7cfb6921d315dabed568f865ed3a4fbaab27b823
[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         // mm->total_vm  += size >> PAGE_SHIFT;
2345         vx_vmpages_add(mm, size >> PAGE_SHIFT);
2346         vm_stat_account(vma);
2347         up_write(&task->mm->mmap_sem);
2348
2349         /*
2350          * keep track of user level virtual address
2351          */
2352         ctx->ctx_smpl_vaddr = (void *)vma->vm_start;
2353         *(unsigned long *)user_vaddr = vma->vm_start;
2354
2355         return 0;
2356
2357 error:
2358         kmem_cache_free(vm_area_cachep, vma);
2359 error_kmem:
2360         pfm_rvfree(smpl_buf, size);
2361
2362         return -ENOMEM;
2363 }
2364
2365 /*
2366  * XXX: do something better here
2367  */
2368 static int
2369 pfm_bad_permissions(struct task_struct *task)
2370 {
2371         /* inspired by ptrace_attach() */
2372         DPRINT(("cur: uid=%d gid=%d task: euid=%d suid=%d uid=%d egid=%d sgid=%d\n",
2373                 current->uid,
2374                 current->gid,
2375                 task->euid,
2376                 task->suid,
2377                 task->uid,
2378                 task->egid,
2379                 task->sgid));
2380
2381         return ((current->uid != task->euid)
2382             || (current->uid != task->suid)
2383             || (current->uid != task->uid)
2384             || (current->gid != task->egid)
2385             || (current->gid != task->sgid)
2386             || (current->gid != task->gid)) && !capable(CAP_SYS_PTRACE);
2387 }
2388
2389 static int
2390 pfarg_is_sane(struct task_struct *task, pfarg_context_t *pfx)
2391 {
2392         int ctx_flags;
2393
2394         /* valid signal */
2395
2396         ctx_flags = pfx->ctx_flags;
2397
2398         if (ctx_flags & PFM_FL_SYSTEM_WIDE) {
2399
2400                 /*
2401                  * cannot block in this mode
2402                  */
2403                 if (ctx_flags & PFM_FL_NOTIFY_BLOCK) {
2404                         DPRINT(("cannot use blocking mode when in system wide monitoring\n"));
2405                         return -EINVAL;
2406                 }
2407         } else {
2408         }
2409         /* probably more to add here */
2410
2411         return 0;
2412 }
2413
2414 static int
2415 pfm_setup_buffer_fmt(struct task_struct *task, pfm_context_t *ctx, unsigned int ctx_flags,
2416                      unsigned int cpu, pfarg_context_t *arg)
2417 {
2418         pfm_buffer_fmt_t *fmt = NULL;
2419         unsigned long size = 0UL;
2420         void *uaddr = NULL;
2421         void *fmt_arg = NULL;
2422         int ret = 0;
2423 #define PFM_CTXARG_BUF_ARG(a)   (pfm_buffer_fmt_t *)(a+1)
2424
2425         /* invoke and lock buffer format, if found */
2426         fmt = pfm_find_buffer_fmt(arg->ctx_smpl_buf_id);
2427         if (fmt == NULL) {
2428                 DPRINT(("[%d] cannot find buffer format\n", task->pid));
2429                 return -EINVAL;
2430         }
2431
2432         /*
2433          * buffer argument MUST be contiguous to pfarg_context_t
2434          */
2435         if (fmt->fmt_arg_size) fmt_arg = PFM_CTXARG_BUF_ARG(arg);
2436
2437         ret = pfm_buf_fmt_validate(fmt, task, ctx_flags, cpu, fmt_arg);
2438
2439         DPRINT(("[%d] after validate(0x%x,%d,%p)=%d\n", task->pid, ctx_flags, cpu, fmt_arg, ret));
2440
2441         if (ret) goto error;
2442
2443         /* link buffer format and context */
2444         ctx->ctx_buf_fmt = fmt;
2445
2446         /*
2447          * check if buffer format wants to use perfmon buffer allocation/mapping service
2448          */
2449         ret = pfm_buf_fmt_getsize(fmt, task, ctx_flags, cpu, fmt_arg, &size);
2450         if (ret) goto error;
2451
2452         if (size) {
2453                 /*
2454                  * buffer is always remapped into the caller's address space
2455                  */
2456                 ret = pfm_smpl_buffer_alloc(current, ctx, size, &uaddr);
2457                 if (ret) goto error;
2458
2459                 /* keep track of user address of buffer */
2460                 arg->ctx_smpl_vaddr = uaddr;
2461         }
2462         ret = pfm_buf_fmt_init(fmt, task, ctx->ctx_smpl_hdr, ctx_flags, cpu, fmt_arg);
2463
2464 error:
2465         return ret;
2466 }
2467
2468 static void
2469 pfm_reset_pmu_state(pfm_context_t *ctx)
2470 {
2471         int i;
2472
2473         /*
2474          * install reset values for PMC.
