_t *ctx, struct task_struct *task)
2555 {
2556         /*
2557          * no kernel task or task not owner by caller
2558          */
2559         if (task->mm == NULL) {
2560                 DPRINT(("task [%d] has not memory context (kernel thread)\n", task->pid));
2561                 return -EPERM;
2562         }
2563         if (pfm_bad_permissions(task)) {
2564                 DPRINT(("no permission to attach to  [%d]\n", task->pid));
2565                 return -EPERM;
2566         }
2567         /*
2568          * cannot block in self-monitoring mode
2569          */
2570         if (CTX_OVFL_NOBLOCK(ctx) == 0 && task == current) {
2571                 DPRINT(("cannot load a blocking context on self for [%d]\n", task->pid));
2572                 return -EINVAL;
2573         }
2574
2575         if (task->exit_state == EXIT_ZOMBIE) {
2576                 DPRINT(("cannot attach to  zombie task [%d]\n", task->pid));
2577                 return -EBUSY;
2578         }
2579
2580         /*
2581          * always ok for self
2582          */
2583         if (task == current) return 0;
2584
2585         if ((task->state != TASK_STOPPED) && (task->state != TASK_TRACED)) {
2586                 DPRINT(("cannot attach to non-stopped task [%d] state=%ld\n", task->pid, task->state));
2587                 return -EBUSY;
2588         }
2589         /*
2590          * make sure the task is off any CPU
2591          */
2592         wait_task_inactive(task);
2593
2594         /* more to come... */
2595
2596         return 0;
2597 }
2598
2599 static int
2600 pfm_get_task(pfm_context_t *ctx, pid_t pid, struct task_struct **task)
2601 {
2602         struct task_struct *p = current;
2603         int ret;
2604
2605         /* XXX: need to add more checks here */
2606         if (pid < 2) return -EPERM;
2607
2608         if (pid != current->pid) {
2609
2610                 read_lock(&tasklist_lock);
2611
2612                 p = find_task_by_pid(pid);
2613
2614                 /* make sure task cannot go away while we operate on it */
2615                 if (p) get_task_struct(p);
2616
2617                 read_unlock(&tasklist_lock);
2618
2619                 if (p == NULL) return -ESRCH;
2620         }
2621
2622         ret = pfm_task_incompatible(ctx, p);
2623         if (ret == 0) {
2624                 *task = p;
2625         } else if (p != current) {
2626                 pfm_put_task(p);
2627         }
2628         return ret;
2629 }
2630
2631
2632
2633 static int
2634 pfm_context_create(pfm_context_t *ctx, void *arg, int count, struct pt_regs *regs)
2635 {
2636         pfarg_context_t *req = (pfarg_context_t *)arg;
2637         struct file *filp;
2638         int ctx_flags;
2639         int ret;
2640
2641         /* let's check the arguments first */
2642         ret = pfarg_is_sane(current, req);
2643         if (ret < 0) return ret;
2644
2645         ctx_flags = req->ctx_flags;
2646
2647         ret = -ENOMEM;
2648
2649         ctx = pfm_context_alloc();
2650         if (!ctx) goto error;
2651
2652         ret = pfm_alloc_fd(&filp);
2653         if (ret < 0) goto error_file;
2654
2655         req->ctx_fd = ctx->ctx_fd = ret;
2656
2657         /*
2658          * attach context to file
2659          */
2660         filp->private_data = ctx;
2661
2662         /*
2663          * does the user want to sample?
2664          */
2665         if (pfm_uuid_cmp(req->ctx_smpl_buf_id, pfm_null_uuid)) {
2666                 ret = pfm_setup_buffer_fmt(current, ctx, ctx_flags, 0, req);
2667                 if (ret) goto buffer_error;
2668         }
2669
2670         /*
2671          * init context protection lock
2672          */
2673         spin_lock_init(&ctx->ctx_lock);
2674
2675         /*
2676          * context is unloaded
2677          */
2678         ctx->ctx_state = PFM_CTX_UNLOADED;
2679
2680         /*
2681          * initialization of context's flags
2682          */
2683         ctx->ctx_fl_block       = (ctx_flags & PFM_FL_NOTIFY_BLOCK) ? 1 : 0;
2684         ctx->ctx_fl_system      = (ctx_flags & PFM_FL_SYSTEM_WIDE) ? 1: 0;
2685         ctx->ctx_fl_is_sampling = ctx->ctx_buf_fmt ? 1 : 0; /* assume record() is defined */
2686         ctx->ctx_fl_no_msg      = (ctx_flags & PFM_FL_OVFL_NO_MSG) ? 1: 0;
2687         /*
2688          * will move to set properties
2689          * ctx->ctx_fl_excl_idle   = (ctx_flags & PFM_FL_EXCL_IDLE) ? 1: 0;
2690          */
2691
2692         /*
2693          * init restart semaphore to locked
2694          */
2695         sema_init(&ctx->ctx_restart_sem, 0);
2696
2697         /*
2698          * activation is used in SMP only
2699          */
2700         ctx->ctx_last_activation = PFM_INVALID_ACTIVATION;
2701         SET_LAST_CPU(ctx, -1);
2702
2703         /*
2704          * initialize notification message queue
2705          */
2706         ctx->ctx_msgq_head = ctx->ctx_msgq_tail = 0;
2707         init_waitqueue_head(&ctx->ctx_msgq_wait);
2708         init_waitqueue_head(&ctx->ctx_zombieq);
2709
2710         DPRINT(("ctx=%p flags=0x%x system=%d notify_block=%d excl_idle=%d no_msg=%d ctx_fd=%d \n",
2711                 ctx,
2712                 ctx_flags,
2713                 ctx->ctx_fl_system,
2714                 ctx->ctx_fl_block,
2715                 ctx->ctx_fl_excl_idle,
2716                 ctx->ctx_fl_no_msg,
2717                 ctx->ctx_fd));
2718
2719         /*
2720          * initialize soft PMU state
2721          */
2722         pfm_reset_pmu_state(ctx);
2723
2724         return 0;
2725
2726 buffer_error:
2727         pfm_free_fd(ctx->ctx_fd, filp);
2728
2729         if (ctx->ctx_buf_fmt) {
2730                 pfm_buf_fmt_exit(ctx->ctx_buf_fmt, current, NULL, regs);
2731         }
2732 error_file:
2733         pfm_context_free(ctx);
2734
2735 error:
2736         return ret;
2737 }
2738
2739 static inline unsigned long
2740 pfm_new_counter_value (pfm_counter_t *reg, int is_long_reset)
2741 {
2742         unsigned long val = is_long_reset ? reg->long_reset : reg->short_reset;
2743         unsigned long new_seed, old_seed = reg->seed, mask = reg->mask;
2744         extern unsigned long carta_random32 (unsigned long seed);
2745
2746         if (reg->flags & PFM_REGFL_RANDOM) {
2747                 new_seed = carta_random32(old_seed);
2748                 val -= (old_seed & mask);       /* counter values are negative numbers! */
2749                 if ((mask >> 32) != 0)
2750                         /* construct a full 64-bit random value: */
2751                         new_seed |= carta_random32(old_seed >> 32) << 32;
2752                 reg->seed = new_seed;
2753         }
2754         reg->lval = val;
2755         return val;
2756 }
2757
2758 static void
2759 pfm_reset_regs_masked(pfm_context_t *ctx, unsigned long *ovfl_regs, int is_long_reset)
2760 {
2761         unsigned long mask = ovfl_regs[0];
2762         unsigned long reset_others = 0UL;
2763         unsigned long val;
2764         int i;
2765
2766         /*
2767          * now restore reset value on sampling overflowed counters
2768          */
2769         mask >>= PMU_FIRST_COUNTER;
2770         for(i = PMU_FIRST_COUNTER; mask; i++, mask >>= 1) {
2771
2772                 if ((mask & 0x1UL) == 0UL) continue;
2773
2774                 ctx->ctx_pmds[i].val = val = pfm_new_counter_value(ctx->ctx_pmds+ i, is_long_reset);
2775                 reset_others        |= ctx->ctx_pmds[i].reset_pmds[0];
2776
2777                 DPRINT_ovfl((" %s reset ctx_pmds[%d]=%lx\n", is_long_reset ? "long" : "short", i, val));
2778         }
2779
2780         /*
2781          * Now take care of resetting the other registers
2782          */
2783         for(i = 0; reset_others; i++, reset_others >>= 1) {
2784
2785                 if ((reset_others & 0x1) == 0) continue;
2786
2787                 ctx->ctx_pmds[i].val = val = pfm_new_counter_value(ctx->ctx_pmds + i, is_long_reset);
2788
2789                 DPRINT_ovfl(("%s reset_others pmd[%d]=%lx\n",
2790                           is_long_reset ? "long" : "short", i, val));
2791         }
2792 }
2793
2794 static void
2795 pfm_reset_regs(pfm_context_t *ctx, unsigned long *ovfl_regs, int is_long_reset)
2796 {
2797         unsigned long mask = ovfl_regs[0];
2798         unsigned long reset_others = 0UL;
2799         unsigned long val;
2800         int i;
2801
2802         DPRINT_ovfl(("ovfl_regs=0x%lx is_long_reset=%d\n", ovfl_regs[0], is_long_reset));
2803
2804         if (ctx->ctx_state == PFM_CTX_MASKED) {
2805                 pfm_reset_regs_masked(ctx, ovfl_regs, is_long_reset);
2806                 return;
2807         }
2808
2809         /*
2810          * now restore reset value on sampling overflowed counters
2811          */
2812         mask >>= PMU_FIRST_COUNTER;
2813         for(i = PMU_FIRST_COUNTER; mask; i++, mask >>= 1) {
2814
2815                 if ((mask & 0x1UL) == 0UL) continue;
2816
2817                 val           = pfm_new_counter_value(ctx->ctx_pmds+ i, is_long_reset);
2818                 reset_others |= ctx->ctx_pmds[i].reset_pmds[0];
2819
2820                 DPRINT_ovfl((" %s reset ctx_pmds[%d]=%lx\n", is_long_reset ? "long" : "short", i, val));
2821
2822                 pfm_write_soft_counter(ctx, i, val);
2823         }
2824
2825         /*
2826          * Now take care of resetting the other registers
2827          */
2828         for(i = 0; reset_others; i++, reset_others >>= 1) {
2829
2830                 if ((reset_others & 0x1) == 0) continue;
2831
2832                 val = pfm_new_counter_value(ctx->ctx_pmds + i, is_long_reset);
2833
2834                 if (PMD_IS_COUNTING(i)) {
2835                         pfm_write_soft_counter(ctx, i, val);
2836                 } else {
2837                         ia64_set_pmd(i, val);
2838                 }
2839                 DPRINT_ovfl(("%s reset_others pmd[%d]=%lx\n",
2840                           is_long_reset ? "long" : "short", i, val));
2841         }
2842         ia64_srlz_d();
2843 }
2844
2845 static int
2846 pfm_write_pmcs(pfm_context_t *ctx, void *arg, int count, struct pt_regs *regs)
2847 {
2848         struct thread_struct *thread = NULL;
2849         struct task_struct *task;
2850         pfarg_reg_t *req = (pfarg_reg_t *)arg;
2851         unsigned long value, pmc_pm;
2852         unsigned long smpl_pmds, reset_pmds, impl_pmds;
2853         unsigned int cnum, reg_flags, flags, pmc_type;
2854         int i, can_access_pmu = 0, is_loaded, is_system, expert_mode;
2855         int is_monitor, is_counting, state;
2856         int ret = -EINVAL;
2857         pfm_reg_check_t wr_func;
2858 #define PFM_CHECK_PMC_PM(x, y, z) ((x)->ctx_fl_system ^ PMC_PM(y, z))
2859
2860         state     = ctx->ctx_state;
2861         is_loaded = state == PFM_CTX_LOADED ? 1 : 0;
2862         is_system = ctx->ctx_fl_system;
2863         task      = ctx->ctx_task;
2864         impl_pmds = pmu_conf->impl_pmds[0];
2865
2866         if (state == PFM_CTX_ZOMBIE) return -EINVAL;
2867
2868         if (is_loaded) {
2869                 thread = &task->thread;
2870                 /*
2871                  * In system wide and when the context is loaded, access can only happen
2872                  * when the caller is running on the CPU being monitored by the session.
2873                  * It does not have to be the owner (ctx_task) of the context per se.
2874                  */
2875                 if (is_system && ctx->ctx_cpu != smp_processor_id()) {
2876                         DPRINT(("should be running on CPU%d\n", ctx->ctx_cpu));
2877                         return -EBUSY;
2878                 }
2879                 can_access_pmu = GET_PMU_OWNER() == task || is_system ? 1 : 0;
2880         }
2881         expert_mode = pfm_sysctl.expert_mode; 
2882
2883         for (i = 0; i < count; i++, req++) {
2884
2885                 cnum       = req->reg_num;
2886                 reg_flags  = req->reg_flags;
2887                 value      = req->reg_value;
2888                 smpl_pmds  = req->reg_smpl_pmds[0];
2889                 reset_pmds = req->reg_reset_pmds[0];
2890                 flags      = 0;
2891
2892
2893                 if (cnum >= PMU_MAX_PMCS) {
2894                         DPRINT(("pmc%u is invalid\n", cnum));
2895                         goto error;
2896                 }
2897
2898                 pmc_type   = pmu_conf->pmc_desc[cnum].type;
2899                 pmc_pm     = (value >> pmu_conf->pmc_desc[cnum].pm_pos) & 0x1;
2900                 is_counting = (pmc_type & PFM_REG_COUNTING) == PFM_REG_COUNTING ? 1 : 0;
2901                 is_monitor  = (pmc_type & PFM_REG_MONITOR) == PFM_REG_MONITOR ? 1 : 0;
2902
2903                 /*
2904                  * we reject all non implemented PMC as well
2905                  * as attempts to modify PMC[0-3] which are used
2906                  * as status registers by the PMU
2907                  */
2908                 if ((pmc_type & PFM_REG_IMPL) == 0 || (pmc_type & PFM_REG_CONTROL) == PFM_REG_CONTROL) {
2909                         DPRINT(("pmc%u is unimplemented or no-access pmc_type=%x\n", cnum, pmc_type));
2910                         goto error;
2911                 }
2912                 wr_func = pmu_conf->pmc_desc[cnum].write_check;
2913                 /*
2914                  * If the PMC is a monitor, then if the value is not the default:
2915                  *      - system-wide session: PMCx.pm=1 (privileged monitor)
2916                  *      - per-task           : PMCx.pm=0 (user monitor)
2917                  */
2918                 if (is_monitor && value != PMC_DFL_VAL(cnum) && is_system ^ pmc_pm) {
2919                         DPRINT(("pmc%u pmc_pm=%lu is_system=%d\n",
2920                                 cnum,
2921                                 pmc_pm,
2922                                 is_system));
2923                         goto error;
2924                 }
2925
2926                 if (is_counting) {
2927                         /*
2928                          * enforce generation of overflow interrupt. Necessary on all
2929                          * CPUs.
2930                          */
2931                         value |= 1 << PMU_PMC_OI;
2932
2933                         if (reg_flags & PFM_REGFL_OVFL_NOTIFY) {
2934                                 flags |= PFM_REGFL_OVFL_NOTIFY;
2935                         }
2936
2937                         if (reg_flags & PFM_REGFL_RANDOM) flags |= PFM_REGFL_RANDOM;
2938
2939                         /* verify validity of smpl_pmds */
2940                         if ((smpl_pmds & impl_pmds) != smpl_pmds) {
2941                                 DPRINT(("invalid smpl_pmds 0x%lx for pmc%u\n", smpl_pmds, cnum));
2942                                 goto error;
2943                         }
2944
2945                         /* verify validity of reset_pmds */
2946                         if ((reset_pmds & impl_pmds) != reset_pmds) {
2947                                 DPRINT(("invalid reset_pmds 0x%lx for pmc%u\n", reset_pmds, cnum));
2948                                 goto error;
2949                         }
2950                 } else {
2951                         if (reg_flags & (PFM_REGFL_OVFL_NOTIFY|PFM_REGFL_RANDOM)) {
2952                                 DPRINT(("cannot set ovfl_notify or random on pmc%u\n", cnum));
2953                                 goto error;
2954                         }
2955                         /* eventid on non-counting monitors are ignored */
2956                 }
2957
2958                 /*
2959                  * execute write checker, if any
2960                  */
2961                 if (likely(expert_mode == 0 && wr_func)) {
2962                         ret = (*wr_func)(task, ctx, cnum, &value, regs);
2963                         if (ret) goto error;
2964                         ret = -EINVAL;
2965                 }
2966
2967                 /*
2968                  * no error on this register
2969                  */
2970                 PFM_REG_RETFLAG_SET(req->reg_flags, 0);
2971
2972                 /*
2973                  * Now we commit the changes to the software state
2974                  */
2975
2976                 /*
2977                  * update overflow information
2978                  */
2979                 if (is_counting) {
2980                         /*
2981                          * full flag update each time a register is programmed
2982                          */
2983                         ctx->ctx_pmds[cnum].flags = flags;
2984
2985                         ctx->ctx_pmds[cnum].reset_pmds[0] = reset_pmds;
2986                         ctx->ctx_pmds[cnum].smpl_pmds[0]  = smpl_pmds;
2987                         ctx->ctx_pmds[cnum].eventid       = req->reg_smpl_eventid;
2988
2989                         /*
2990                          * Mark all PMDS to be accessed as used.
2991                          *
2992                          * We do not keep track of PMC because we have to
2993                          * systematically restore ALL of them.
2994                          *
2995                          * We do not update the used_monitors mask, because
2996                          * if we have not programmed them, then will be in
2997                          * a quiescent state, therefore we will not need to
2998                          * mask/restore then when context is MASKED.
2999                          */
3000                         CTX_USED_PMD(ctx, reset_pmds);
3001                         CTX_USED_PMD(ctx, smpl_pmds);
3002                         /*
3003                          * make sure we do not try to reset on
3004                          * restart because we have established new values
3005                          */
3006                         if (state == PFM_CTX_MASKED) ctx->ctx_ovfl_regs[0] &= ~1UL << cnum;
3007                 }
3008                 /*
3009                  * Needed in case the user does not initialize the equivalent
3010                  * PMD. Clearing is done indirectly via pfm_reset_pmu_state() so there is no
3011                  * possible leak here.
3012                  */
3013                 CTX_USED_PMD(ctx, pmu_conf->pmc_desc[cnum].dep_pmd[0]);
3014
3015                 /*
3016                  * keep track of the monitor PMC that we are using.
3017                  * we save the value of the pmc in ctx_pmcs[] and if
3018                  * the monitoring is not stopped for the context we also
3019                  * place it in the saved state area so that it will be
3020                  * picked up later by the context switch code.
3021                  *
3022                  * The value in ctx_pmcs[] can only be changed in pfm_write_pmcs().
3023                  *
3024                  * The value in thread->pmcs[] may be modified on overflow, i.e.,  when
3025                  * monitoring needs to be stopped.
3026                  */
3027                 if (is_monitor) CTX_USED_MONITOR(ctx, 1UL << cnum);
3028
3029                 /*
3030                  * update context state
3031                  */
3032                 ctx->ctx_pmcs[cnum] = value;
3033
3034                 if (is_loaded) {
3035                         /*
3036                          * write thread state
3037                          */
3038                         if (is_system == 0) thread->pmcs[cnum] = value;
3039
3040                         /*
3041                          * write hardware register if we can
3042                          */
3043                         if (can_access_pmu) {
3044                                 ia64_set_pmc(cnum, value);
3045                         }
3046 #ifdef CONFIG_SMP
3047                         else {
3048                                 /*
3049                                  * per-task SMP only here
3050                                  *
3051                                  * we are guaranteed that the task is not running on the other CPU,
3052                                  * we indicate that this PMD will need to be reloaded if the task
3053                                  * is rescheduled on the CPU it ran last on.
3054                                  */
3055                                 ctx->ctx_reload_pmcs[0] |= 1UL << cnum;
3056                         }
3057 #endif
3058                 }
3059
3060                 DPRINT(("pmc[%u]=0x%lx ld=%d apmu=%d flags=0x%x all_pmcs=0x%lx used_pmds=0x%lx eventid=%ld smpl_pmds=0x%lx reset_pmds=0x%lx reloads_pmcs=0x%lx used_monitors=0x%lx ovfl_regs=0x%lx\n",
3061                           cnum,
3062                           value,
3063                           is_loaded,
3064                           can_access_pmu,
3065                           flags,
3066                           ctx->ctx_all_pmcs[0],
3067                           ctx->ctx_used_pmds[0],
3068                           ctx->ctx_pmds[cnum].eventid,
3069                           smpl_pmds,
3070                           reset_pmds,
3071                           ctx->ctx_reload_pmcs[0],
3072                           ctx->ctx_used_monitors[0],
3073                           ctx->ctx_ovfl_regs[0]));
3074         }
3075
3076         /*
3077          * make sure the changes are visible
3078          */
3079         if (can_access_pmu) ia64_srlz_d();
3080
3081         return 0;
3082 error:
3083         PFM_REG_RETFLAG_SET(req->reg_flags, PFM_REG_RETFL_EINVAL);
3084         return ret;
3085 }
3086
3087 static int
3088 pfm_write_pmds(pfm_context_t *ctx, void *arg, int count, struct pt_regs *regs)
3089 {
3090         struct thread_struct *thread = NULL;
3091         struct task_struct *task;
3092         pfarg_reg_t *req = (pfarg_reg_t *)arg;
3093         unsigned long value, hw_value, ovfl_mask;
3094         unsigned int cnum;
3095         int i, can_access_pmu = 0, state;
3096         int is_counting, is_loaded, is_system, expert_mode;
3097         int ret = -EINVAL;
3098         pfm_reg_check_t wr_func;
3099
3100
3101         state     = ctx->ctx_state;
3102         is_loaded = state == PFM_CTX_LOADED ? 1 : 0;
3103         is_system = ctx->ctx_fl_system;
3104         ovfl_mask = pmu_conf->ovfl_val;
3105         task      = ctx->ctx_task;
3106
3107         if (unlikely(state == PFM_CTX_ZOMBIE)) return -EINVAL;
3108
3109         /*
3110          * on both UP and SMP, we can only write to the PMC when the task is
3111          * the owner of the local PMU.
3112          */
3113         if (likely(is_loaded)) {
3114                 thread = &task->thread;
3115                 /*
3116                  * In system wide and when the context is loaded, access can only happen
3117                  * when the caller is running on the CPU being monitored by the session.
3118                  * It does not have to be the owner (ctx_task) of the context per se.
3119                  */
3120                 if (unlikely(is_system && ctx->ctx_cpu != smp_processor_id())) {
3121                         DPRINT(("should be running on CPU%d\n", ctx->ctx_cpu));
3122                         return -EBUSY;
3123                 }
3124                 can_access_pmu = GET_PMU_OWNER() == task || is_system ? 1 : 0;
3125         }
3126         expert_mode = pfm_sysctl.expert_mode; 
3127
3128         for (i = 0; i < count; i++, req++) {
3129
3130                 cnum  = req->reg_num;
3131                 value = req->reg_value;
3132
3133                 if (!PMD_IS_IMPL(cnum)) {
3134                         DPRINT(("pmd[%u] is unimplemented or invalid\n", cnum));
3135                         goto abort_mission;
3136                 }
3137                 is_counting = PMD_IS_COUNTING(cnum);
3138                 wr_func     = pmu_conf->pmd_desc[cnum].write_check;
3139
3140                 /*
3141                  * execute write checker, if any
3142                  */
3143                 if (unlikely(expert_mode == 0 && wr_func)) {
3144                         unsigned long v = value;
3145
3146                         ret = (*wr_func)(task, ctx, cnum, &v, regs);
3147                         if (ret) goto abort_mission;
3148
3149                         value = v;
3150                         ret   = -EINVAL;
3151                 }
3152
3153                 /*
3154                  * no error on this register
3155                  */
3156                 PFM_REG_RETFLAG_SET(req->reg_flags, 0);
3157
3158                 /*
3159                  * now commit changes to software state
3160                  */
3161                 hw_value = value;
3162
3163                 /*
3164                  * update virtualized (64bits) counter
3165                  */
3166                 if (is_counting) {
3167                         /*
3168                          * write context state
3169                          */
3170                         ctx->ctx_pmds[cnum].lval = value;
3171
3172                         /*
3173                          * when context is load we use the split value
3174                          */
3175                         if (is_loaded) {
3176                                 hw_value = value &  ovfl_mask;
3177                                 value    = value & ~ovfl_mask;
3178                         }
3179                 }
3180                 /*
3181                  * update reset values (not just for counters)
3182                  */
3183                 ctx->ctx_pmds[cnum].long_reset  = req->reg_long_reset;
3184                 ctx->ctx_pmds[cnum].short_reset = req->reg_short_reset;
3185
3186                 /*
3187                  * update randomization parameters (not just for counters)
3188                  */
3189                 ctx->ctx_pmds[cnum].seed = req->reg_random_seed;
3190                 ctx->ctx_pmds[cnum].mask = req->reg_random_mask;
3191
3192                 /*
3193                  * update context value
3194                  */
3195                 ctx->ctx_pmds[cnum].val  = value;
3196
3197                 /*
3198                  * Keep track of what we use
3199                  *
3200                  * We do not keep track of PMC because we have to
3201                  * systematically restore ALL of them.
3202                  */
3203                 CTX_USED_PMD(ctx, PMD_PMD_DEP(cnum));
3204
3205                 /*
3206                  * mark this PMD register used as well
3207                  */
3208                 CTX_USED_PMD(ctx, RDEP(cnum));
3209
3210                 /*
3211                  * make sure we do not try to reset on
3212                  * restart because we have established new values
3213                  */
3214                 if (is_counting && state == PFM_CTX_MASKED) {
3215                         ctx->ctx_ovfl_regs[0] &= ~1UL << cnum;
3216                 }
3217
3218                 if (is_loaded) {
3219                         /*
3220                          * write thread state
3221                          */
3222                         if (is_system == 0) thread->pmds[cnum] = hw_value;
3223
3224                         /*
3225                          * write hardware register if we can
3226                          */
3227                         if (can_access_pmu) {
3228                                 ia64_set_pmd(cnum, hw_value);
3229                         } else {
3230 #ifdef CONFIG_SMP
3231                                 /*
3232                                  * we are guaranteed that the task is not running on the other CPU,
3233                                  * we indicate that this PMD will need to be reloaded if the task
3234                                  * is rescheduled on the CPU it ran last on.
3235                                  */
3236                                 ctx->ctx_reload_pmds[0] |= 1UL << cnum;
3237 #endif
3238                         }
3239                 }
3240
3241                 DPRINT(("pmd[%u]=0x%lx ld=%d apmu=%d, hw_value=0x%lx ctx_pmd=0x%lx  short_reset=0x%lx "
3242                           "long_reset=0x%lx notify=%c seed=0x%lx mask=0x%lx used_pmds=0x%lx reset_pmds=0x%lx reload_pmds=0x%lx all_pmds=0x%lx ovfl_regs=0x%lx\n",
3243                         cnum,
3244                         value,
3245                         is_loaded,
3246                         can_access_pmu,
3247                         hw_value,
3248                         ctx->ctx_pmds[cnum].val,
3249                         ctx->ctx_pmds[cnum].short_reset,
3250                         ctx->ctx_pmds[cnum].long_reset,
3251                         PMC_OVFL_NOTIFY(ctx, cnum) ? 'Y':'N',
3252                         ctx->ctx_pmds[cnum].seed,
3253                         ctx->ctx_pmds[cnum].mask,
3254                         ctx->ctx_used_pmds[0],
3255                         ctx->ctx_pmds[cnum].reset_pmds[0],
3256                         ctx->ctx_reload_pmds[0],
3257                         ctx->ctx_all_pmds[0],
3258                         ctx->ctx_ovfl_regs[0]));
3259         }
3260
3261         /*
3262          * make changes visible
3263          */
3264         if (can_access_pmu) ia64_srlz_d();
3265
3266         return 0;
3267
3268 abort_mission:
3269         /*
3270          * for now, we have only one possibility for error
3271          */
3272         PFM_REG_RETFLAG_SET(req->reg_flags, PFM_REG_RETFL_EINVAL);
3273         return ret;
3274 }
3275
3276 /*
3277  * By the way of PROTECT_CONTEXT(), interrupts are masked while we are in this function.
3278  * Therefore we know, we do not have to worry about the PMU overflow interrupt. If an
3279  * interrupt is delivered during the call, it will be kept pending until we leave, making
3280  * it appears as if it had been generated at the UNPROTECT_CONTEXT(). At least we are
3281  * guaranteed to return consistent data to the user, it may simply be old. It is not
3282  * trivial to treat the overflow while inside the call because you may end up in
3283  * some module sampling buffer code causing deadlocks.
3284  */
3285 static int
3286 pfm_read_pmds(pfm_context_t *ctx, void *arg, int count, struct pt_regs *regs)
3287 {
3288         struct thread_struct *thread = NULL;
3289         struct task_struct *task;
3290         unsigned long val = 0UL, lval, ovfl_mask, sval;
3291         pfarg_reg_t *req = (pfarg_reg_t *)arg;
3292         unsigned int cnum, reg_flags = 0;
3293         int i, can_access_pmu = 0, state;
3294         int is_loaded, is_system, is_counting, expert_mode;
3295         int ret = -EINVAL;
3296         pfm_reg_check_t rd_func;
3297
3298         /*
3299          * access is possible when loaded only for
3300          * self-monitoring tasks or in UP mode
3301          */
3302
3303         state     = ctx->ctx_state;
3304         is_loaded = state == PFM_CTX_LOADED ? 1 : 0;
3305         is_system = ctx->ctx_fl_system;
3306         ovfl_mask = pmu_conf->ovfl_val;
3307         task      = ctx->ctx_task;
3308
3309         if (state == PFM_CTX_ZOMBIE) return -EINVAL;
3310
3311         if (likely(is_loaded)) {
3312                 thread = &task->thread;
3313                 /*
3314                  * In system wide and when the context is loaded, access can only happen
3315                  * when the caller is running on the CPU being monitored by the session.
3316                  * It does not have to be the owner (ctx_task) of the context per se.
3317                  */
3318                 if (unlikely(is_system && ctx->ctx_cpu != smp_processor_id())) {
3319                         DPRINT(("should be running on CPU%d\n", ctx->ctx_cpu));
3320                         return -EBUSY;
3321                 }
3322                 /*
3323                  * this can be true when not self-monitoring only in UP
3324                  */
3325                 can_access_pmu = GET_PMU_OWNER() == task || is_system ? 1 : 0;
3326
3327                 if (can_access_pmu) ia64_srlz_d();
3328         }
3329         expert_mode = pfm_sysctl.expert_mode; 
3330
3331         DPRINT(("ld=%d apmu=%d ctx_state=%d\n",
3332                 is_loaded,
3333                 can_access_pmu,
3334                 state));
3335
3336         /*
3337          * on both UP and SMP, we can only read the PMD from the hardware register when
3338          * the task is the owner of the local PMU.
3339          */
3340
3341         for (i = 0; i < count; i++, req++) {
3342
3343                 cnum        = req->reg_num;
3344                 reg_flags   = req->reg_flags;
3345
3346                 if (unlikely(!PMD_IS_IMPL(cnum))) goto error;
3347                 /*
3348                  * we can only read the register that we use. That includes
3349                  * the one we explicitely initialize AND the one we want included
3350                  * in the sampling buffer (smpl_regs).
3351                  *
3352                  * Having this restriction allows optimization in the ctxsw routine
3353                  * without compromising security (leaks)
3354                  */
3355                 if (unlikely(!CTX_IS_USED_PMD(ctx, cnum))) goto error;
3356
3357                 sval        = ctx->ctx_pmds[cnum].val;
3358                 lval        = ctx->ctx_pmds[cnum].lval;
3359                 is_counting = PMD_IS_COUNTING(cnum);
3360
3361                 /*
3362                  * If the task is not the current one, then we check if the
3363                  * PMU state is still in the local live register due to lazy ctxsw.
3364                  * If true, then we read directly from the registers.
3365                  */
3366                 if (can_access_pmu){
3367                         val = ia64_get_pmd(cnum);
3368                 } else {
3369                         /*
3370                          * context has been saved
3371                          * if context is zombie, then task does not exist anymore.
3372                          * In this case, we use the full value saved in the context (pfm_flush_regs()).
3373                          */
3374                         val = is_loaded ? thread->pmds[cnum] : 0UL;
3375                 }
3376                 rd_func = pmu_conf->pmd_desc[cnum].read_check;
3377
3378                 if (is_counting) {
3379                         /*
3380                          * XXX: need to check for overflow when loaded
3381                          */
3382                         val &= ovfl_mask;
3383                         val += sval;
3384                 }
3385
3386                 /*
3387                  * execute read checker, if any
3388                  */
3389                 if (unlikely(expert_mode == 0 && rd_func)) {
3390                         unsigned long v = val;
3391                         ret = (*rd_func)(ctx->ctx_task, ctx, cnum, &v, regs);
3392                         if (ret) goto error;
3393                         val = v;
3394                         ret = -EINVAL;
3395                 }
3396
3397                 PFM_REG_RETFLAG_SET(reg_flags, 0);
3398
3399                 DPRINT(("pmd[%u]=0x%lx\n", cnum, val));
3400
3401                 /*
3402                  * update register return value, abort all if problem during copy.
3403                  * we only modify the reg_flags field. no check mode is fine because
3404                  * access has been verified upfront in sys_perfmonctl().