2475          */
2476         for (i=1; PMC_IS_LAST(i) == 0; i++) {
2477                 if (PMC_IS_IMPL(i) == 0) continue;
2478                 ctx->ctx_pmcs[i] = PMC_DFL_VAL(i);
2479                 DPRINT(("pmc[%d]=0x%lx\n", i, ctx->ctx_pmcs[i]));
2480         }
2481         /*
2482          * PMD registers are set to 0UL when the context in memset()
2483          */
2484
2485         /*
2486          * On context switched restore, we must restore ALL pmc and ALL pmd even
2487          * when they are not actively used by the task. In UP, the incoming process
2488          * may otherwise pick up left over PMC, PMD state from the previous process.
2489          * As opposed to PMD, stale PMC can cause harm to the incoming
2490          * process because they may change what is being measured.
2491          * Therefore, we must systematically reinstall the entire
2492          * PMC state. In SMP, the same thing is possible on the
2493          * same CPU but also on between 2 CPUs.
2494          *
2495          * The problem with PMD is information leaking especially
2496          * to user level when psr.sp=0
2497          *
2498          * There is unfortunately no easy way to avoid this problem
2499          * on either UP or SMP. This definitively slows down the
2500          * pfm_load_regs() function.
2501          */
2502
2503          /*
2504           * bitmask of all PMCs accessible to this context
2505           *
2506           * PMC0 is treated differently.
2507           */
2508         ctx->ctx_all_pmcs[0] = pmu_conf->impl_pmcs[0] & ~0x1;
2509
2510         /*
2511          * bitmask of all PMDs that are accesible to this context
2512          */
2513         ctx->ctx_all_pmds[0] = pmu_conf->impl_pmds[0];
2514
2515         DPRINT(("<%d> all_pmcs=0x%lx all_pmds=0x%lx\n", ctx->ctx_fd, ctx->ctx_all_pmcs[0],ctx->ctx_all_pmds[0]));
2516
2517         /*
2518          * useful in case of re-enable after disable
2519          */
2520         ctx->ctx_used_ibrs[0] = 0UL;
2521         ctx->ctx_used_dbrs[0] = 0UL;
2522 }
2523
2524 static int
2525 pfm_ctx_getsize(void *arg, size_t *sz)
2526 {
2527         pfarg_context_t *req = (pfarg_context_t *)arg;
2528         pfm_buffer_fmt_t *fmt;
2529
2530         *sz = 0;
2531
2532         if (!pfm_uuid_cmp(req->ctx_smpl_buf_id, pfm_null_uuid)) return 0;
2533
2534         fmt = pfm_find_buffer_fmt(req->ctx_smpl_buf_id);
2535         if (fmt == NULL) {
2536                 DPRINT(("cannot find buffer format\n"));
2537                 return -EINVAL;
2538         }
2539         /* get just enough to copy in user parameters */
2540         *sz = fmt->fmt_arg_size;
2541         DPRINT(("arg_size=%lu\n", *sz));
2542
2543         return 0;
2544 }
2545
2546
2547
2548 /*
2549  * cannot attach if :
2550  *      - kernel task
2551  *      - task not owned by caller
2552  *      - task incompatible with context mode
2553  */
2554 static int
2555 pfm_task_incompatible(pfm_context_t *ctx, struct task_struct *task)
2556 {
2557         /*
2558          * no kernel task or task not owner by caller
2559          */
2560         if (task->mm == NULL) {
2561                 DPRINT(("task [%d] has not memory context (kernel thread)\n", task->pid));
2562                 return -EPERM;
2563         }
2564         if (pfm_bad_permissions(task)) {
2565                 DPRINT(("no permission to attach to  [%d]\n", task->pid));
2566                 return -EPERM;
2567         }
2568         /*
2569          * cannot block in self-monitoring mode
2570          */
2571         if (CTX_OVFL_NOBLOCK(ctx) == 0 && task == current) {
2572                 DPRINT(("cannot load a blocking context on self for [%d]\n", task->pid));
2573                 return -EINVAL;
2574         }
2575
2576         if (task->exit_state == EXIT_ZOMBIE) {
2577                 DPRINT(("cannot attach to  zombie task [%d]\n", task->pid));
2578                 return -EBUSY;
2579         }
2580
2581         /*
2582          * always ok for self
2583          */
2584         if (task == current) return 0;
2585
2586         if ((task->state != TASK_STOPPED) && (task->state != TASK_TRACED)) {
2587                 DPRINT(("cannot attach to non-stopped task [%d] state=%ld\n", task->pid, task->state));
2588                 return -EBUSY;
2589         }
2590         /*
2591          * make sure the task is off any CPU
2592          */
2593         wait_task_inactive(task);
2594
2595         /* more to come... */
2596
2597         return 0;
2598 }
2599
2600 static int
2601 pfm_get_task(pfm_context_t *ctx, pid_t pid, struct task_struct **task)
2602 {
2603         struct task_struct *p = current;
2604         int ret;
2605
2606         /* XXX: need to add more checks here */
2607         if (pid < 2) return -EPERM;
2608
2609         if (pid != current->pid) {
2610
2611                 read_lock(&tasklist_lock);
2612
2613                 p = find_task_by_pid(pid);
2614
2615                 /* make sure task cannot go away while we operate on it */
2616                 if (p) get_task_struct(p);
2617
2618                 read_unlock(&tasklist_lock);
2619
2620                 if (p == NULL) return -ESRCH;
2621         }
2622
2623         ret = pfm_task_incompatible(ctx, p);
2624         if (ret == 0) {
2625                 *task = p;
2626         } else if (p != current) {
2627                 pfm_put_task(p);
2628         }
2629         return ret;
2630 }
2631
2632
2633
2634 static int
2635 pfm_context_create(pfm_context_t *ctx, void *arg, int count, struct pt_regs *regs)
2636 {
2637         pfarg_context_t *req = (pfarg_context_t *)arg;
2638         struct file *filp;
2639         int ctx_flags;
2640         int ret;
2641
2642         /* let's check the arguments first */
2643         ret = pfarg_is_sane(current, req);
2644         if (ret < 0) return ret;
2645
2646         ctx_flags = req->ctx_flags;
2647
2648         ret = -ENOMEM;
2649
2650         ctx = pfm_context_alloc();
2651         if (!ctx) goto error;
2652
2653         ret = pfm_alloc_fd(&filp);
2654         if (ret < 0) goto error_file;
2655
2656         req->ctx_fd = ctx->ctx_fd = ret;
2657
2658         /*
2659          * attach context to file
2660          */
2661         filp->private_data = ctx;
2662
2663         /*
2664          * does the user want to sample?
2665          */
2666         if (pfm_uuid_cmp(req->ctx_smpl_buf_id, pfm_null_uuid)) {
2667                 ret = pfm_setup_buffer_fmt(current, ctx, ctx_flags, 0, req);
2668                 if (ret) goto buffer_error;
2669         }
2670
2671         /*
2672          * init context protection lock
2673          */
2674         spin_lock_init(&ctx->ctx_lock);
2675
2676         /*
2677          * context is unloaded
2678          */
2679         ctx->ctx_state = PFM_CTX_UNLOADED;
2680
2681         /*
2682          * initialization of context's flags
2683          */
2684         ctx->ctx_fl_block       = (ctx_flags & PFM_FL_NOTIFY_BLOCK) ? 1 : 0;
2685         ctx->ctx_fl_system      = (ctx_flags & PFM_FL_SYSTEM_WIDE) ? 1: 0;
2686         ctx->ctx_fl_is_sampling = ctx->ctx_buf_fmt ? 1 : 0; /* assume record() is defined */
2687         ctx->ctx_fl_no_msg      = (ctx_flags & PFM_FL_OVFL_NO_MSG) ? 1: 0;
2688         /*
2689          * will move to set properties
2690          * ctx->ctx_fl_excl_idle   = (ctx_flags & PFM_FL_EXCL_IDLE) ? 1: 0;
2691          */
2692
2693         /*
2694          * init restart semaphore to locked
2695          */
2696         sema_init(&ctx->ctx_restart_sem, 0);
2697
2698         /*
2699          * activation is used in SMP only
2700          */
2701         ctx->ctx_last_activation = PFM_INVALID_ACTIVATION;
2702         SET_LAST_CPU(ctx, -1);
2703
2704         /*
2705          * initialize notification message queue
2706          */
2707         ctx->ctx_msgq_head = ctx->ctx_msgq_tail = 0;
2708         init_waitqueue_head(&ctx->ctx_msgq_wait);
2709         init_waitqueue_head(&ctx->ctx_zombieq);
2710
2711         DPRINT(("ctx=%p flags=0x%x system=%d notify_block=%d excl_idle=%d no_msg=%d ctx_fd=%d \n",
2712                 ctx,
2713                 ctx_flags,
2714                 ctx->ctx_fl_system,
2715                 ctx->ctx_fl_block,
2716                 ctx->ctx_fl_excl_idle,
2717                 ctx->ctx_fl_no_msg,
2718                 ctx->ctx_fd));
2719
2720         /*
2721          * initialize soft PMU state
2722          */
2723         pfm_reset_pmu_state(ctx);
2724
2725         return 0;
2726
2727 buffer_error:
2728         pfm_free_fd(ctx->ctx_fd, filp);