3405                  */
3406                 req->reg_value            = val;
3407                 req->reg_flags            = reg_flags;
3408                 req->reg_last_reset_val   = lval;
3409         }
3410
3411         return 0;
3412
3413 error:
3414         PFM_REG_RETFLAG_SET(req->reg_flags, PFM_REG_RETFL_EINVAL);
3415         return ret;
3416 }
3417
3418 int
3419 pfm_mod_write_pmcs(struct task_struct *task, void *req, unsigned int nreq, struct pt_regs *regs)
3420 {
3421         pfm_context_t *ctx;
3422
3423         if (req == NULL) return -EINVAL;
3424
3425         ctx = GET_PMU_CTX();
3426
3427         if (ctx == NULL) return -EINVAL;
3428
3429         /*
3430          * for now limit to current task, which is enough when calling
3431          * from overflow handler
3432          */
3433         if (task != current && ctx->ctx_fl_system == 0) return -EBUSY;
3434
3435         return pfm_write_pmcs(ctx, req, nreq, regs);
3436 }
3437 EXPORT_SYMBOL(pfm_mod_write_pmcs);
3438
3439 int
3440 pfm_mod_read_pmds(struct task_struct *task, void *req, unsigned int nreq, struct pt_regs *regs)
3441 {
3442         pfm_context_t *ctx;
3443
3444         if (req == NULL) return -EINVAL;
3445
3446         ctx = GET_PMU_CTX();
3447
3448         if (ctx == NULL) return -EINVAL;
3449
3450         /*
3451          * for now limit to current task, which is enough when calling
3452          * from overflow handler
3453          */
3454         if (task != current && ctx->ctx_fl_system == 0) return -EBUSY;
3455
3456         return pfm_read_pmds(ctx, req, nreq, regs);
3457 }
3458 EXPORT_SYMBOL(pfm_mod_read_pmds);
3459
3460 /*
3461  * Only call this function when a process it trying to
3462  * write the debug registers (reading is always allowed)
3463  */
3464 int
3465 pfm_use_debug_registers(struct task_struct *task)
3466 {
3467         pfm_context_t *ctx = task->thread.pfm_context;
3468         unsigned long flags;
3469         int ret = 0;
3470
3471         if (pmu_conf->use_rr_dbregs == 0) return 0;
3472
3473         DPRINT(("called for [%d]\n", task->pid));
3474
3475         /*
3476          * do it only once
3477          */
3478         if (task->thread.flags & IA64_THREAD_DBG_VALID) return 0;
3479
3480         /*
3481          * Even on SMP, we do not need to use an atomic here because
3482          * the only way in is via ptrace() and this is possible only when the
3483          * process is stopped. Even in the case where the ctxsw out is not totally
3484          * completed by the time we come here, there is no way the 'stopped' process
3485          * could be in the middle of fiddling with the pfm_write_ibr_dbr() routine.
3486          * So this is always safe.
3487          */
3488         if (ctx && ctx->ctx_fl_using_dbreg == 1) return -1;
3489
3490         LOCK_PFS(flags);
3491
3492         /*
3493          * We cannot allow setting breakpoints when system wide monitoring
3494          * sessions are using the debug registers.
3495          */
3496         if (pfm_sessions.pfs_sys_use_dbregs> 0)
3497                 ret = -1;
3498         else
3499                 pfm_sessions.pfs_ptrace_use_dbregs++;
3500
3501         DPRINT(("ptrace_use_dbregs=%u  sys_use_dbregs=%u by [%d] ret = %d\n",
3502                   pfm_sessions.pfs_ptrace_use_dbregs,
3503                   pfm_sessions.pfs_sys_use_dbregs,
3504                   task->pid, ret));
3505
3506         UNLOCK_PFS(flags);
3507
3508         return ret;
3509 }
3510
3511 /*
3512  * This function is called for every task that exits with the
3513  * IA64_THREAD_DBG_VALID set. This indicates a task which was
3514  * able to use the debug registers for debugging purposes via
3515  * ptrace(). Therefore we know it was not using them for
3516  * perfmormance monitoring, so we only decrement the number
3517  * of "ptraced" debug register users to keep the count up to date
3518  */
3519 int
3520 pfm_release_debug_registers(struct task_struct *task)
3521 {
3522         unsigned long flags;
3523         int ret;
3524
3525         if (pmu_conf->use_rr_dbregs == 0) return 0;
3526
3527         LOCK_PFS(flags);
3528         if (pfm_sessions.pfs_ptrace_use_dbregs == 0) {
3529                 printk(KERN_ERR "perfmon: invalid release for [%d] ptrace_use_dbregs=0\n", task->pid);
3530                 ret = -1;
3531         }  else {
3532                 pfm_sessions.pfs_ptrace_use_dbregs--;
3533                 ret = 0;
3534         }
3535         UNLOCK_PFS(flags);
3536
3537         return ret;
3538 }
3539
3540 static int
3541 pfm_restart(pfm_context_t *ctx, void *arg, int count, struct pt_regs *regs)
3542 {
3543         struct task_struct *task;
3544         pfm_buffer_fmt_t *fmt;
3545         pfm_ovfl_ctrl_t rst_ctrl;
3546         int state, is_system;
3547         int ret = 0;
3548
3549         state     = ctx->ctx_state;
3550         fmt       = ctx->ctx_buf_fmt;
3551         is_system = ctx->ctx_fl_system;
3552         task      = PFM_CTX_TASK(ctx);
3553
3554         switch(state) {
3555                 case PFM_CTX_MASKED:
3556                         break;
3557                 case PFM_CTX_LOADED: 
3558                         if (CTX_HAS_SMPL(ctx) && fmt->fmt_restart_active) break;
3559                         /* fall through */
3560                 case PFM_CTX_UNLOADED:
3561                 case PFM_CTX_ZOMBIE:
3562                         DPRINT(("invalid state=%d\n", state));
3563                         return -EBUSY;
3564                 default:
3565                         DPRINT(("state=%d, cannot operate (no active_restart handler)\n", state));
3566                         return -EINVAL;
3567         }
3568
3569         /*
3570          * In system wide and when the context is loaded, access can only happen
3571          * when the caller is running on the CPU being monitored by the session.
3572          * It does not have to be the owner (ctx_task) of the context per se.
3573          */
3574         if (is_system && ctx->ctx_cpu != smp_processor_id()) {
3575                 DPRINT(("should be running on CPU%d\n", ctx->ctx_cpu));
3576                 return -EBUSY;
3577         }
3578
3579         /* sanity check */
3580         if (unlikely(task == NULL)) {
3581                 printk(KERN_ERR "perfmon: [%d] pfm_restart no task\n", current->pid);
3582                 return -EINVAL;
3583         }
3584
3585         if (task == current || is_system) {
3586
3587                 fmt = ctx->ctx_buf_fmt;
3588
3589                 DPRINT(("restarting self %d ovfl=0x%lx\n",
3590                         task->pid,
3591                         ctx->ctx_ovfl_regs[0]));
3592
3593                 if (CTX_HAS_SMPL(ctx)) {
3594
3595                         prefetch(ctx->ctx_smpl_hdr);
3596
3597                         rst_ctrl.bits.mask_monitoring = 0;
3598                         rst_ctrl.bits.reset_ovfl_pmds = 0;
3599
3600                         if (state == PFM_CTX_LOADED)
3601                                 ret = pfm_buf_fmt_restart_active(fmt, task, &rst_ctrl, ctx->ctx_smpl_hdr, regs);
3602                         else
3603                                 ret = pfm_buf_fmt_restart(fmt, task, &rst_ctrl, ctx->ctx_smpl_hdr, regs);
3604                 } else {
3605                         rst_ctrl.bits.mask_monitoring = 0;
3606                         rst_ctrl.bits.reset_ovfl_pmds = 1;
3607                 }
3608
3609                 if (ret == 0) {
3610                         if (rst_ctrl.bits.reset_ovfl_pmds)
3611                                 pfm_reset_regs(ctx, ctx->ctx_ovfl_regs, PFM_PMD_LONG_RESET);
3612
3613                         if (rst_ctrl.bits.mask_monitoring == 0) {
3614                                 DPRINT(("resuming monitoring for [%d]\n", task->pid));
3615
3616                                 if (state == PFM_CTX_MASKED) pfm_restore_monitoring(task);
3617                         } else {
3618                                 DPRINT(("keeping monitoring stopped for [%d]\n", task->pid));
3619
3620                                 // cannot use pfm_stop_monitoring(task, regs);
3621                         }
3622                 }
3623                 /*
3624                  * clear overflowed PMD mask to remove any stale information
3625                  */
3626                 ctx->ctx_ovfl_regs[0] = 0UL;
3627
3628                 /*
3629                  * back to LOADED state
3630                  */
3631                 ctx->ctx_state = PFM_CTX_LOADED;
3632
3633                 /*
3634                  * XXX: not really useful for self monitoring
3635                  */
3636                 ctx->ctx_fl_can_restart = 0;
3637
3638                 return 0;
3639         }
3640
3641         /* 
3642          * restart another task
3643          */
3644
3645         /*
3646          * When PFM_CTX_MASKED, we cannot issue a restart before the previous 
3647          * one is seen by the task.
3648          */
3649         if (state == PFM_CTX_MASKED) {
3650                 if (ctx->ctx_fl_can_restart == 0) return -EINVAL;
3651                 /*
3652                  * will prevent subsequent restart before this one is
3653                  * seen by other task
3654                  */
3655                 ctx->ctx_fl_can_restart = 0;
3656         }
3657
3658         /*
3659          * if blocking, then post the semaphore is PFM_CTX_MASKED, i.e.
3660          * the task is blocked or on its way to block. That's the normal
3661          * restart path. If the monitoring is not masked, then the task
3662          * can be actively monitoring and we cannot directly intervene.
3663          * Therefore we use the trap mechanism to catch the task and
3664          * force it to reset the buffer/reset PMDs.
3665          *
3666          * if non-blocking, then we ensure that the task will go into
3667          * pfm_handle_work() before returning to user mode.
3668          *
3669          * We cannot explicitely reset another task, it MUST always
3670          * be done by the task itself. This works for system wide because
3671          * the tool that is controlling the session is logically doing 
3672          * "self-monitoring".
3673          */
3674         if (CTX_OVFL_NOBLOCK(ctx) == 0 && state == PFM_CTX_MASKED) {
3675                 DPRINT(("unblocking [%d] \n", task->pid));
3676                 up(&ctx->ctx_restart_sem);
3677         } else {
3678                 DPRINT(("[%d] armed exit trap\n", task->pid));
3679
3680                 ctx->ctx_fl_trap_reason = PFM_TRAP_REASON_RESET;
3681
3682                 PFM_SET_WORK_PENDING(task, 1);
3683
3684                 pfm_set_task_notify(task);
3685
3686                 /*
3687                  * XXX: send reschedule if task runs on another CPU
3688                  */
3689         }
3690         return 0;
3691 }
3692
3693 static int
3694 pfm_debug(pfm_context_t *ctx, void *arg, int count, struct pt_regs *regs)
3695 {
3696         unsigned int m = *(unsigned int *)arg;
3697
3698         pfm_sysctl.debug = m == 0 ? 0 : 1;
3699
3700         pfm_debug_var = pfm_sysctl.debug;
3701
3702         printk(KERN_INFO "perfmon debugging %s (timing reset)\n", pfm_sysctl.debug ? "on" : "off");
3703
3704         if (m == 0) {
3705                 memset(pfm_stats, 0, sizeof(pfm_stats));
3706                 for(m=0; m < NR_CPUS; m++) pfm_stats[m].pfm_ovfl_intr_cycles_min = ~0UL;
3707         }
3708         return 0;
3709 }
3710
3711 /*
3712  * arg can be NULL and count can be zero for this function
3713  */
3714 static int
3715 pfm_write_ibr_dbr(int mode, pfm_context_t *ctx, void *arg, int count, struct pt_regs *regs)
3716 {
3717         struct thread_struct *thread = NULL;
3718         struct task_struct *task;
3719         pfarg_dbreg_t *req = (pfarg_dbreg_t *)arg;
3720         unsigned long flags;
3721         dbreg_t dbreg;
3722         unsigned int rnum;
3723         int first_time;
3724         int ret = 0, state;
3725         int i, can_access_pmu = 0;
3726         int is_system, is_loaded;
3727
3728         if (pmu_conf->use_rr_dbregs == 0) return -EINVAL;
3729
3730         state     = ctx->ctx_state;
3731         is_loaded = state == PFM_CTX_LOADED ? 1 : 0;
3732         is_system = ctx->ctx_fl_system;
3733         task      = ctx->ctx_task;
3734
3735         if (state == PFM_CTX_ZOMBIE) return -EINVAL;
3736
3737         /*
3738          * on both UP and SMP, we can only write to the PMC when the task is
3739          * the owner of the local PMU.
3740          */
3741         if (is_loaded) {
3742                 thread = &task->thread;
3743                 /*
3744                  * In system wide and when the context is loaded, access can only happen
3745                  * when the caller is running on the CPU being monitored by the session.
3746                  * It does not have to be the owner (ctx_task) of the context per se.
3747                  */
3748                 if (unlikely(is_system && ctx->ctx_cpu != smp_processor_id())) {
3749                         DPRINT(("should be running on CPU%d\n", ctx->ctx_cpu));
3750                         return -EBUSY;
3751                 }
3752                 can_access_pmu = GET_PMU_OWNER() == task || is_system ? 1 : 0;
3753         }
3754
3755         /*
3756          * we do not need to check for ipsr.db because we do clear ibr.x, dbr.r, and dbr.w
3757          * ensuring that no real breakpoint can be installed via this call.
3758          *
3759          * IMPORTANT: regs can be NULL in this function
3760          */
3761
3762         first_time = ctx->ctx_fl_using_dbreg == 0;
3763
3764         /*
3765          * don't bother if we are loaded and task is being debugged
3766          */
3767         if (is_loaded && (thread->flags & IA64_THREAD_DBG_VALID) != 0) {
3768                 DPRINT(("debug registers already in use for [%d]\n", task->pid));
3769                 return -EBUSY;
3770         }
3771
3772         /*
3773          * check for debug registers in system wide mode
3774          *
3775          * If though a check is done in pfm_context_load(),
3776          * we must repeat it here, in case the registers are
3777          * written after the context is loaded
3778          */
3779         if (is_loaded) {
3780                 LOCK_PFS(flags);
3781
3782                 if (first_time && is_system) {
3783                         if (pfm_sessions.pfs_ptrace_use_dbregs)
3784                                 ret = -EBUSY;
3785                         else
3786                                 pfm_sessions.pfs_sys_use_dbregs++;
3787                 }
3788                 UNLOCK_PFS(flags);
3789         }
3790
3791         if (ret != 0) return ret;
3792
3793         /*
3794          * mark ourself as user of the debug registers for
3795          * perfmon purposes.
3796          */
3797         ctx->ctx_fl_using_dbreg = 1;
3798
3799         /*
3800          * clear hardware registers to make sure we don't
3801          * pick up stale state.
3802          *
3803          * for a system wide session, we do not use
3804          * thread.dbr, thread.ibr because this process
3805          * never leaves the current CPU and the state
3806          * is shared by all processes running on it
3807          */
3808         if (first_time && can_access_pmu) {
3809                 DPRINT(("[%d] clearing ibrs, dbrs\n", task->pid));
3810                 for (i=0; i < pmu_conf->num_ibrs; i++) {
3811                         ia64_set_ibr(i, 0UL);
3812                         ia64_dv_serialize_instruction();
3813                 }
3814                 ia64_srlz_i();
3815                 for (i=0; i < pmu_conf->num_dbrs; i++) {
3816                         ia64_set_dbr(i, 0UL);
3817                         ia64_dv_serialize_data();
3818                 }
3819                 ia64_srlz_d();
3820         }
3821
3822         /*
3823          * Now install the values into the registers
3824          */
3825         for (i = 0; i < count; i++, req++) {
3826
3827                 rnum      = req->dbreg_num;
3828                 dbreg.val = req->dbreg_value;
3829
3830                 ret = -EINVAL;
3831
3832                 if ((mode == PFM_CODE_RR && rnum >= PFM_NUM_IBRS) || ((mode == PFM_DATA_RR) && rnum >= PFM_NUM_DBRS)) {
3833                         DPRINT(("invalid register %u val=0x%lx mode=%d i=%d count=%d\n",
3834                                   rnum, dbreg.val, mode, i, count));
3835
3836                         goto abort_mission;
3837                 }
3838
3839                 /*
3840                  * make sure we do not install enabled breakpoint
3841                  */
3842                 if (rnum & 0x1) {
3843                         if (mode == PFM_CODE_RR)
3844                                 dbreg.ibr.ibr_x = 0;
3845                         else
3846                                 dbreg.dbr.dbr_r = dbreg.dbr.dbr_w = 0;
3847                 }
3848
3849                 PFM_REG_RETFLAG_SET(req->dbreg_flags, 0);
3850
3851                 /*
3852                  * Debug registers, just like PMC, can only be modified
3853                  * by a kernel call. Moreover, perfmon() access to those
3854                  * registers are centralized in this routine. The hardware
3855                  * does not modify the value of these registers, therefore,
3856                  * if we save them as they are written, we can avoid having
3857                  * to save them on context switch out. This is made possible
3858                  * by the fact that when perfmon uses debug registers, ptrace()
3859                  * won't be able to modify them concurrently.