2729
2730         if (ctx->ctx_buf_fmt) {
2731                 pfm_buf_fmt_exit(ctx->ctx_buf_fmt, current, NULL, regs);
2732         }
2733 error_file:
2734         pfm_context_free(ctx);
2735
2736 error:
2737         return ret;
2738 }
2739
2740 static inline unsigned long
2741 pfm_new_counter_value (pfm_counter_t *reg, int is_long_reset)
2742 {
2743         unsigned long val = is_long_reset ? reg->long_reset : reg->short_reset;
2744         unsigned long new_seed, old_seed = reg->seed, mask = reg->mask;
2745         extern unsigned long carta_random32 (unsigned long seed);
2746
2747         if (reg->flags & PFM_REGFL_RANDOM) {
2748                 new_seed = carta_random32(old_seed);
2749                 val -= (old_seed & mask);       /* counter values are negative numbers! */
2750                 if ((mask >> 32) != 0)
2751                         /* construct a full 64-bit random value: */
2752                         new_seed |= carta_random32(old_seed >> 32) << 32;
2753                 reg->seed = new_seed;
2754         }
2755         reg->lval = val;
2756         return val;
2757 }
2758
2759 static void
2760 pfm_reset_regs_masked(pfm_context_t *ctx, unsigned long *ovfl_regs, int is_long_reset)
2761 {
2762         unsigned long mask = ovfl_regs[0];
2763         unsigned long reset_others = 0UL;
2764         unsigned long val;
2765         int i;
2766
2767         /*
2768          * now restore reset value on sampling overflowed counters
2769          */
2770         mask >>= PMU_FIRST_COUNTER;
2771         for(i = PMU_FIRST_COUNTER; mask; i++, mask >>= 1) {
2772
2773                 if ((mask & 0x1UL) == 0UL) continue;
2774
2775                 ctx->ctx_pmds[i].val = val = pfm_new_counter_value(ctx->ctx_pmds+ i, is_long_reset);
2776                 reset_others        |= ctx->ctx_pmds[i].reset_pmds[0];
2777
2778                 DPRINT_ovfl((" %s reset ctx_pmds[%d]=%lx\n", is_long_reset ? "long" : "short", i, val));
2779         }
2780
2781         /*
2782          * Now take care of resetting the other registers
2783          */
2784         for(i = 0; reset_others; i++, reset_others >>= 1) {
2785
2786                 if ((reset_others & 0x1) == 0) continue;
2787
2788                 ctx->ctx_pmds[i].val = val = pfm_new_counter_value(ctx->ctx_pmds + i, is_long_reset);
2789
2790                 DPRINT_ovfl(("%s reset_others pmd[%d]=%lx\n",
2791                           is_long_reset ? "long" : "short", i, val));
2792         }
2793 }
2794
2795 static void
2796 pfm_reset_regs(pfm_context_t *ctx, unsigned long *ovfl_regs, int is_long_reset)
2797 {
2798         unsigned long mask = ovfl_regs[0];
2799         unsigned long reset_others = 0UL;
2800         unsigned long val;
2801         int i;
2802
2803         DPRINT_ovfl(("ovfl_regs=0x%lx is_long_reset=%d\n", ovfl_regs[0], is_long_reset));
2804
2805         if (ctx->ctx_state == PFM_CTX_MASKED) {
2806                 pfm_reset_regs_masked(ctx, ovfl_regs, is_long_reset);
2807                 return;
2808         }
2809
2810         /*
2811          * now restore reset value on sampling overflowed counters
2812          */
2813         mask >>= PMU_FIRST_COUNTER;
2814         for(i = PMU_FIRST_COUNTER; mask; i++, mask >>= 1) {
2815
2816                 if ((mask & 0x1UL) == 0UL) continue;
2817
2818                 val           = pfm_new_counter_value(ctx->ctx_pmds+ i, is_long_reset);
2819                 reset_others |= ctx->ctx_pmds[i].reset_pmds[0];
2820
2821                 DPRINT_ovfl((" %s reset ctx_pmds[%d]=%lx\n", is_long_reset ? "long" : "short", i, val));
2822
2823                 pfm_write_soft_counter(ctx, i, val);
2824         }
2825
2826         /*
2827          * Now take care of resetting the other registers
2828          */
2829         for(i = 0; reset_others; i++, reset_others >>= 1) {
2830
2831                 if ((reset_others & 0x1) == 0) continue;
2832
2833                 val = pfm_new_counter_value(ctx->ctx_pmds + i, is_long_reset);
2834
2835                 if (PMD_IS_COUNTING(i)) {
2836                         pfm_write_soft_counter(ctx, i, val);
2837                 } else {
2838                         ia64_set_pmd(i, val);
2839                 }
2840                 DPRINT_ovfl(("%s reset_others pmd[%d]=%lx\n",
2841                           is_long_reset ? "long" : "short", i, val));
2842         }
2843         ia64_srlz_d();
2844 }
2845
2846 static int
2847 pfm_write_pmcs(pfm_context_t *ctx, void *arg, int count, struct pt_regs *regs)
2848 {
2849         struct thread_struct *thread = NULL;
2850         struct task_struct *task;
2851         pfarg_reg_t *req = (pfarg_reg_t *)arg;
2852         unsigned long value, pmc_pm;
2853         unsigned long smpl_pmds, reset_pmds, impl_pmds;
2854         unsigned int cnum, reg_flags, flags, pmc_type;
2855         int i, can_access_pmu = 0, is_loaded, is_system, expert_mode;
2856         int is_monitor, is_counting, state;
2857         int ret = -EINVAL;
2858         pfm_reg_check_t wr_func;
2859 #define PFM_CHECK_PMC_PM(x, y, z) ((x)->ctx_fl_system ^ PMC_PM(y, z))
2860
2861         state     = ctx->ctx_state;
2862         is_loaded = state == PFM_CTX_LOADED ? 1 : 0;
2863         is_system = ctx->ctx_fl_system;
2864         task      = ctx->ctx_task;
2865         impl_pmds = pmu_conf->impl_pmds[0];
2866
2867         if (state == PFM_CTX_ZOMBIE) return -EINVAL;
2868
2869         if (is_loaded) {
2870                 thread = &task->thread;
2871                 /*
2872                  * In system wide and when the context is loaded, access can only happen
2873                  * when the caller is running on the CPU being monitored by the session.
2874                  * It does not have to be the owner (ctx_task) of the context per se.
2875                  */
2876                 if (is_system && ctx->ctx_cpu != smp_processor_id()) {
2877                         DPRINT(("should be running on CPU%d\n", ctx->ctx_cpu));
2878                         return -EBUSY;
2879                 }
2880                 can_access_pmu = GET_PMU_OWNER() == task || is_system ? 1 : 0;
2881         }
2882         expert_mode = pfm_sysctl.expert_mode; 
2883
2884         for (i = 0; i < count; i++, req++) {
2885
2886                 cnum       = req->reg_num;
2887                 reg_flags  = req->reg_flags;
2888                 value      = req->reg_value;
2889                 smpl_pmds  = req->reg_smpl_pmds[0];
2890                 reset_pmds = req->reg_reset_pmds[0];
2891                 flags      = 0;
2892
2893
2894                 if (cnum >= PMU_MAX_PMCS) {
2895                         DPRINT(("pmc%u is invalid\n", cnum));
2896                         goto error;
2897                 }
2898
2899                 pmc_type   = pmu_conf->pmc_desc[cnum].type;
2900                 pmc_pm     = (value >> pmu_conf->pmc_desc[cnum].pm_pos) & 0x1;
2901                 is_counting = (pmc_type & PFM_REG_COUNTING) == PFM_REG_COUNTING ? 1 : 0;
2902                 is_monitor  = (pmc_type & PFM_REG_MONITOR) == PFM_REG_MONITOR ? 1 : 0;
2903
2904                 /*
2905                  * we reject all non implemented PMC as well
2906                  * as attempts to modify PMC[0-3] which are used
2907                  * as status registers by the PMU
2908                  */
2909                 if ((pmc_type & PFM_REG_IMPL) == 0 || (pmc_type & PFM_REG_CONTROL) == PFM_REG_CONTROL) {
2910                         DPRINT(("pmc%u is unimplemented or no-access pmc_type=%x\n", cnum, pmc_type));
2911                         goto error;
2912                 }
2913                 wr_func = pmu_conf->pmc_desc[cnum].write_check;
2914                 /*
2915                  * If the PMC is a monitor, then if the value is not the default:
2916                  *      - system-wide session: PMCx.pm=1 (privileged monitor)
2917                  *      - per-task           : PMCx.pm=0 (user monitor)
2918                  */
2919                 if (is_monitor && value != PMC_DFL_VAL(cnum) && is_system ^ pmc_pm) {
2920                         DPRINT(("pmc%u pmc_pm=%lu is_system=%d\n",
2921                                 cnum,
2922                                 pmc_pm,
2923                                 is_system));
2924                         goto error;
2925                 }
2926
2927                 if (is_counting) {
2928                         /*
2929                          * enforce generation of overflow interrupt. Necessary on all
2930                          * CPUs.