3860                  */
3861                 if (mode == PFM_CODE_RR) {
3862                         CTX_USED_IBR(ctx, rnum);
3863
3864                         if (can_access_pmu) {
3865                                 ia64_set_ibr(rnum, dbreg.val);
3866                                 ia64_dv_serialize_instruction();
3867                         }
3868
3869                         ctx->ctx_ibrs[rnum] = dbreg.val;
3870
3871                         DPRINT(("write ibr%u=0x%lx used_ibrs=0x%x ld=%d apmu=%d\n",
3872                                 rnum, dbreg.val, ctx->ctx_used_ibrs[0], is_loaded, can_access_pmu));
3873                 } else {
3874                         CTX_USED_DBR(ctx, rnum);
3875
3876                         if (can_access_pmu) {
3877                                 ia64_set_dbr(rnum, dbreg.val);
3878                                 ia64_dv_serialize_data();
3879                         }
3880                         ctx->ctx_dbrs[rnum] = dbreg.val;
3881
3882                         DPRINT(("write dbr%u=0x%lx used_dbrs=0x%x ld=%d apmu=%d\n",
3883                                 rnum, dbreg.val, ctx->ctx_used_dbrs[0], is_loaded, can_access_pmu));
3884                 }
3885         }
3886
3887         return 0;
3888
3889 abort_mission:
3890         /*
3891          * in case it was our first attempt, we undo the global modifications
3892          */
3893         if (first_time) {
3894                 LOCK_PFS(flags);
3895                 if (ctx->ctx_fl_system) {
3896                         pfm_sessions.pfs_sys_use_dbregs--;
3897                 }
3898                 UNLOCK_PFS(flags);
3899                 ctx->ctx_fl_using_dbreg = 0;
3900         }
3901         /*
3902          * install error return flag
3903          */
3904         PFM_REG_RETFLAG_SET(req->dbreg_flags, PFM_REG_RETFL_EINVAL);
3905
3906         return ret;
3907 }
3908
3909 static int
3910 pfm_write_ibrs(pfm_context_t *ctx, void *arg, int count, struct pt_regs *regs)
3911 {
3912         return pfm_write_ibr_dbr(PFM_CODE_RR, ctx, arg, count, regs);
3913 }
3914
3915 static int
3916 pfm_write_dbrs(pfm_context_t *ctx, void *arg, int count, struct pt_regs *regs)
3917 {
3918         return pfm_write_ibr_dbr(PFM_DATA_RR, ctx, arg, count, regs);
3919 }
3920
3921 int
3922 pfm_mod_write_ibrs(struct task_struct *task, void *req, unsigned int nreq, struct pt_regs *regs)
3923 {
3924         pfm_context_t *ctx;
3925
3926         if (req == NULL) return -EINVAL;
3927
3928         ctx = GET_PMU_CTX();
3929
3930         if (ctx == NULL) return -EINVAL;
3931
3932         /*
3933          * for now limit to current task, which is enough when calling
3934          * from overflow handler
3935          */
3936         if (task != current && ctx->ctx_fl_system == 0) return -EBUSY;
3937
3938         return pfm_write_ibrs(ctx, req, nreq, regs);
3939 }
3940 EXPORT_SYMBOL(pfm_mod_write_ibrs);
3941
3942 int
3943 pfm_mod_write_dbrs(struct task_struct *task, void *req, unsigned int nreq, struct pt_regs *regs)
3944 {
3945         pfm_context_t *ctx;
3946
3947         if (req == NULL) return -EINVAL;
3948
3949         ctx = GET_PMU_CTX();
3950
3951         if (ctx == NULL) return -EINVAL;
3952
3953         /*
3954          * for now limit to current task, which is enough when calling
3955          * from overflow handler
3956          */
3957         if (task != current && ctx->ctx_fl_system == 0) return -EBUSY;
3958
3959         return pfm_write_dbrs(ctx, req, nreq, regs);
3960 }
3961 EXPORT_SYMBOL(pfm_mod_write_dbrs);
3962
3963
3964 static int
3965 pfm_get_features(pfm_context_t *ctx, void *arg, int count, struct pt_regs *regs)
3966 {
3967         pfarg_features_t *req = (pfarg_features_t *)arg;
3968
3969         req->ft_version = PFM_VERSION;
3970         return 0;
3971 }
3972
3973 static int
3974 pfm_stop(pfm_context_t *ctx, void *arg, int count, struct pt_regs *regs)
3975 {
3976         struct pt_regs *tregs;
3977         struct task_struct *task = PFM_CTX_TASK(ctx);
3978         int state, is_system;
3979
3980         state     = ctx->ctx_state;
3981         is_system = ctx->ctx_fl_system;
3982
3983         /*
3984          * context must be attached to issue the stop command (includes LOADED,MASKED,ZOMBIE)
3985          */
3986         if (state == PFM_CTX_UNLOADED) return -EINVAL;
3987
3988         /*
3989          * In system wide and when the context is loaded, access can only happen
3990          * when the caller is running on the CPU being monitored by the session.
3991          * It does not have to be the owner (ctx_task) of the context per se.
3992          */
3993         if (is_system && ctx->ctx_cpu != smp_processor_id()) {
3994                 DPRINT(("should be running on CPU%d\n", ctx->ctx_cpu));
3995                 return -EBUSY;
3996         }
3997         DPRINT(("task [%d] ctx_state=%d is_system=%d\n",
3998                 PFM_CTX_TASK(ctx)->pid,
3999                 state,
4000                 is_system));
4001         /*
4002          * in system mode, we need to update the PMU directly
4003          * and the user level state of the caller, which may not
4004          * necessarily be the creator of the context.
4005          */
4006         if (is_system) {
4007                 /*
4008                  * Update local PMU first
4009                  *
4010                  * disable dcr pp
4011                  */
4012                 ia64_setreg(_IA64_REG_CR_DCR, ia64_getreg(_IA64_REG_CR_DCR) & ~IA64_DCR_PP);
4013                 ia64_srlz_i();
4014
4015                 /*
4016                  * update local cpuinfo
4017                  */
4018                 PFM_CPUINFO_CLEAR(PFM_CPUINFO_DCR_PP);
4019
4020                 /*
4021                  * stop monitoring, does srlz.i
4022                  */
4023                 pfm_clear_psr_pp();
4024
4025                 /*
4026                  * stop monitoring in the caller
4027                  */
4028                 ia64_psr(regs)->pp = 0;
4029
4030                 return 0;
4031         }
4032         /*
4033          * per-task mode
4034          */
4035
4036         if (task == current) {
4037                 /* stop monitoring  at kernel level */
4038                 pfm_clear_psr_up();
4039
4040                 /*
4041                  * stop monitoring at the user level
4042                  */
4043                 ia64_psr(regs)->up = 0;
4044         } else {
4045                 tregs = ia64_task_regs(task);
4046
4047                 /*
4048                  * stop monitoring at the user level
4049                  */
4050                 ia64_psr(tregs)->up = 0;
4051
4052                 /*
4053                  * monitoring disabled in kernel at next reschedule
4054                  */
4055                 ctx->ctx_saved_psr_up = 0;
4056                 DPRINT(("task=[%d]\n", task->pid));
4057         }
4058         return 0;
4059 }
4060
4061
4062 static int
4063 pfm_start(pfm_context_t *ctx, void *arg, int count, struct pt_regs *regs)
4064 {
4065         struct pt_regs *tregs;
4066         int state, is_system;
4067
4068         state     = ctx->ctx_state;
4069         is_system = ctx->ctx_fl_system;
4070
4071         if (state != PFM_CTX_LOADED) return -EINVAL;
4072
4073         /*
4074          * In system wide and when the context is loaded, access can only happen
4075          * when the caller is running on the CPU being monitored by the session.
4076          * It does not have to be the owner (ctx_task) of the context per se.
4077          */
4078         if (is_system && ctx->ctx_cpu != smp_processor_id()) {
4079                 DPRINT(("should be running on CPU%d\n", ctx->ctx_cpu));
4080                 return -EBUSY;
4081         }
4082
4083         /*
4084          * in system mode, we need to update the PMU directly
4085          * and the user level state of the caller, which may not
4086          * necessarily be the creator of the context.
4087          */
4088         if (is_system) {
4089
4090                 /*
4091                  * set user level psr.pp for the caller
4092                  */
4093                 ia64_psr(regs)->pp = 1;
4094
4095                 /*
4096                  * now update the local PMU and cpuinfo
4097                  */
4098                 PFM_CPUINFO_SET(PFM_CPUINFO_DCR_PP);
4099
4100                 /*
4101                  * start monitoring at kernel level
4102                  */
4103                 pfm_set_psr_pp();
4104
4105                 /* enable dcr pp */
4106                 ia64_setreg(_IA64_REG_CR_DCR, ia64_getreg(_IA64_REG_CR_DCR) | IA64_DCR_PP);
4107                 ia64_srlz_i();
4108
4109                 return 0;
4110         }
4111
4112         /*
4113          * per-process mode
4114          */
4115
4116         if (ctx->ctx_task == current) {
4117
4118                 /* start monitoring at kernel level */
4119                 pfm_set_psr_up();
4120
4121                 /*
4122                  * activate monitoring at user level
4123                  */
4124                 ia64_psr(regs)->up = 1;
4125
4126         } else {
4127                 tregs = ia64_task_regs(ctx->ctx_task);
4128
4129                 /*
4130                  * start monitoring at the kernel level the next
4131                  * time the task is scheduled
4132                  */
4133                 ctx->ctx_saved_psr_up = IA64_PSR_UP;
4134
4135                 /*
4136                  * activate monitoring at user level
4137                  */
4138                 ia64_psr(tregs)->up = 1;
4139         }
4140         return 0;
4141 }
4142
4143 static int
4144 pfm_get_pmc_reset(pfm_context_t *ctx, void *arg, int count, struct pt_regs *regs)
4145 {
4146         pfarg_reg_t *req = (pfarg_reg_t *)arg;
4147         unsigned int cnum;
4148         int i;
4149         int ret = -EINVAL;
4150
4151         for (i = 0; i < count; i++, req++) {
4152
4153                 cnum = req->reg_num;
4154
4155                 if (!PMC_IS_IMPL(cnum)) goto abort_mission;
4156
4157                 req->reg_value = PMC_DFL_VAL(cnum);
4158
4159                 PFM_REG_RETFLAG_SET(req->reg_flags, 0);
4160
4161                 DPRINT(("pmc_reset_val pmc[%u]=0x%lx\n", cnum, req->reg_value));
4162         }
4163         return 0;
4164
4165 abort_mission:
4166         PFM_REG_RETFLAG_SET(req->reg_flags, PFM_REG_RETFL_EINVAL);
4167         return ret;
4168 }
4169
4170 static int
4171 pfm_check_task_exist(pfm_context_t *ctx)
4172 {
4173         struct task_struct *g, *t;
4174         int ret = -ESRCH;
4175
4176         read_lock(&tasklist_lock);
4177
4178         do_each_thread (g, t) {
4179                 if (t->thread.pfm_context == ctx) {
4180                         ret = 0;
4181                         break;
4182                 }
4183         } while_each_thread (g, t);
4184
4185         read_unlock(&tasklist_lock);
4186
4187         DPRINT(("pfm_check_task_exist: ret=%d ctx=%p\n", ret, ctx));
4188
4189         return ret;
4190 }
4191
4192 static int
4193 pfm_context_load(pfm_context_t *ctx, void *arg, int count, struct pt_regs *regs)
4194 {
4195         struct task_struct *task;
4196         struct thread_struct *thread;
4197         struct pfm_context_t *old;
4198         unsigned long flags;
4199 #ifndef CONFIG_SMP
4200         struct task_struct *owner_task = NULL;
4201 #endif
4202         pfarg_load_t *req = (pfarg_load_t *)arg;
4203         unsigned long *pmcs_source, *pmds_source;
4204         int the_cpu;
4205         int ret = 0;
4206         int state, is_system, set_dbregs = 0;
4207
4208         state     = ctx->ctx_state;
4209         is_system = ctx->ctx_fl_system;
4210         /*
4211          * can only load from unloaded or terminated state
4212          */
4213         if (state != PFM_CTX_UNLOADED) {
4214                 DPRINT(("cannot load to [%d], invalid ctx_state=%d\n",
4215                         req->load_pid,
4216                         ctx->ctx_state));
4217                 return -EINVAL;
4218         }
4219
4220         DPRINT(("load_pid [%d] using_dbreg=%d\n", req->load_pid, ctx->ctx_fl_using_dbreg));
4221
4222         if (CTX_OVFL_NOBLOCK(ctx) == 0 && req->load_pid == current->pid) {
4223                 DPRINT(("cannot use blocking mode on self\n"));
4224                 return -EINVAL;
4225         }
4226
4227         ret = pfm_get_task(ctx, req->load_pid, &task);
4228         if (ret) {
4229                 DPRINT(("load_pid [%d] get_task=%d\n", req->load_pid, ret));
4230                 return ret;
4231         }
4232
4233         ret = -EINVAL;
4234
4235         /*
4236          * system wide is self monitoring only
4237          */
4238         if (is_system && task != current) {
4239                 DPRINT(("system wide is self monitoring only load_pid=%d\n",
4240                         req->load_pid));
4241                 goto error;
4242         }
4243
4244         thread = &task->thread;
4245
4246         ret = 0;
4247         /*
4248          * cannot load a context which is using range restrictions,
4249          * into a task that is being debugged.
4250          */
4251         if (ctx->ctx_fl_using_dbreg) {
4252                 if (thread->flags & IA64_THREAD_DBG_VALID) {
4253                         ret = -EBUSY;
4254                         DPRINT(("load_pid [%d] task is debugged, cannot load range restrictions\n", req->load_pid));
4255                         goto error;
4256                 }
4257                 LOCK_PFS(flags);
4258
4259                 if (is_system) {
4260                         if (pfm_sessions.pfs_ptrace_use_dbregs) {
4261                                 DPRINT(("cannot load [%d] dbregs in use\n", task->pid));
4262                                 ret = -EBUSY;
4263                         } else {
4264                                 pfm_sessions.pfs_sys_use_dbregs++;
4265                                 DPRINT(("load [%d] increased sys_use_dbreg=%u\n", task->pid, pfm_sessions.pfs_sys_use_dbregs));
4266                                 set_dbregs = 1;
4267                         }
4268                 }
4269
4270                 UNLOCK_PFS(flags);
4271
4272                 if (ret) goto error;
4273         }
4274
4275         /*
4276          * SMP system-wide monitoring implies self-monitoring.
4277          *
4278          * The programming model expects the task to
4279          * be pinned on a CPU throughout the session.
4280          * Here we take note of the current CPU at the
4281          * time the context is loaded. No call from
4282          * another CPU will be allowed.
4283          *
4284          * The pinning via shed_setaffinity()
4285          * must be done by the calling task prior
4286          * to this call.
4287          *
4288          * systemwide: keep track of CPU this session is supposed to run on
4289          */
4290         the_cpu = ctx->ctx_cpu = smp_processor_id();
4291
4292         ret = -EBUSY;
4293         /*
4294          * now reserve the session
4295          */
4296         ret = pfm_reserve_session(current, is_system, the_cpu);
4297         if (ret) goto error;
4298
4299         /*
4300          * task is necessarily stopped at this point.
4301          *
4302          * If the previous context was zombie, then it got removed in
4303          * pfm_save_regs(). Therefore we should not see it here.
4304          * If we see a context, then this is an active context
4305          *
4306          * XXX: needs to be atomic
4307          */
4308         DPRINT(("before cmpxchg() old_ctx=%p new_ctx=%p\n",
4309                 thread->pfm_context, ctx));
4310
4311         old = ia64_cmpxchg(acq, &thread->pfm_context, NULL, ctx, sizeof(pfm_context_t *));
4312         if (old != NULL) {
4313                 DPRINT(("load_pid [%d] already has a context\n", req->load_pid));
4314                 goto error_unres;
4315         }
4316
4317         pfm_reset_msgq(ctx);
4318
4319         ctx->ctx_state = PFM_CTX_LOADED;
4320
4321         /*
4322          * link context to task
4323          */
4324         ctx->ctx_task = task;
4325
4326         if (is_system) {
4327                 /*
4328                  * we load as stopped
4329                  */
4330                 PFM_CPUINFO_SET(PFM_CPUINFO_SYST_WIDE);
4331                 PFM_CPUINFO_CLEAR(PFM_CPUINFO_DCR_PP);
4332
4333                 if (ctx->ctx_fl_excl_idle) PFM_CPUINFO_SET(PFM_CPUINFO_EXCL_IDLE);
4334         } else {
4335                 thread->flags |= IA64_THREAD_PM_VALID;
4336         }
4337
4338         /*
4339          * propagate into thread-state
4340          */
4341         pfm_copy_pmds(task, ctx);
4342         pfm_copy_pmcs(task, ctx);
4343
4344         pmcs_source = thread->pmcs;
4345         pmds_source = thread->pmds;
4346
4347         /*
4348          * always the case for system-wide
4349          */
4350         if (task == current) {
4351
4352                 if (is_system == 0) {
4353
4354                         /* allow user level control */
4355                         ia64_psr(regs)->sp = 0;
4356                         DPRINT(("clearing psr.sp for [%d]\n", task->pid));
4357
4358                         SET_LAST_CPU(ctx, smp_processor_id());
4359                         INC_ACTIVATION();
4360                         SET_ACTIVATION(ctx);
4361 #ifndef CONFIG_SMP
4362                         /*
4363                          * push the other task out, if any
4364                          */
4365                         owner_task = GET_PMU_OWNER();
4366                         if (owner_task) pfm_lazy_save_regs(owner_task);
4367 #endif
4368                 }
4369                 /*
4370                  * load all PMD from ctx to PMU (as opposed to thread state)
4371                  * restore all PMC from ctx to PMU
4372                  */
4373                 pfm_restore_pmds(pmds_source, ctx->ctx_all_pmds[0]);
4374                 pfm_restore_pmcs(pmcs_source, ctx->ctx_all_pmcs[0]);
4375
4376                 ctx->ctx_reload_pmcs[0] = 0UL;
4377                 ctx->ctx_reload_pmds[0] = 0UL;
4378
4379                 /*
4380                  * guaranteed safe by earlier check against DBG_VALID
4381                  */
4382                 if (ctx->ctx_fl_using_dbreg) {
4383                         pfm_restore_ibrs(ctx->ctx_ibrs, pmu_conf->num_ibrs);
4384                         pfm_restore_dbrs(ctx->ctx_dbrs, pmu_conf->num_dbrs);
4385                 }
4386                 /*
4387                  * set new ownership
4388                  */
4389                 SET_PMU_OWNER(task, ctx);
4390
4391                 DPRINT(("context loaded on PMU for [%d]\n", task->pid));
4392         } else {
4393                 /*
4394                  * when not current, task MUST be stopped, so this is safe
4395                  */
4396                 regs = ia64_task_regs(task);
4397
4398                 /* force a full reload */
4399                 ctx->ctx_last_activation = PFM_INVALID_ACTIVATION;
4400                 SET_LAST_CPU(ctx, -1);
4401
4402                 /* initial saved psr (stopped) */
4403                 ctx->ctx_saved_psr_up = 0UL;
4404                 ia64_psr(regs)->up = ia64_psr(regs)->pp = 0;
4405         }
4406
4407         ret = 0;
4408
4409 error_unres:
4410         if (ret) pfm_unreserve_session(ctx, ctx->ctx_fl_system, the_cpu);
4411 error:
4412         /*
4413          * we must undo the dbregs setting (for system-wide)
4414          */
4415         if (ret && set_dbregs) {
4416                 LOCK_PFS(flags);
4417                 pfm_sessions.pfs_sys_use_dbregs--;
4418                 UNLOCK_PFS(flags);
4419         }
4420         /*
4421          * release task, there is now a link with the context
4422          */
4423         if (is_system == 0 && task != current) {
4424                 pfm_put_task(task);
4425
4426                 if (ret == 0) {
4427                         ret = pfm_check_task_exist(ctx);
4428                         if (ret) {
4429                                 ctx->ctx_state = PFM_CTX_UNLOADED;
4430                                 ctx->ctx_task  = NULL;
4431                         }
4432                 }
4433         }
4434         return ret;
4435 }
4436
4437 /*
4438  * in this function, we do not need to increase the use count
4439  * for the task via get_task_struct(), because we hold the
4440  * context lock. If the task were to disappear while having
4441  * a context attached, it would go through pfm_exit_thread()
4442  * which also grabs the context lock  and would therefore be blocked
4443  * until we are here.
4444  */
4445 static void pfm_flush_pmds(struct task_struct *, pfm_context_t *ctx);
4446
4447 static int
4448 pfm_context_unload(pfm_context_t *ctx, void *arg, int count, struct pt_regs *regs)
4449 {
4450         struct task_struct *task = PFM_CTX_TASK(ctx);
4451         struct pt_regs *tregs;
4452         int prev_state, is_system;
4453         int ret;
4454
4455         DPRINT(("ctx_state=%d task [%d]\n", ctx->ctx_state, task ? task->pid : -1));
4456
4457         prev_state = ctx->ctx_state;
4458         is_system  = ctx->ctx_fl_system;
4459
4460         /*
4461          * unload only when necessary
4462          */
4463         if (prev_state == PFM_CTX_UNLOADED) {
4464                 DPRINT(("ctx_state=%d, nothing to do\n", prev_state));
4465                 return 0;
4466         }
4467
4468         /*
4469          * clear psr and dcr bits
4470          */
4471         ret = pfm_stop(ctx, NULL, 0, regs);
4472         if (ret) return ret;
4473
4474         ctx->ctx_state = PFM_CTX_UNLOADED;
4475
4476         /*
4477          * in system mode, we need to update the PMU directly
4478          * and the user level state of the caller, which may not
4479          * necessarily be the creator of the context.
4480          */
4481         if (is_system) {
4482
4483                 /*
4484                  * Update cpuinfo
4485                  *
4486                  * local PMU is taken care of in pfm_stop()
4487                  */
4488                 PFM_CPUINFO_CLEAR(PFM_CPUINFO_SYST_WIDE);
4489                 PFM_CPUINFO_CLEAR(PFM_CPUINFO_EXCL_IDLE);
4490
4491                 /*
4492                  * save PMDs in context
4493                  * release ownership
4494                  */
4495                 pfm_flush_pmds(current, ctx);
4496
4497                 /*
4498                  * at this point we are done with the PMU
4499                  * so we can unreserve the resource.
4500                  */
4501                 if (prev_state != PFM_CTX_ZOMBIE) 
4502                         pfm_unreserve_session(ctx, 1 , ctx->ctx_cpu);
4503
4504                 /*
4505                  * disconnect context from task
4506                  */
4507                 task->thread.pfm_context = NULL;
4508                 /*
4509                  * disconnect task from context
4510                  */
4511                 ctx->ctx_task = NULL;
4512
4513                 /*
4514                  * There is nothing more to cleanup here.
4515                  */
4516                 return 0;
4517         }
4518
4519         /*
4520          * per-task mode
4521          */
4522         tregs = task == current ? regs : ia64_task_regs(task);
4523
4524         if (task == current) {
4525                 /*
4526                  * cancel user level control
4527                  */
4528                 ia64_psr(regs)->sp = 1;
4529
4530                 DPRINT(("setting psr.sp for [%d]\n", task->pid));
4531         }
4532         /*
4533          * save PMDs to context
4534          * release ownership
4535          */
4536         pfm_flush_pmds(task, ctx);
4537
4538         /*
4539          * at this point we are done with the PMU
4540          * so we can unreserve the resource.
4541          *
4542          * when state was ZOMBIE, we have already unreserved.
4543          */
4544         if (prev_state != PFM_CTX_ZOMBIE) 
4545                 pfm_unreserve_session(ctx, 0 , ctx->ctx_cpu);
4546
4547         /*
4548          * reset activation counter and psr
4549          */
4550         ctx->ctx_last_activation = PFM_INVALID_ACTIVATION;
4551         SET_LAST_CPU(ctx, -1);
4552
4553         /*
4554          * PMU state will not be restored
4555          */
4556         task->thread.flags &= ~IA64_THREAD_PM_VALID;
4557
4558         /*
4559          * break links between context and task
4560          */
4561         task->thread.pfm_context  = NULL;
4562         ctx->ctx_task             = NULL;
4563
4564         PFM_SET_WORK_PENDING(task, 0);
4565
4566         ctx->ctx_fl_trap_reason  = PFM_TRAP_REASON_NONE;
4567         ctx->ctx_fl_can_restart  = 0;
4568         ctx->ctx_fl_going_zombie = 0;
4569
4570         DPRINT(("disconnected [%d] from context\n", task->pid));
4571
4572         return 0;
4573 }
4574
4575
4576 /*
4577  * called only from exit_thread(): task == current
4578  * we come here only if current has a context attached (loaded or masked)
4579  */
4580 void
4581 pfm_exit_thread(struct task_struct *task)
4582 {
4583         pfm_context_t *ctx;
4584         unsigned long flags;
4585         struct pt_regs *regs = ia64_task_regs(task);
4586         int ret, state;
4587         int free_ok = 0;
4588
4589         ctx = PFM_GET_CTX(task);
4590
4591         PROTECT_CTX(ctx, flags);
4592
4593         DPRINT(("state=%d task [%d]\n", ctx->ctx_state, task->pid));
4594
4595         state = ctx->ctx_state;
4596         switch(state) {
4597                 case PFM_CTX_UNLOADED:
4598                         /*
4599                          * only comes to thios function if pfm_context is not NULL, i.e., cannot
4600                          * be in unloaded state
4601                          */
4602                         printk(KERN_ERR "perfmon: pfm_exit_thread [%d] ctx unloaded\n", task->pid);
4603                         break;
4604                 case PFM_CTX_LOADED:
4605                 case PFM_CTX_MASKED:
4606                         ret = pfm_context_unload(ctx, NULL, 0, regs);
4607                         if (ret) {
4608                                 printk(KERN_ERR "perfmon: pfm_exit_thread [%d] state=%d unload failed %d\n", task->pid, state, ret);
4609                         }
4610                         DPRINT(("ctx unloaded for current state was %d\n", state));
4611
4612                         pfm_end_notify_user(ctx);
4613                         break;
4614                 case PFM_CTX_ZOMBIE:
4615                         ret = pfm_context_unload(ctx, NULL, 0, regs);
4616                         if (ret) {
4617                                 printk(KERN_ERR "perfmon: pfm_exit_thread [%d] state=%d unload failed %d\n", task->pid, state, ret);
4618                         }
4619                         free_ok = 1;
4620                         break;
4621                 default:
4622                         printk(KERN_ERR "perfmon: pfm_exit_thread [%d] unexpected state=%d\n", task->pid, state);
4623                         break;
4624         }
4625         UNPROTECT_CTX(ctx, flags);
4626
4627         { u64 psr = pfm_get_psr();
4628           BUG_ON(psr & (IA64_PSR_UP|IA64_PSR_PP));
4629           BUG_ON(GET_PMU_OWNER());
4630           BUG_ON(ia64_psr(regs)->up);
4631           BUG_ON(ia64_psr(regs)->pp);
4632         }
4633
4634         /*
4635          * All memory free operations (especially for vmalloc'ed memory)
4636          * MUST be done with interrupts ENABLED.
4637          */
4638         if (free_ok) pfm_context_free(ctx);
4639 }
4640
4641 /*
4642  * functions MUST be listed in the increasing order of their index (see permfon.h)
4643  */
4644 #define PFM_CMD(name, flags, arg_count, arg_type, getsz) { name, #name, flags, arg_count, sizeof(arg_type), getsz }
4645 #define PFM_CMD_S(name, flags) { name, #name, flags, 0, 0, NULL }
4646 #define PFM_CMD_PCLRWS  (PFM_CMD_FD|PFM_CMD_ARG_RW|PFM_CMD_STOP)
4647 #define PFM_CMD_PCLRW   (PFM_CMD_FD|PFM_CMD_ARG_RW)
4648 #define PFM_CMD_NONE    { NULL, "no-cmd", 0, 0, 0, NULL}
4649
4650 static pfm_cmd_desc_t pfm_cmd_tab[]={
4651 /* 0  */PFM_CMD_NONE,
4652 /* 1  */PFM_CMD(pfm_write_pmcs, PFM_CMD_PCLRWS, PFM_CMD_ARG_MANY, pfarg_reg_t, NULL),
4653 /* 2  */PFM_CMD(pfm_write_pmds, PFM_CMD_PCLRWS, PFM_CMD_ARG_MANY, pfarg_reg_t, NULL),
4654 /* 3  */PFM_CMD(pfm_read_pmds, PFM_CMD_PCLRWS, PFM_CMD_ARG_MANY, pfarg_reg_t, NULL),
4655 /* 4  */PFM_CMD_S(pfm_stop, PFM_CMD_PCLRWS),
4656 /* 5  */PFM_CMD_S(pfm_start, PFM_CMD_PCLRWS),
4657 /* 6  */PFM_CMD_NONE,
4658 /* 7  */PFM_CMD_NONE,
4659 /* 8  */PFM_CMD(pfm_context_create, PFM_CMD_ARG_RW, 1, pfarg_context_t, pfm_ctx_getsize),
4660 /* 9  */PFM_CMD_NONE,
4661 /* 10 */PFM_CMD_S(pfm_restart, PFM_CMD_PCLRW),
4662 /* 11 */PFM_CMD_NONE,
4663 /* 12 */PFM_CMD(pfm_get_features, PFM_CMD_ARG_RW, 1, pfarg_features_t, NULL),
4664 /* 13 */PFM_CMD(pfm_debug, 0, 1, unsigned int, NULL),
4665 /* 14 */PFM_CMD_NONE,
4666 /* 15 */PFM_CMD(pfm_get_pmc_reset, PFM_CMD_ARG_RW, PFM_CMD_ARG_MANY, pfarg_reg_t, NULL),
4667 /* 16 */PFM_CMD(pfm_context_load, PFM_CMD_PCLRWS, 1, pfarg_load_t, NULL),
4668 /* 17 */PFM_CMD_S(pfm_context_unload, PFM_CMD_PCLRWS),
4669 /* 18 */PFM_CMD_NONE,
4670 /* 19 */PFM_CMD_NONE,
4671 /* 20 */PFM_CMD_NONE,
4672 /* 21 */PFM_CMD_NONE,
4673 /* 22 */PFM_CMD_NONE,
4674 /* 23 */PFM_CMD_NONE,
4675 /* 24 */PFM_CMD_NONE,
4676 /* 25 */PFM_CMD_NONE,
4677 /* 26 */PFM_CMD_NONE,
4678 /* 27 */PFM_CMD_NONE,
4679 /* 28 */PFM_CMD_NONE,
4680 /* 29 */PFM_CMD_NONE,
4681 /* 30 */PFM_CMD_NONE,
4682 /* 31 */PFM_CMD_NONE,
4683 /* 32 */PFM_CMD(pfm_write_ibrs, PFM_CMD_PCLRWS, PFM_CMD_ARG_MANY, pfarg_dbreg_t, NULL),
4684 /* 33 */PFM_CMD(pfm_write_dbrs, PFM_CMD_PCLRWS, PFM_CMD_ARG_MANY, pfarg_dbreg_t, NULL)
4685 };
4686 #define PFM_CMD_COUNT   (sizeof(pfm_cmd_tab)/sizeof(pfm_cmd_desc_t))
4687
4688 static int
4689 pfm_check_task_state(pfm_context_t *ctx, int cmd, unsigned long flags)
4690 {
4691         struct task_struct *task;
4692         int state, old_state;
4693
4694 recheck:
4695         state = ctx->ctx_state;
4696         task  = ctx->ctx_task;
4697
4698         if (task == NULL) {
4699                 DPRINT(("context %d no task, state=%d\n", ctx->ctx_fd, state));
4700                 return 0;
4701         }
4702
4703         DPRINT(("context %d state=%d [%d] task_state=%ld must_stop=%d\n",
4704                 ctx->ctx_fd,
4705                 state,
4706                 task->pid,
4707                 task->state, PFM_CMD_STOPPED(cmd)));
4708
4709         /*
4710          * self-monitoring always ok.
4711          *
4712          * for system-wide the caller can either be the creator of the
4713          * context (to one to which the context is attached to) OR
4714          * a task running on the same CPU as the session.
4715          */
4716         if (task == current || ctx->ctx_fl_system) return 0;
4717
4718         /*
4719          * if context is UNLOADED we are safe to go
4720          */
4721         if (state == PFM_CTX_UNLOADED) return 0;
4722
4723         /*
4724          * no command can operate on a zombie context
4725          */
4726         if (state == PFM_CTX_ZOMBIE) {
4727                 DPRINT(("cmd %d state zombie cannot operate on context\n", cmd));
4728                 return -EINVAL;
4729         }
4730
4731         /*
4732          * context is LOADED or MASKED. Some commands may need to have 
4733          * the task stopped.
4734          *
4735          * We could lift this restriction for UP but it would mean that
4736          * the user has no guarantee the task would not run between
4737          * two successive calls to perfmonctl(). That's probably OK.
4738          * If this user wants to ensure the task does not run, then
4739          * the task must be stopped.
4740          */
4741         if (PFM_CMD_STOPPED(cmd)) {
4742                 if ((task->state != TASK_STOPPED) && (task->state != TASK_TRACED)) {
4743                         DPRINT(("[%d] task not in stopped state\n", task->pid));
4744                         return -EBUSY;
4745                 }
4746                 /*
4747                  * task is now stopped, wait for ctxsw out
4748                  *
4749                  * This is an interesting point in the code.
4750                  * We need to unprotect the context because
4751                  * the pfm_save_regs() routines needs to grab
4752                  * the same lock. There are danger in doing
4753                  * this because it leaves a window open for
4754                  * another task to get access to the context
4755                  * and possibly change its state. The one thing
4756                  * that is not possible is for the context to disappear
4757                  * because we are protected by the VFS layer, i.e.,
4758                  * get_fd()/put_fd().