2931                          */
2932                         value |= 1 << PMU_PMC_OI;
2933
2934                         if (reg_flags & PFM_REGFL_OVFL_NOTIFY) {
2935                                 flags |= PFM_REGFL_OVFL_NOTIFY;
2936                         }
2937
2938                         if (reg_flags & PFM_REGFL_RANDOM) flags |= PFM_REGFL_RANDOM;
2939
2940                         /* verify validity of smpl_pmds */
2941                         if ((smpl_pmds & impl_pmds) != smpl_pmds) {
2942                                 DPRINT(("invalid smpl_pmds 0x%lx for pmc%u\n", smpl_pmds, cnum));
2943                                 goto error;
2944                         }
2945
2946                         /* verify validity of reset_pmds */
2947                         if ((reset_pmds & impl_pmds) != reset_pmds) {
2948                                 DPRINT(("invalid reset_pmds 0x%lx for pmc%u\n", reset_pmds, cnum));
2949                                 goto error;
2950                         }
2951                 } else {
2952                         if (reg_flags & (PFM_REGFL_OVFL_NOTIFY|PFM_REGFL_RANDOM)) {
2953                                 DPRINT(("cannot set ovfl_notify or random on pmc%u\n", cnum));
2954                                 goto error;
2955                         }
2956                         /* eventid on non-counting monitors are ignored */
2957                 }
2958
2959                 /*
2960                  * execute write checker, if any
2961                  */
2962                 if (likely(expert_mode == 0 && wr_func)) {
2963                         ret = (*wr_func)(task, ctx, cnum, &value, regs);
2964                         if (ret) goto error;
2965                         ret = -EINVAL;
2966                 }
2967
2968                 /*
2969                  * no error on this register
2970                  */
2971                 PFM_REG_RETFLAG_SET(req->reg_flags, 0);
2972
2973                 /*
2974                  * Now we commit the changes to the software state
2975                  */
2976
2977                 /*
2978                  * update overflow information
2979                  */
2980                 if (is_counting) {
2981                         /*
2982                          * full flag update each time a register is programmed
2983                          */
2984                         ctx->ctx_pmds[cnum].flags = flags;
2985
2986                         ctx->ctx_pmds[cnum].reset_pmds[0] = reset_pmds;
2987                         ctx->ctx_pmds[cnum].smpl_pmds[0]  = smpl_pmds;
2988                         ctx->ctx_pmds[cnum].eventid       = req->reg_smpl_eventid;
2989
2990                         /*
2991                          * Mark all PMDS to be accessed as used.
2992                          *
2993                          * We do not keep track of PMC because we have to
2994                          * systematically restore ALL of them.
2995                          *
2996                          * We do not update the used_monitors mask, because
2997                          * if we have not programmed them, then will be in
2998                          * a quiescent state, therefore we will not need to
2999                          * mask/restore then when context is MASKED.
3000                          */
3001                         CTX_USED_PMD(ctx, reset_pmds);
3002                         CTX_USED_PMD(ctx, smpl_pmds);
3003                         /*
3004                          * make sure we do not try to reset on
3005                          * restart because we have established new values
3006                          */
3007                         if (state == PFM_CTX_MASKED) ctx->ctx_ovfl_regs[0] &= ~1UL << cnum;
3008                 }
3009                 /*
3010                  * Needed in case the user does not initialize the equivalent
3011                  * PMD. Clearing is done indirectly via pfm_reset_pmu_state() so there is no
3012                  * possible leak here.
3013                  */
3014                 CTX_USED_PMD(ctx, pmu_conf->pmc_desc[cnum].dep_pmd[0]);
3015
3016                 /*
3017                  * keep track of the monitor PMC that we are using.
3018                  * we save the value of the pmc in ctx_pmcs[] and if
3019                  * the monitoring is not stopped for the context we also
3020                  * place it in the saved state area so that it will be
3021                  * picked up later by the context switch code.