4759                  */
4760                 old_state = state;
4761
4762                 UNPROTECT_CTX(ctx, flags);
4763
4764                 wait_task_inactive(task);
4765
4766                 PROTECT_CTX(ctx, flags);
4767
4768                 /*
4769                  * we must recheck to verify if state has changed
4770                  */
4771                 if (ctx->ctx_state != old_state) {
4772                         DPRINT(("old_state=%d new_state=%d\n", old_state, ctx->ctx_state));
4773                         goto recheck;
4774                 }
4775         }
4776         return 0;
4777 }
4778
4779 /*
4780  * system-call entry point (must return long)
4781  */
4782 asmlinkage long
4783 sys_perfmonctl (int fd, int cmd, void __user *arg, int count)
4784 {
4785         struct file *file = NULL;
4786         pfm_context_t *ctx = NULL;
4787         unsigned long flags = 0UL;
4788         void *args_k = NULL;
4789         long ret; /* will expand int return types */
4790         size_t base_sz, sz, xtra_sz = 0;
4791         int narg, completed_args = 0, call_made = 0, cmd_flags;
4792         int (*func)(pfm_context_t *ctx, void *arg, int count, struct pt_regs *regs);
4793         int (*getsize)(void *arg, size_t *sz);
4794 #define PFM_MAX_ARGSIZE 4096
4795
4796         /*
4797          * reject any call if perfmon was disabled at initialization
4798          */
4799         if (unlikely(pmu_conf == NULL)) return -ENOSYS;
4800
4801         if (unlikely(cmd < 0 || cmd >= PFM_CMD_COUNT)) {
4802                 DPRINT(("invalid cmd=%d\n", cmd));
4803                 return -EINVAL;
4804         }
4805
4806         func      = pfm_cmd_tab[cmd].cmd_func;
4807         narg      = pfm_cmd_tab[cmd].cmd_narg;
4808         base_sz   = pfm_cmd_tab[cmd].cmd_argsize;
4809         getsize   = pfm_cmd_tab[cmd].cmd_getsize;
4810         cmd_flags = pfm_cmd_tab[cmd].cmd_flags;
4811
4812         if (unlikely(func == NULL)) {
4813                 DPRINT(("invalid cmd=%d\n", cmd));
4814                 return -EINVAL;
4815         }
4816
4817         DPRINT(("cmd=%s idx=%d narg=0x%x argsz=%lu count=%d\n",
4818                 PFM_CMD_NAME(cmd),
4819                 cmd,
4820                 narg,
4821                 base_sz,
4822                 count));
4823
4824         /*
4825          * check if number of arguments matches what the command expects
4826          */
4827         if (unlikely((narg == PFM_CMD_ARG_MANY && count <= 0) || (narg > 0 && narg != count)))
4828                 return -EINVAL;
4829
4830 restart_args:
4831         sz = xtra_sz + base_sz*count;
4832         /*
4833          * limit abuse to min page size
4834          */
4835         if (unlikely(sz > PFM_MAX_ARGSIZE)) {
4836                 printk(KERN_ERR "perfmon: [%d] argument too big %lu\n", current->pid, sz);
4837                 return -E2BIG;
4838         }
4839
4840         /*
4841          * allocate default-sized argument buffer
4842          */
4843         if (likely(count && args_k == NULL)) {
4844                 args_k = kmalloc(PFM_MAX_ARGSIZE, GFP_KERNEL);
4845                 if (args_k == NULL) return -ENOMEM;
4846         }
4847
4848         ret = -EFAULT;
4849
4850         /*
4851          * copy arguments
4852          *
4853          * assume sz = 0 for command without parameters
4854          */
4855         if (sz && copy_from_user(args_k, arg, sz)) {
4856                 DPRINT(("cannot copy_from_user %lu bytes @%p\n", sz, arg));
4857                 goto error_args;
4858         }
4859
4860         /*
4861          * check if command supports extra parameters
4862          */
4863         if (completed_args == 0 && getsize) {
4864                 /*
4865                  * get extra parameters size (based on main argument)
4866                  */
4867                 ret = (*getsize)(args_k, &xtra_sz);
4868                 if (ret) goto error_args;
4869
4870                 completed_args = 1;
4871
4872                 DPRINT(("restart_args sz=%lu xtra_sz=%lu\n", sz, xtra_sz));
4873
4874                 /* retry if necessary */
4875                 if (likely(xtra_sz)) goto restart_args;
4876         }
4877
4878         if (unlikely((cmd_flags & PFM_CMD_FD) == 0)) goto skip_fd;
4879
4880         ret = -EBADF;
4881
4882         file = fget(fd);
4883         if (unlikely(file == NULL)) {
4884                 DPRINT(("invalid fd %d\n", fd));
4885                 goto error_args;
4886         }
4887         if (unlikely(PFM_IS_FILE(file) == 0)) {
4888                 DPRINT(("fd %d not related to perfmon\n", fd));
4889                 goto error_args;
4890         }
4891
4892         ctx = (pfm_context_t *)file->private_data;
4893         if (unlikely(ctx == NULL)) {
4894                 DPRINT(("no context for fd %d\n", fd));
4895                 goto error_args;
4896         }
4897         prefetch(&ctx->ctx_state);
4898
4899         PROTECT_CTX(ctx, flags);
4900
4901         /*
4902          * check task is stopped
4903          */
4904         ret = pfm_check_task_state(ctx, cmd, flags);
4905         if (unlikely(ret)) goto abort_locked;
4906
4907 skip_fd:
4908         ret = (*func)(ctx, args_k, count, ia64_task_regs(current));
4909
4910         call_made = 1;
4911
4912 abort_locked:
4913         if (likely(ctx)) {
4914                 DPRINT(("context unlocked\n"));
4915                 UNPROTECT_CTX(ctx, flags);
4916                 fput(file);
4917         }
4918
4919         /* copy argument back to user, if needed */
4920         if (call_made && PFM_CMD_RW_ARG(cmd) && copy_to_user(arg, args_k, base_sz*count)) ret = -EFAULT;
4921
4922 error_args:
4923         if (args_k) kfree(args_k);
4924
4925         DPRINT(("cmd=%s ret=%ld\n", PFM_CMD_NAME(cmd), ret));
4926
4927         return ret;
4928 }
4929
4930 static void
4931 pfm_resume_after_ovfl(pfm_context_t *ctx, unsigned long ovfl_regs, struct pt_regs *regs)
4932 {
4933         pfm_buffer_fmt_t *fmt = ctx->ctx_buf_fmt;
4934         pfm_ovfl_ctrl_t rst_ctrl;
4935         int state;
4936         int ret = 0;
4937
4938         state = ctx->ctx_state;
4939         /*
4940          * Unlock sampling buffer and reset index atomically
4941          * XXX: not really needed when blocking
4942          */
4943         if (CTX_HAS_SMPL(ctx)) {
4944
4945                 rst_ctrl.bits.mask_monitoring = 0;
4946                 rst_ctrl.bits.reset_ovfl_pmds = 0;
4947
4948                 if (state == PFM_CTX_LOADED)
4949                         ret = pfm_buf_fmt_restart_active(fmt, current, &rst_ctrl, ctx->ctx_smpl_hdr, regs);
4950                 else
4951                         ret = pfm_buf_fmt_restart(fmt, current, &rst_ctrl, ctx->ctx_smpl_hdr, regs);
4952         } else {
4953                 rst_ctrl.bits.mask_monitoring = 0;
4954                 rst_ctrl.bits.reset_ovfl_pmds = 1;
4955         }
4956
4957         if (ret == 0) {
4958                 if (rst_ctrl.bits.reset_ovfl_pmds) {
4959                         pfm_reset_regs(ctx, &ovfl_regs, PFM_PMD_LONG_RESET);
4960                 }
4961                 if (rst_ctrl.bits.mask_monitoring == 0) {
4962                         DPRINT(("resuming monitoring\n"));
4963                         if (ctx->ctx_state == PFM_CTX_MASKED) pfm_restore_monitoring(current);
4964                 } else {
4965                         DPRINT(("stopping monitoring\n"));
4966                         //pfm_stop_monitoring(current, regs);
4967                 }
4968                 ctx->ctx_state = PFM_CTX_LOADED;
4969         }
4970 }
4971
4972 /*
4973  * context MUST BE LOCKED when calling
4974  * can only be called for current
4975  */
4976 static void
4977 pfm_context_force_terminate(pfm_context_t *ctx, struct pt_regs *regs)
4978 {
4979         int ret;
4980
4981         DPRINT(("entering for [%d]\n", current->pid));
4982
4983         ret = pfm_context_unload(ctx, NULL, 0, regs);
4984         if (ret) {
4985                 printk(KERN_ERR "pfm_context_force_terminate: [%d] unloaded failed with %d\n", current->pid, ret);
4986         }
4987
4988         /*
4989          * and wakeup controlling task, indicating we are now disconnected
4990          */
4991         wake_up_interruptible(&ctx->ctx_zombieq);
4992
4993         /*
4994          * given that context is still locked, the controlling
4995          * task will only get access when we return from
4996          * pfm_handle_work().
4997          */
4998 }
4999
5000 static int pfm_ovfl_notify_user(pfm_context_t *ctx, unsigned long ovfl_pmds);
5001
5002 void
5003 pfm_handle_work(void)
5004 {
5005         pfm_context_t *ctx;
5006         struct pt_regs *regs;
5007         unsigned long flags;
5008         unsigned long ovfl_regs;
5009         unsigned int reason;
5010         int ret;
5011
5012         ctx = PFM_GET_CTX(current);
5013         if (ctx == NULL) {
5014                 printk(KERN_ERR "perfmon: [%d] has no PFM context\n", current->pid);
5015                 return;
5016         }
5017
5018         PROTECT_CTX(ctx, flags);
5019
5020         PFM_SET_WORK_PENDING(current, 0);
5021
5022         pfm_clear_task_notify();
5023
5024         regs = ia64_task_regs(current);
5025
5026         /*
5027          * extract reason for being here and clear
5028          */
5029         reason = ctx->ctx_fl_trap_reason;
5030         ctx->ctx_fl_trap_reason = PFM_TRAP_REASON_NONE;
5031         ovfl_regs = ctx->ctx_ovfl_regs[0];
5032
5033         DPRINT(("reason=%d state=%d\n", reason, ctx->ctx_state));
5034
5035         /*
5036          * must be done before we check for simple-reset mode
5037          */
5038         if (ctx->ctx_fl_going_zombie || ctx->ctx_state == PFM_CTX_ZOMBIE) goto do_zombie;
5039
5040
5041         //if (CTX_OVFL_NOBLOCK(ctx)) goto skip_blocking;
5042         if (reason == PFM_TRAP_REASON_RESET) goto skip_blocking;
5043
5044         UNPROTECT_CTX(ctx, flags);
5045
5046          /*
5047           * pfm_handle_work() is currently called with interrupts disabled.
5048           * The down_interruptible call may sleep, therefore we
5049           * must re-enable interrupts to avoid deadlocks. It is
5050           * safe to do so because this function is called ONLY
5051           * when returning to user level (PUStk=1), in which case
5052           * there is no risk of kernel stack overflow due to deep
5053           * interrupt nesting.
5054           */
5055         BUG_ON(flags & IA64_PSR_I);
5056         local_irq_enable();
5057
5058         DPRINT(("before block sleeping\n"));
5059
5060         /*
5061          * may go through without blocking on SMP systems
5062          * if restart has been received already by the time we call down()
5063          */
5064         ret = down_interruptible(&ctx->ctx_restart_sem);
5065
5066         DPRINT(("after block sleeping ret=%d\n", ret));
5067
5068         /*
5069          * disable interrupts to restore state we had upon entering
5070          * this function
5071          */
5072         local_irq_disable();
5073
5074         PROTECT_CTX(ctx, flags);
5075
5076         /*
5077          * we need to read the ovfl_regs only after wake-up
5078          * because we may have had pfm_write_pmds() in between
5079          * and that can changed PMD values and therefore 
5080          * ovfl_regs is reset for these new PMD values.
5081          */
5082         ovfl_regs = ctx->ctx_ovfl_regs[0];
5083
5084         if (ctx->ctx_fl_going_zombie) {
5085 do_zombie:
5086                 DPRINT(("context is zombie, bailing out\n"));
5087                 pfm_context_force_terminate(ctx, regs);
5088                 goto nothing_to_do;
5089         }
5090         /*
5091          * in case of interruption of down() we don't restart anything
5092          */
5093         if (ret < 0) goto nothing_to_do;
5094
5095 skip_blocking:
5096         pfm_resume_after_ovfl(ctx, ovfl_regs, regs);
5097         ctx->ctx_ovfl_regs[0] = 0UL;
5098
5099 nothing_to_do:
5100
5101         UNPROTECT_CTX(ctx, flags);
5102 }
5103
5104 static int
5105 pfm_notify_user(pfm_context_t *ctx, pfm_msg_t *msg)
5106 {
5107         if (ctx->ctx_state == PFM_CTX_ZOMBIE) {
5108                 DPRINT(("ignoring overflow notification, owner is zombie\n"));
5109                 return 0;
5110         }
5111
5112         DPRINT(("waking up somebody\n"));
5113
5114         if (msg) wake_up_interruptible(&ctx->ctx_msgq_wait);
5115
5116         /*
5117          * safe, we are not in intr handler, nor in ctxsw when
5118          * we come here
5119          */
5120         kill_fasync (&ctx->ctx_async_queue, SIGIO, POLL_IN);
5121
5122         return 0;
5123 }
5124
5125 static int
5126 pfm_ovfl_notify_user(pfm_context_t *ctx, unsigned long ovfl_pmds)
5127 {
5128         pfm_msg_t *msg = NULL;
5129
5130         if (ctx->ctx_fl_no_msg == 0) {
5131                 msg = pfm_get_new_msg(ctx);
5132                 if (msg == NULL) {
5133                         printk(KERN_ERR "perfmon: pfm_ovfl_notify_user no more notification msgs\n");
5134                         return -1;
5135                 }
5136
5137                 msg->pfm_ovfl_msg.msg_type         = PFM_MSG_OVFL;
5138                 msg->pfm_ovfl_msg.msg_ctx_fd       = ctx->ctx_fd;
5139                 msg->pfm_ovfl_msg.msg_active_set   = 0;
5140                 msg->pfm_ovfl_msg.msg_ovfl_pmds[0] = ovfl_pmds;
5141                 msg->pfm_ovfl_msg.msg_ovfl_pmds[1] = 0UL;
5142                 msg->pfm_ovfl_msg.msg_ovfl_pmds[2] = 0UL;
5143                 msg->pfm_ovfl_msg.msg_ovfl_pmds[3] = 0UL;
5144                 msg->pfm_ovfl_msg.msg_tstamp       = 0UL;
5145         }
5146
5147         DPRINT(("ovfl msg: msg=%p no_msg=%d fd=%d ovfl_pmds=0x%lx\n",
5148                 msg,
5149                 ctx->ctx_fl_no_msg,
5150                 ctx->ctx_fd,
5151                 ovfl_pmds));
5152
5153         return pfm_notify_user(ctx, msg);
5154 }
5155
5156 static int
5157 pfm_end_notify_user(pfm_context_t *ctx)
5158 {
5159         pfm_msg_t *msg;
5160
5161         msg = pfm_get_new_msg(ctx);
5162         if (msg == NULL) {
5163                 printk(KERN_ERR "perfmon: pfm_end_notify_user no more notification msgs\n");
5164                 return -1;
5165         }
5166         /* no leak */
5167         memset(msg, 0, sizeof(*msg));
5168
5169         msg->pfm_end_msg.msg_type    = PFM_MSG_END;
5170         msg->pfm_end_msg.msg_ctx_fd  = ctx->ctx_fd;
5171         msg->pfm_ovfl_msg.msg_tstamp = 0UL;
5172
5173         DPRINT(("end msg: msg=%p no_msg=%d ctx_fd=%d\n",
5174                 msg,
5175                 ctx->ctx_fl_no_msg,
5176                 ctx->ctx_fd));
5177
5178         return pfm_notify_user(ctx, msg);
5179 }
5180
5181 /*
5182  * main overflow processing routine.
5183  * it can be called from the interrupt path or explicitely during the context switch code
5184  */
5185 static void
5186 pfm_overflow_handler(struct task_struct *task, pfm_context_t *ctx, u64 pmc0, struct pt_regs *regs)
5187 {
5188         pfm_ovfl_arg_t *ovfl_arg;
5189         unsigned long mask;
5190         unsigned long old_val, ovfl_val, new_val;
5191         unsigned long ovfl_notify = 0UL, ovfl_pmds = 0UL, smpl_pmds = 0UL, reset_pmds;
5192         unsigned long tstamp;
5193         pfm_ovfl_ctrl_t ovfl_ctrl;
5194         unsigned int i, has_smpl;
5195         int must_notify = 0;
5196
5197         if (unlikely(ctx->ctx_state == PFM_CTX_ZOMBIE)) goto stop_monitoring;
5198
5199         /*
5200          * sanity test. Should never happen
5201          */
5202         if (unlikely((pmc0 & 0x1) == 0)) goto sanity_check;
5203
5204         tstamp   = ia64_get_itc();
5205         mask     = pmc0 >> PMU_FIRST_COUNTER;
5206         ovfl_val = pmu_conf->ovfl_val;
5207         has_smpl = CTX_HAS_SMPL(ctx);
5208
5209         DPRINT_ovfl(("pmc0=0x%lx pid=%d iip=0x%lx, %s "
5210                      "used_pmds=0x%lx\n",
5211                         pmc0,
5212                         task ? task->pid: -1,
5213                         (regs ? regs->cr_iip : 0),
5214                         CTX_OVFL_NOBLOCK(ctx) ? "nonblocking" : "blocking",
5215                         ctx->ctx_used_pmds[0]));
5216
5217
5218         /*
5219          * first we update the virtual counters
5220          * assume there was a prior ia64_srlz_d() issued
5221          */
5222         for (i = PMU_FIRST_COUNTER; mask ; i++, mask >>= 1) {
5223
5224                 /* skip pmd which did not overflow */
5225                 if ((mask & 0x1) == 0) continue;
5226
5227                 /*
5228                  * Note that the pmd is not necessarily 0 at this point as qualified events
5229                  * may have happened before the PMU was frozen. The residual count is not
5230                  * taken into consideration here but will be with any read of the pmd via
5231                  * pfm_read_pmds().
5232                  */
5233                 old_val              = new_val = ctx->ctx_pmds[i].val;
5234                 new_val             += 1 + ovfl_val;
5235                 ctx->ctx_pmds[i].val = new_val;
5236
5237                 /*
5238                  * check for overflow condition
5239                  */
5240                 if (likely(old_val > new_val)) {
5241                         ovfl_pmds |= 1UL << i;
5242                         if (PMC_OVFL_NOTIFY(ctx, i)) ovfl_notify |= 1UL << i;
5243                 }
5244
5245                 DPRINT_ovfl(("ctx_pmd[%d].val=0x%lx old_val=0x%lx pmd=0x%lx ovfl_pmds=0x%lx ovfl_notify=0x%lx\n",
5246                         i,
5247                         new_val,
5248                         old_val,
5249                         ia64_get_pmd(i) & ovfl_val,
5250                         ovfl_pmds,
5251                         ovfl_notify));
5252         }
5253
5254         /*
5255          * there was no 64-bit overflow, nothing else to do
5256          */
5257         if (ovfl_pmds == 0UL) return;
5258
5259         /* 
5260          * reset all control bits
5261          */
5262         ovfl_ctrl.val = 0;
5263         reset_pmds    = 0UL;
5264
5265         /*
5266          * if a sampling format module exists, then we "cache" the overflow by 
5267          * calling the module's handler() routine.
5268          */
5269         if (has_smpl) {
5270                 unsigned long start_cycles, end_cycles;
5271                 unsigned long pmd_mask;
5272                 int j, k, ret = 0;
5273                 int this_cpu = smp_processor_id();
5274
5275                 pmd_mask = ovfl_pmds >> PMU_FIRST_COUNTER;
5276                 ovfl_arg = &ctx->ctx_ovfl_arg;
5277
5278                 prefetch(ctx->ctx_smpl_hdr);
5279
5280                 for(i=PMU_FIRST_COUNTER; pmd_mask && ret == 0; i++, pmd_mask >>=1) {
5281
5282                         mask = 1UL << i;
5283
5284                         if ((pmd_mask & 0x1) == 0) continue;
5285
5286                         ovfl_arg->ovfl_pmd      = (unsigned char )i;
5287                         ovfl_arg->ovfl_notify   = ovfl_notify & mask ? 1 : 0;
5288                         ovfl_arg->active_set    = 0;
5289                         ovfl_arg->ovfl_ctrl.val = 0; /* module must fill in all fields */
5290                         ovfl_arg->smpl_pmds[0]  = smpl_pmds = ctx->ctx_pmds[i].smpl_pmds[0];
5291
5292                         ovfl_arg->pmd_value      = ctx->ctx_pmds[i].val;
5293                         ovfl_arg->pmd_last_reset = ctx->ctx_pmds[i].lval;
5294                         ovfl_arg->pmd_eventid    = ctx->ctx_pmds[i].eventid;
5295
5296                         /*
5297                          * copy values of pmds of interest. Sampling format may copy them
5298                          * into sampling buffer.
5299                          */
5300                         if (smpl_pmds) {
5301                                 for(j=0, k=0; smpl_pmds; j++, smpl_pmds >>=1) {
5302                                         if ((smpl_pmds & 0x1) == 0) continue;
5303                                         ovfl_arg->smpl_pmds_values[k++] = PMD_IS_COUNTING(j) ?  pfm_read_soft_counter(ctx, j) : ia64_get_pmd(j);
5304                                         DPRINT_ovfl(("smpl_pmd[%d]=pmd%u=0x%lx\n", k-1, j, ovfl_arg->smpl_pmds_values[k-1]));
5305                                 }
5306                         }
5307
5308                         pfm_stats[this_cpu].pfm_smpl_handler_calls++;
5309
5310                         start_cycles = ia64_get_itc();
5311
5312                         /*
5313                          * call custom buffer format record (handler) routine
5314                          */
5315                         ret = (*ctx->ctx_buf_fmt->fmt_handler)(task, ctx->ctx_smpl_hdr, ovfl_arg, regs, tstamp);
5316
5317                         end_cycles = ia64_get_itc();
5318
5319                         /*
5320                          * For those controls, we take the union because they have
5321                          * an all or nothing behavior.
5322                          */
5323                         ovfl_ctrl.bits.notify_user     |= ovfl_arg->ovfl_ctrl.bits.notify_user;
5324                         ovfl_ctrl.bits.block_task      |= ovfl_arg->ovfl_ctrl.bits.block_task;
5325                         ovfl_ctrl.bits.mask_monitoring |= ovfl_arg->ovfl_ctrl.bits.mask_monitoring;
5326                         /*
5327                          * build the bitmask of pmds to reset now
5328                          */
5329                         if (ovfl_arg->ovfl_ctrl.bits.reset_ovfl_pmds) reset_pmds |= mask;
5330
5331                         pfm_stats[this_cpu].pfm_smpl_handler_cycles += end_cycles - start_cycles;
5332                 }
5333                 /*
5334                  * when the module cannot handle the rest of the overflows, we abort right here
5335                  */
5336                 if (ret && pmd_mask) {
5337                         DPRINT(("handler aborts leftover ovfl_pmds=0x%lx\n",
5338                                 pmd_mask<<PMU_FIRST_COUNTER));
5339                 }
5340                 /*
5341                  * remove the pmds we reset now from the set of pmds to reset in pfm_restart()
5342                  */
5343                 ovfl_pmds &= ~reset_pmds;
5344         } else {
5345                 /*
5346                  * when no sampling module is used, then the default
5347                  * is to notify on overflow if requested by user
5348                  */
5349                 ovfl_ctrl.bits.notify_user     = ovfl_notify ? 1 : 0;
5350                 ovfl_ctrl.bits.block_task      = ovfl_notify ? 1 : 0;
5351                 ovfl_ctrl.bits.mask_monitoring = ovfl_notify ? 1 : 0; /* XXX: change for saturation */
5352                 ovfl_ctrl.bits.reset_ovfl_pmds = ovfl_notify ? 0 : 1;
5353                 /*
5354                  * if needed, we reset all overflowed pmds
5355                  */
5356                 if (ovfl_notify == 0) reset_pmds = ovfl_pmds;
5357         }
5358
5359         DPRINT_ovfl(("ovfl_pmds=0x%lx reset_pmds=0x%lx\n", ovfl_pmds, reset_pmds));
5360
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          * save current PSR: needed because we modify it
5862          */
5863         ia64_srlz_d();
5864         psr = pfm_get_psr();
5865
5866         BUG_ON(psr & (IA64_PSR_I));
5867
5868         /*
5869          * stop monitoring:
5870          * This is the last instruction which may generate an overflow
5871          *
5872          * We do not need to set psr.sp because, it is irrelevant in kernel.
5873          * It will be restored from ipsr when going back to user level
5874          */
5875         pfm_clear_psr_up();
5876
5877         /*
5878          * keep a copy of psr.up (for reload)
5879          */
5880         ctx->ctx_saved_psr_up = psr & IA64_PSR_UP;
5881
5882         /*
5883          * release ownership of this PMU.
5884          * PM interrupts are masked, so nothing
5885          * can happen.
5886          */
5887         SET_PMU_OWNER(NULL, NULL);
5888
5889         /*
5890          * we systematically save the PMD as we have no
5891          * guarantee we will be schedule at that same
5892          * CPU again.
5893          */
5894         pfm_save_pmds(t->pmds, ctx->ctx_used_pmds[0]);
5895
5896         /*
5897          * save pmc0 ia64_srlz_d() done in pfm_save_pmds()
5898          * we will need it on the restore path to check
5899          * for pending overflow.
5900          */
5901         t->pmcs[0] = ia64_get_pmc(0);
5902
5903         /*
5904          * unfreeze PMU if had pending overflows
5905          */
5906         if (t->pmcs[0] & ~0x1UL) pfm_unfreeze_pmu();
5907
5908         /*
5909          * finally, allow context access.
5910          * interrupts will still be masked after this call.
5911          */
5912         pfm_unprotect_ctx_ctxsw(ctx, flags);
5913 }
5914
5915 #else /* !CONFIG_SMP */
5916 void
5917 pfm_save_regs(struct task_struct *task)
5918 {
5919         pfm_context_t *ctx;
5920         u64 psr;
5921
5922         ctx = PFM_GET_CTX(task);
5923         if (ctx == NULL) return;
5924
5925         /*
5926          * save current PSR: needed because we modify it
5927          */
5928         psr = pfm_get_psr();
5929
5930         BUG_ON(psr & (IA64_PSR_I));
5931
5932         /*
5933          * stop monitoring:
5934          * This is the last instruction which may generate an overflow
5935          *
5936          * We do not need to set psr.sp because, it is irrelevant in kernel.
5937          * It will be restored from ipsr when going back to user level
5938          */
5939         pfm_clear_psr_up();
5940
5941         /*
5942          * keep a copy of psr.up (for reload)
5943          */
5944         ctx->ctx_saved_psr_up = psr & IA64_PSR_UP;
5945 }
5946
5947 static void
5948 pfm_lazy_save_regs (struct task_struct *task)
5949 {
5950         pfm_context_t *ctx;
5951         struct thread_struct *t;
5952         unsigned long flags;
5953
5954         { u64 psr  = pfm_get_psr();
5955           BUG_ON(psr & IA64_PSR_UP);
5956         }
5957
5958         ctx = PFM_GET_CTX(task);
5959         t   = &task->thread;
5960
5961         /*
5962          * we need to mask PMU overflow here to
5963          * make sure that we maintain pmc0 until
5964          * we save it. overflow interrupts are
5965          * treated as spurious if there is no
5966          * owner.
5967          *
5968          * XXX: I don't think this is necessary
5969          */
5970         PROTECT_CTX(ctx,flags);
5971
5972         /*
5973          * release ownership of this PMU.
5974          * must be done before we save the registers.
5975          *
5976          * after this call any PMU interrupt is treated
5977          * as spurious.
5978          */
5979         SET_PMU_OWNER(NULL, NULL);
5980
5981         /*
5982          * save all the pmds we use
5983          */
5984         pfm_save_pmds(t->pmds, ctx->ctx_used_pmds[0]);
5985
5986         /*
5987          * save pmc0 ia64_srlz_d() done in pfm_save_pmds()
5988          * it is needed to check for pended overflow
5989          * on the restore path
5990          */
5991         t->pmcs[0] = ia64_get_pmc(0);
5992
5993         /*
5994          * unfreeze PMU if had pending overflows
5995          */
5996         if (t->pmcs[0] & ~0x1UL) pfm_unfreeze_pmu();
5997
5998         /*
5999          * now get can unmask PMU interrupts, they will
6000          * be treated as purely spurious and we will not
6001          * lose any information
6002          */
6003         UNPROTECT_CTX(ctx,flags);
6004 }
6005 #endif /* CONFIG_SMP */
6006
6007 #ifdef CONFIG_SMP
6008 /*
6009  * in 2.6, interrupts are masked when we come here and the runqueue lock is held
6010  */
6011 void
6012 pfm_load_regs (struct task_struct *task)
6013 {
6014         pfm_context_t *ctx;
6015         struct thread_struct *t;
6016         unsigned long pmc_mask = 0UL, pmd_mask = 0UL;
6017         unsigned long flags;
6018         u64 psr, psr_up;
6019         int need_irq_resend;
6020
6021         ctx = PFM_GET_CTX(task);
6022         if (unlikely(ctx == NULL)) return;
6023
6024         BUG_ON(GET_PMU_OWNER());
6025
6026         t     = &task->thread;
6027         /*
6028          * possible on unload
6029          */
6030         if (unlikely((t->flags & IA64_THREAD_PM_VALID) == 0)) return;
6031
6032         /*
6033          * we always come here with interrupts ALREADY disabled by
6034          * the scheduler. So we simply need to protect against concurrent
6035          * access, not CPU concurrency.
6036          */
6037         flags = pfm_protect_ctx_ctxsw(ctx);
6038         psr   = pfm_get_psr();
6039
6040         need_irq_resend = pmu_conf->flags & PFM_PMU_IRQ_RESEND;
6041
6042         BUG_ON(psr & (IA64_PSR_UP|IA64_PSR_PP));
6043         BUG_ON(psr & IA64_PSR_I);
6044
6045         if (unlikely(ctx->ctx_state == PFM_CTX_ZOMBIE)) {
6046                 struct pt_regs *regs = ia64_task_regs(task);
6047
6048                 BUG_ON(ctx->ctx_smpl_hdr);
6049
6050                 pfm_force_cleanup(ctx, regs);
6051
6052                 pfm_unprotect_ctx_ctxsw(ctx, flags);
6053
6054                 /*
6055                  * this one (kmalloc'ed) is fine with interrupts disabled
6056                  */
6057                 pfm_context_free(ctx);
6058
6059                 return;
6060         }
6061
6062         /*
6063          * we restore ALL the debug registers to avoid picking up
6064          * stale state.
6065          */
6066         if (ctx->ctx_fl_using_dbreg) {
6067                 pfm_restore_ibrs(ctx->ctx_ibrs, pmu_conf->num_ibrs);
6068                 pfm_restore_dbrs(ctx->ctx_dbrs, pmu_conf->num_dbrs);
6069         }
6070         /*
6071          * retrieve saved psr.up
6072          */
6073         psr_up = ctx->ctx_saved_psr_up;
6074
6075         /*
6076          * if we were the last user of the PMU on that CPU,
6077          * then nothing to do except restore psr
6078          */
6079         if (GET_LAST_CPU(ctx) == smp_processor_id() && ctx->ctx_last_activation == GET_ACTIVATION()) {
6080
6081                 /*
6082                  * retrieve partial reload masks (due to user modifications)
6083                  */
6084                 pmc_mask = ctx->ctx_reload_pmcs[0];
6085                 pmd_mask = ctx->ctx_reload_pmds[0];
6086
6087         } else {
6088                 /*
6089                  * To avoid leaking information to the user level when psr.sp=0,
6090                  * we must reload ALL implemented pmds (even the ones we don't use).
6091                  * In the kernel we only allow PFM_READ_PMDS on registers which
6092                  * we initialized or requested (sampling) so there is no risk there.
6093                  */
6094                 pmd_mask = pfm_sysctl.fastctxsw ?  ctx->ctx_used_pmds[0] : ctx->ctx_all_pmds[0];
6095
6096                 /*
6097                  * ALL accessible PMCs are systematically reloaded, unused registers
6098                  * get their default (from pfm_reset_pmu_state()) values to avoid picking
6099                  * up stale configuration.
6100                  *
6101                  * PMC0 is never in the mask. It is always restored separately.
6102                  */
6103                 pmc_mask = ctx->ctx_all_pmcs[0];
6104         }
6105         /*
6106          * when context is MASKED, we will restore PMC with plm=0
6107          * and PMD with stale information, but that's ok, nothing
6108          * will be captured.
6109          *
6110          * XXX: optimize here
6111          */
6112         if (pmd_mask) pfm_restore_pmds(t->pmds, pmd_mask);
6113         if (pmc_mask) pfm_restore_pmcs(t->pmcs, pmc_mask);
6114
6115         /*
6116          * check for pending overflow at the time the state
6117          * was saved.
6118          */
6119         if (unlikely(PMC0_HAS_OVFL(t->pmcs[0]))) {
6120                 /*
6121                  * reload pmc0 with the overflow information
6122                  * On McKinley PMU, this will trigger a PMU interrupt
6123                  */
6124                 ia64_set_pmc(0, t->pmcs[0]);
6125                 ia64_srlz_d();
6126                 t->pmcs[0] = 0UL;
6127
6128                 /*
6129                  * will replay the PMU interrupt
6130                  */
6131                 if (need_irq_resend) hw_resend_irq(NULL, IA64_PERFMON_VECTOR);
6132
6133                 pfm_stats[smp_processor_id()].pfm_replay_ovfl_intr_count++;
6134         }
6135
6136         /*
6137          * we just did a reload, so we reset the partial reload fields
6138          */
6139         ctx->ctx_reload_pmcs[0] = 0UL;
6140         ctx->ctx_reload_pmds[0] = 0UL;
6141
6142         SET_LAST_CPU(ctx, smp_processor_id());
6143
6144         /*
6145          * dump activation value for this PMU
6146          */
6147         INC_ACTIVATION();
6148         /*
6149          * record current activation for this context
6150          */
6151         SET_ACTIVATION(ctx);
6152
6153         /*
6154          * establish new ownership. 
6155          */
6156         SET_PMU_OWNER(task, ctx);
6157
6158         /*
6159          * restore the psr.up bit. measurement
6160          * is active again.
6161          * no PMU interrupt can happen at this point
6162          * because we still have interrupts disabled.
6163          */
6164         if (likely(psr_up)) pfm_set_psr_up();
6165
6166         /*
6167          * allow concurrent access to context
6168          */
6169         pfm_unprotect_ctx_ctxsw(ctx, flags);
6170 }
6171 #else /*  !CONFIG_SMP */
6172 /*
6173  * reload PMU state for UP kernels
6174  * in 2.5 we come here with interrupts disabled
6175  */
6176 void
6177 pfm_load_regs (struct task_struct *task)
6178 {
6179         struct thread_struct *t;
6180         pfm_context_t *ctx;
6181         struct task_struct *owner;
6182         unsigned long pmd_mask, pmc_mask;
6183         u64 psr, psr_up;
6184         int need_irq_resend;
6185
6186         owner = GET_PMU_OWNER();
6187         ctx   = PFM_GET_CTX(task);
6188         t     = &task->thread;
6189         psr   = pfm_get_psr();
6190
6191         BUG_ON(psr & (IA64_PSR_UP|IA64_PSR_PP));
6192         BUG_ON(psr & IA64_PSR_I);
6193
6194         /*
6195          * we restore ALL the debug registers to avoid picking up
6196          * stale state.
6197          *
6198          * This must be done even when the task is still the owner
6199          * as the registers may have been modified via ptrace()
6200          * (not perfmon) by the previous task.
6201          */
6202         if (ctx->ctx_fl_using_dbreg) {
6203                 pfm_restore_ibrs(ctx->ctx_ibrs, pmu_conf->num_ibrs);
6204                 pfm_restore_dbrs(ctx->ctx_dbrs, pmu_conf->num_dbrs);
6205         }
6206
6207         /*
6208          * retrieved saved psr.up
6209          */
6210         psr_up = ctx->ctx_saved_psr_up;
6211         need_irq_resend = pmu_conf->flags & PFM_PMU_IRQ_RESEND;
6212
6213         /*
6214          * short path, our state is still there, just
6215          * need to restore psr and we go
6216          *
6217          * we do not touch either PMC nor PMD. the psr is not touched
6218          * by the overflow_handler. So we are safe w.r.t. to interrupt
6219          * concurrency even without interrupt masking.