3022                  *
3023                  * The value in ctx_pmcs[] can only be changed in pfm_write_pmcs().
3024                  *
3025                  * The value in thread->pmcs[] may be modified on overflow, i.e.,  when
3026                  * monitoring needs to be stopped.
3027                  */
3028                 if (is_monitor) CTX_USED_MONITOR(ctx, 1UL << cnum);
3029
3030                 /*
3031                  * update context state
3032                  */
3033                 ctx->ctx_pmcs[cnum] = value;
3034
3035                 if (is_loaded) {
3036                         /*
3037                          * write thread state
3038                          */
3039                         if (is_system == 0) thread->pmcs[cnum] = value;
3040
3041                         /*
3042                          * write hardware register if we can
3043                          */
3044                         if (can_access_pmu) {
3045                                 ia64_set_pmc(cnum, value);
3046                         }
3047 #ifdef CONFIG_SMP
3048                         else {
3049                                 /*
3050                                  * per-task SMP only here
3051                                  *
3052                                  * we are guaranteed that the task is not running on the other CPU,
3053                                  * we indicate that this PMD will need to be reloaded if the task
3054                                  * is rescheduled on the CPU it ran last on.
3055                                  */
3056                                 ctx->ctx_reload_pmcs[0] |= 1UL << cnum;
3057                         }
3058 #endif
3059                 }
3060
3061                 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",
3062                           cnum,
3063                           value,
3064                           is_loaded,
3065                           can_access_pmu,
3066                           flags,
3067                           ctx->ctx_all_pmcs[0],
3068                           ctx->ctx_used_pmds[0],
3069                           ctx->ctx_pmds[cnum].eventid,
3070                           smpl_pmds,
3071                           reset_pmds,
3072                           ctx->ctx_reload_pmcs[0],
3073                           ctx->ctx_used_monitors[0],
3074                           ctx->ctx_ovfl_regs[0]));
3075         }
3076
3077         /*
3078          * make sure the changes are visible
3079          */
3080         if (can_access_pmu) ia64_srlz_d();
3081
3082         return 0;
3083 error:
3084         PFM_REG_RETFLAG_SET(req->reg_flags, PFM_REG_RETFL_EINVAL);
3085         return ret;
3086 }
3087
3088 static int
3089 pfm_write_pmds(pfm_context_t *ctx, void *arg, int count, struct pt_regs *regs)
3090 {
3091         struct thread_struct *thread = NULL;
3092         struct task_struct *task;
3093         pfarg_reg_t *req = (pfarg_reg_t *)arg;
3094         unsigned long value, hw_value, ovfl_mask;
3095         unsigned int cnum;
3096         int i, can_access_pmu = 0, state;
3097         int is_counting, is_loaded, is_system, expert_mode;
3098         int ret = -EINVAL;
3099         pfm_reg_check_t wr_func;
3100
3101
3102         state     = ctx->ctx_state;
3103         is_loaded = state == PFM_CTX_LOADED ? 1 : 0;
3104         is_system = ctx->ctx_fl_system;
3105         ovfl_mask = pmu_conf->ovfl_val;
3106         task      = ctx->ctx_task;
3107
3108         if (unlikely(state == PFM_CTX_ZOMBIE)) return -EINVAL;
3109
3110         /*
3111          * on both UP and SMP, we can only write to the PMC when the task is
3112          * the owner of the local PMU.
3113          */
3114         if (likely(is_loaded)) {
3115                 thread = &task->thread;
3116                 /*
3117                  * In system wide and when the context is loaded, access can only happen
3118                  * when the caller is running on the CPU being monitored by the session.
3119                  * It does not have to be the owner (ctx_task) of the context per se.