6220          */
6221         if (likely(owner == task)) {
6222                 if (likely(psr_up)) pfm_set_psr_up();
6223                 return;
6224         }
6225
6226         /*
6227          * someone else is still using the PMU, first push it out and
6228          * then we'll be able to install our stuff !
6229          *
6230          * Upon return, there will be no owner for the current PMU
6231          */
6232         if (owner) pfm_lazy_save_regs(owner);
6233
6234         /*
6235          * To avoid leaking information to the user level when psr.sp=0,
6236          * we must reload ALL implemented pmds (even the ones we don't use).
6237          * In the kernel we only allow PFM_READ_PMDS on registers which
6238          * we initialized or requested (sampling) so there is no risk there.
6239          */
6240         pmd_mask = pfm_sysctl.fastctxsw ?  ctx->ctx_used_pmds[0] : ctx->ctx_all_pmds[0];
6241
6242         /*
6243          * ALL accessible PMCs are systematically reloaded, unused registers
6244          * get their default (from pfm_reset_pmu_state()) values to avoid picking
6245          * up stale configuration.
6246          *
6247          * PMC0 is never in the mask. It is always restored separately
6248          */
6249         pmc_mask = ctx->ctx_all_pmcs[0];
6250
6251         pfm_restore_pmds(t->pmds, pmd_mask);
6252         pfm_restore_pmcs(t->pmcs, pmc_mask);
6253
6254         /*
6255          * check for pending overflow at the time the state
6256          * was saved.
6257          */
6258         if (unlikely(PMC0_HAS_OVFL(t->pmcs[0]))) {
6259                 /*
6260                  * reload pmc0 with the overflow information
6261                  * On McKinley PMU, this will trigger a PMU interrupt
6262                  */
6263                 ia64_set_pmc(0, t->pmcs[0]);
6264                 ia64_srlz_d();
6265
6266                 t->pmcs[0] = 0UL;
6267
6268                 /*
6269                  * will replay the PMU interrupt
6270                  */
6271                 if (need_irq_resend) hw_resend_irq(NULL, IA64_PERFMON_VECTOR);
6272
6273                 pfm_stats[smp_processor_id()].pfm_replay_ovfl_intr_count++;
6274         }
6275
6276         /*
6277          * establish new ownership. 
6278          */
6279         SET_PMU_OWNER(task, ctx);
6280
6281         /*
6282          * restore the psr.up bit. measurement
6283          * is active again.
6284          * no PMU interrupt can happen at this point
6285          * because we still have interrupts disabled.
6286          */
6287         if (likely(psr_up)) pfm_set_psr_up();
6288 }
6289 #endif /* CONFIG_SMP */
6290
6291 /*
6292  * this function assumes monitoring is stopped
6293  */
6294 static void
6295 pfm_flush_pmds(struct task_struct *task, pfm_context_t *ctx)
6296 {
6297         u64 pmc0;
6298         unsigned long mask2, val, pmd_val, ovfl_val;
6299         int i, can_access_pmu = 0;
6300         int is_self;
6301
6302         /*
6303          * is the caller the task being monitored (or which initiated the
6304          * session for system wide measurements)
6305          */
6306         is_self = ctx->ctx_task == task ? 1 : 0;
6307
6308         /*
6309          * can access PMU is task is the owner of the PMU state on the current CPU
6310          * or if we are running on the CPU bound to the context in system-wide mode
6311          * (that is not necessarily the task the context is attached to in this mode).
6312          * In system-wide we always have can_access_pmu true because a task running on an
6313          * invalid processor is flagged earlier in the call stack (see pfm_stop).
6314          */
6315         can_access_pmu = (GET_PMU_OWNER() == task) || (ctx->ctx_fl_system && ctx->ctx_cpu == smp_processor_id());
6316         if (can_access_pmu) {
6317                 /*
6318                  * Mark the PMU as not owned
6319                  * This will cause the interrupt handler to do nothing in case an overflow
6320                  * interrupt was in-flight
6321                  * This also guarantees that pmc0 will contain the final state
6322                  * It virtually gives us full control on overflow processing from that point
6323                  * on.
6324                  */
6325                 SET_PMU_OWNER(NULL, NULL);
6326                 DPRINT(("releasing ownership\n"));
6327
6328                 /*
6329                  * read current overflow status:
6330                  *
6331                  * we are guaranteed to read the final stable state
6332                  */
6333                 ia64_srlz_d();
6334                 pmc0 = ia64_get_pmc(0); /* slow */
6335
6336                 /*
6337                  * reset freeze bit, overflow status information destroyed
6338                  */
6339                 pfm_unfreeze_pmu();
6340         } else {
6341                 pmc0 = task->thread.pmcs[0];
6342                 /*
6343                  * clear whatever overflow status bits there were
6344                  */
6345                 task->thread.pmcs[0] = 0;
6346         }
6347         ovfl_val = pmu_conf->ovfl_val;
6348         /*
6349          * we save all the used pmds
6350          * we take care of overflows for counting PMDs
6351          *
6352          * XXX: sampling situation is not taken into account here
6353          */
6354         mask2 = ctx->ctx_used_pmds[0];
6355
6356         DPRINT(("is_self=%d ovfl_val=0x%lx mask2=0x%lx\n", is_self, ovfl_val, mask2));
6357
6358         for (i = 0; mask2; i++, mask2>>=1) {
6359
6360                 /* skip non used pmds */
6361                 if ((mask2 & 0x1) == 0) continue;
6362
6363                 /*
6364                  * can access PMU always true in system wide mode
6365                  */
6366                 val = pmd_val = can_access_pmu ? ia64_get_pmd(i) : task->thread.pmds[i];
6367
6368                 if (PMD_IS_COUNTING(i)) {
6369                         DPRINT(("[%d] pmd[%d] ctx_pmd=0x%lx hw_pmd=0x%lx\n",
6370                                 task->pid,
6371                                 i,
6372                                 ctx->ctx_pmds[i].val,
6373                                 val & ovfl_val));
6374
6375                         /*
6376                          * we rebuild the full 64 bit value of the counter
6377                          */
6378                         val = ctx->ctx_pmds[i].val + (val & ovfl_val);
6379
6380                         /*
6381                          * now everything is in ctx_pmds[] and we need
6382                          * to clear the saved context from save_regs() such that
6383                          * pfm_read_pmds() gets the correct value
6384                          */
6385                         pmd_val = 0UL;
6386
6387                         /*
6388                          * take care of overflow inline
6389                          */
6390                         if (pmc0 & (1UL << i)) {
6391                                 val += 1 + ovfl_val;
6392                                 DPRINT(("[%d] pmd[%d] overflowed\n", task->pid, i));
6393                         }
6394                 }
6395
6396                 DPRINT(("[%d] ctx_pmd[%d]=0x%lx  pmd_val=0x%lx\n", task->pid, i, val, pmd_val));
6397
6398                 if (is_self) task->thread.pmds[i] = pmd_val;
6399
6400                 ctx->ctx_pmds[i].val = val;
6401         }
6402 }
6403
6404 static struct irqaction perfmon_irqaction = {
6405         .handler = pfm_interrupt_handler,
6406         .flags   = SA_INTERRUPT,
6407         .name    = "perfmon"
6408 };
6409
6410 /*
6411  * perfmon initialization routine, called from the initcall() table
6412  */
6413 static int init_pfm_fs(void);
6414
6415 static int __init
6416 pfm_probe_pmu(void)
6417 {
6418         pmu_config_t **p;
6419         int family;
6420
6421         family = local_cpu_data->family;
6422         p      = pmu_confs;
6423
6424         while(*p) {
6425                 if ((*p)->probe) {
6426                         if ((*p)->probe() == 0) goto found;
6427                 } else if ((*p)->pmu_family == family || (*p)->pmu_family == 0xff) {
6428                         goto found;
6429                 }
6430                 p++;
6431         }
6432         return -1;
6433 found:
6434         pmu_conf = *p;
6435         return 0;
6436 }
6437
6438 static struct file_operations pfm_proc_fops = {
6439         .open           = pfm_proc_open,
6440         .read           = seq_read,
6441         .llseek         = seq_lseek,
6442         .release        = seq_release,
6443 };
6444
6445 int __init
6446 pfm_init(void)
6447 {
6448         unsigned int n, n_counters, i;
6449
6450         printk("perfmon: version %u.%u IRQ %u\n",
6451                 PFM_VERSION_MAJ,
6452                 PFM_VERSION_MIN,
6453                 IA64_PERFMON_VECTOR);
6454
6455         if (pfm_probe_pmu()) {
6456                 printk(KERN_INFO "perfmon: disabled, there is no support for processor family %d\n", 
6457                                 local_cpu_data->family);
6458                 return -ENODEV;
6459         }
6460
6461         /*
6462          * compute the number of implemented PMD/PMC from the
6463          * description tables
6464          */
6465         n = 0;
6466         for (i=0; PMC_IS_LAST(i) == 0;  i++) {
6467                 if (PMC_IS_IMPL(i) == 0) continue;
6468                 pmu_conf->impl_pmcs[i>>6] |= 1UL << (i&63);
6469                 n++;
6470         }
6471         pmu_conf->num_pmcs = n;
6472
6473         n = 0; n_counters = 0;
6474         for (i=0; PMD_IS_LAST(i) == 0;  i++) {
6475                 if (PMD_IS_IMPL(i) == 0) continue;
6476                 pmu_conf->impl_pmds[i>>6] |= 1UL << (i&63);
6477                 n++;
6478                 if (PMD_IS_COUNTING(i)) n_counters++;
6479         }
6480         pmu_conf->num_pmds      = n;
6481         pmu_conf->num_counters  = n_counters;
6482
6483         /*
6484          * sanity checks on the number of debug registers
6485          */
6486         if (pmu_conf->use_rr_dbregs) {
6487                 if (pmu_conf->num_ibrs > IA64_NUM_DBG_REGS) {
6488                         printk(KERN_INFO "perfmon: unsupported number of code debug registers (%u)\n", pmu_conf->num_ibrs);
6489                         pmu_conf = NULL;
6490                         return -1;
6491                 }
6492                 if (pmu_conf->num_dbrs > IA64_NUM_DBG_REGS) {
6493                         printk(KERN_INFO "perfmon: unsupported number of data debug registers (%u)\n", pmu_conf->num_ibrs);
6494                         pmu_conf = NULL;
6495                         return -1;
6496                 }
6497         }
6498
6499         printk("perfmon: %s PMU detected, %u PMCs, %u PMDs, %u counters (%lu bits)\n",
6500                pmu_conf->pmu_name,
6501                pmu_conf->num_pmcs,
6502                pmu_conf->num_pmds,
6503                pmu_conf->num_counters,
6504                ffz(pmu_conf->ovfl_val));
6505
6506         /* sanity check */
6507         if (pmu_conf->num_pmds >= IA64_NUM_PMD_REGS || pmu_conf->num_pmcs >= IA64_NUM_PMC_REGS) {
6508                 printk(KERN_ERR "perfmon: not enough pmc/pmd, perfmon disabled\n");
6509                 pmu_conf = NULL;
6510                 return -1;
6511         }
6512
6513         /*
6514          * create /proc/perfmon (mostly for debugging purposes)
6515          */
6516         perfmon_dir = create_proc_entry("perfmon", S_IRUGO, NULL);
6517         if (perfmon_dir == NULL) {
6518                 printk(KERN_ERR "perfmon: cannot create /proc entry, perfmon disabled\n");
6519                 pmu_conf = NULL;
6520                 return -1;
6521         }
6522         /*
6523          * install customized file operations for /proc/perfmon entry
6524          */
6525         perfmon_dir->proc_fops = &pfm_proc_fops;
6526
6527         /*
6528          * create /proc/sys/kernel/perfmon (for debugging purposes)
6529          */
6530         pfm_sysctl_header = register_sysctl_table(pfm_sysctl_root, 0);
6531
6532         /*
6533          * initialize all our spinlocks
6534          */
6535         spin_lock_init(&pfm_sessions.pfs_lock);
6536         spin_lock_init(&pfm_buffer_fmt_lock);
6537
6538         init_pfm_fs();
6539
6540         for(i=0; i < NR_CPUS; i++) pfm_stats[i].pfm_ovfl_intr_cycles_min = ~0UL;
6541
6542         return 0;
6543 }
6544
6545 __initcall(pfm_init);
6546
6547 /*
6548  * this function is called before pfm_init()
6549  */
6550 void
6551 pfm_init_percpu (void)
6552 {
6553         /*
6554          * make sure no measurement is active
6555          * (may inherit programmed PMCs from EFI).
6556          */
6557         pfm_clear_psr_pp();
6558         pfm_clear_psr_up();
6559
6560         /*
6561          * we run with the PMU not frozen at all times
6562          */
6563         pfm_unfreeze_pmu();
6564
6565         if (smp_processor_id() == 0)
6566                 register_percpu_irq(IA64_PERFMON_VECTOR, &perfmon_irqaction);
6567
6568         ia64_setreg(_IA64_REG_CR_PMV, IA64_PERFMON_VECTOR);
6569         ia64_srlz_d();
6570 }
6571
6572 /*
6573  * used for debug purposes only
6574  */
6575 void
6576 dump_pmu_state(const char *from)
6577 {
6578         struct task_struct *task;
6579         struct thread_struct *t;
6580         struct pt_regs *regs;
6581         pfm_context_t *ctx;
6582         unsigned long psr, dcr, info, flags;
6583         int i, this_cpu;
6584
6585         local_irq_save(flags);
6586
6587         this_cpu = smp_processor_id();
6588         regs     = ia64_task_regs(current);
6589         info     = PFM_CPUINFO_GET();
6590         dcr      = ia64_getreg(_IA64_REG_CR_DCR);
6591
6592         if (info == 0 && ia64_psr(regs)->pp == 0 && (dcr & IA64_DCR_PP) == 0) {
6593                 local_irq_restore(flags);
6594                 return;
6595         }
6596
6597         printk("CPU%d from %s() current [%d] iip=0x%lx %s\n", 
6598                 this_cpu, 
6599                 from, 
6600                 current->pid, 
6601                 regs->cr_iip,
6602                 current->comm);
6603
6604         task = GET_PMU_OWNER();
6605         ctx  = GET_PMU_CTX();
6606
6607         printk("->CPU%d owner [%d] ctx=%p\n", this_cpu, task ? task->pid : -1, ctx);
6608
6609         psr = pfm_get_psr();
6610
6611         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", 
6612                 this_cpu,
6613                 ia64_get_pmc(0),
6614                 psr & IA64_PSR_PP ? 1 : 0,
6615                 psr & IA64_PSR_UP ? 1 : 0,
6616                 dcr & IA64_DCR_PP ? 1 : 0,
6617                 info,
6618                 ia64_psr(regs)->up,
6619                 ia64_psr(regs)->pp);
6620
6621         ia64_psr(regs)->up = 0;
6622         ia64_psr(regs)->pp = 0;
6623
6624         t = &current->thread;
6625
6626         for (i=1; PMC_IS_LAST(i) == 0; i++) {
6627                 if (PMC_IS_IMPL(i) == 0) continue;
6628                 printk("->CPU%d pmc[%d]=0x%lx thread_pmc[%d]=0x%lx\n", this_cpu, i, ia64_get_pmc(i), i, t->pmcs[i]);
6629         }
6630
6631         for (i=1; PMD_IS_LAST(i) == 0; i++) {
6632                 if (PMD_IS_IMPL(i) == 0) continue;
6633                 printk("->CPU%d pmd[%d]=0x%lx thread_pmd[%d]=0x%lx\n", this_cpu, i, ia64_get_pmd(i), i, t->pmds[i]);
6634         }
6635
6636         if (ctx) {
6637                 printk("->CPU%d ctx_state=%d vaddr=%p addr=%p fd=%d ctx_task=[%d] saved_psr_up=0x%lx\n",
6638                                 this_cpu,
6639                                 ctx->ctx_state,
6640                                 ctx->ctx_smpl_vaddr,
6641                                 ctx->ctx_smpl_hdr,
6642                                 ctx->ctx_msgq_head,
6643                                 ctx->ctx_msgq_tail,
6644                                 ctx->ctx_saved_psr_up);
6645         }
6646         local_irq_restore(flags);
6647 }
6648
6649 /*
6650  * called from process.c:copy_thread(). task is new child.
6651  */
6652 void
6653 pfm_inherit(struct task_struct *task, struct pt_regs *regs)
6654 {
6655         struct thread_struct *thread;
6656
6657         DPRINT(("perfmon: pfm_inherit clearing state for [%d]\n", task->pid));
6658
6659         thread = &task->thread;
6660
6661         /*
6662          * cut links inherited from parent (current)
6663          */
6664         thread->pfm_context = NULL;
6665
6666         PFM_SET_WORK_PENDING(task, 0);
6667
6668         /*
6669          * the psr bits are already set properly in copy_threads()
6670          */
6671 }
6672 #else  /* !CONFIG_PERFMON */
6673 asmlinkage long
6674 sys_perfmonctl (int fd, int cmd, void *arg, int count)
6675 {
6676         return -ENOSYS;
6677 }
6678 #endif /* CONFIG_PERFMON */