3120                  */
3121                 if (unlikely(is_system && ctx->ctx_cpu != smp_processor_id())) {
3122                         DPRINT(("should be running on CPU%d\n", ctx->ctx_cpu));
3123                         return -EBUSY;
3124                 }
3125                 can_access_pmu = GET_PMU_OWNER() == task || is_system ? 1 : 0;
3126         }
3127         expert_mode = pfm_sysctl.expert_mode; 
3128
3129         for (i = 0; i < count; i++, req++) {
3130
3131                 cnum  = req->reg_num;
3132                 value = req->reg_value;
3133
3134                 if (!PMD_IS_IMPL(cnum)) {
3135                         DPRINT(("pmd[%u] is unimplemented or invalid\n", cnum));
3136                         goto abort_mission;
3137                 }
3138                 is_counting = PMD_IS_COUNTING(cnum);
3139                 wr_func     = pmu_conf->pmd_desc[cnum].write_check;
3140
3141                 /*
3142                  * execute write checker, if any
3143                  */
3144                 if (unlikely(expert_mode == 0 && wr_func)) {
3145                         unsigned long v = value;
3146
3147                         ret = (*wr_func)(task, ctx, cnum, &v, regs);
3148                         if (ret) goto abort_mission;
3149
3150                         value = v;
3151                         ret   = -EINVAL;
3152                 }
3153
3154                 /*
3155                  * no error on this register
3156                  */
3157                 PFM_REG_RETFLAG_SET(req->reg_flags, 0);
3158
3159                 /*
3160                  * now commit changes to software state
3161                  */
3162                 hw_value = value;
3163
3164                 /*
3165                  * update virtualized (64bits) counter
3166                  */
3167                 if (is_counting) {
3168                         /*
3169                          * write context state
3170                          */
3171                         ctx->ctx_pmds[cnum].lval = value;
3172
3173                         /*
3174                          * when context is load we use the split value
3175                          */
3176                         if (is_loaded) {
3177                                 hw_value = value &  ovfl_mask;
3178                                 value    = value & ~ovfl_mask;
3179                         }
3180                 }
3181                 /*
3182                  * update reset values (not just for counters)
3183                  */
3184                 ctx->ctx_pmds[cnum].long_reset  = req->reg_long_reset;
3185                 ctx->ctx_pmds[cnum].short_reset = req->reg_short_reset;
3186
3187                 /*
3188                  * update randomization parameters (not just for counters)
3189                  */
3190                 ctx->ctx_pmds[cnum].seed = req->reg_random_seed;
3191                 ctx->ctx_pmds[cnum].mask = req->reg_random_mask;
3192
3193                 /*
3194                  * update context value
3195                  */
3196                 ctx->ctx_pmds[cnum].val  = value;
3197
3198                 /*
3199                  * Keep track of what we use
3200                  *
3201                  * We do not keep track of PMC because we have to
3202                  * systematically restore ALL of them.
3203                  */
3204                 CTX_USED_PMD(ctx, PMD_PMD_DEP(cnum));
3205
3206                 /*
3207                  * mark this PMD register used as well
3208                  */
3209                 CTX_USED_PMD(ctx, RDEP(cnum));
3210
3211                 /*
3212                  * make sure we do not try to reset on
3213                  * restart because we have established new values
3214                  */
3215                 if (is_counting && state == PFM_CTX_MASKED) {
3216                         ctx->ctx_ovfl_regs[0] &= ~1UL << cnum;
3217                 }
3218
3219                 if (is_loaded) {
3220                         /*
3221                          * write thread state
3222                          */
3223                         if (is_system == 0) thread->pmds[cnum] = hw_value;
3224
3225                         /*
3226                          * write hardware register if we can
3227                          */
3228                         if (can_access_pmu) {
3229                                 ia64_set_pmd(cnum, hw_value);
3230                         } else {
3231 #ifdef CONFIG_SMP
3232                                 /*
3233                                  * we are guaranteed that the task is not running on the other CPU,
3234                                  * we indicate that this PMD will need to be reloaded if the task
3235                                  * is rescheduled on the CPU it ran last on.
3236                                  */
3237                                 ctx->ctx_reload_pmds[0] |= 1UL << cnum;
3238 #endif
3239                         }
3240                 }
3241
3242                 DPRINT(("pmd[%u]=0x%lx ld=%d apmu=%d, hw_value=0x%lx ctx_pmd=0x%lx  short_reset=0x%lx "
3243                           "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",
3244                         cnum,
3245                         value,
3246                         is_loaded,
3247                         can_access_pmu,
3248                         hw_value,
3249                         ctx->ctx_pmds[cnum].val,
3250                         ctx->ctx_pmds[cnum].short_reset,
3251                         ctx->ctx_pmds[cnum].long_reset,
3252                         PMC_OVFL_NOTIFY(ctx, cnum) ? 'Y':'N',
3253                         ctx->ctx_pmds[cnum].seed,
3254                         ctx->ctx_pmds[cnum].mask,
3255                         ctx->ctx_used_pmds[0],
3256                         ctx->ctx_pmds[cnum].reset_pmds[0],
3257                         ctx->ctx_reload_pmds[0],
3258                         ctx->ctx_all_pmds[0],
3259                         ctx->ctx_ovfl_regs[0]));
3260         }
3261
3262         /*
3263          * make changes visible
3264          */
3265         if (can_access_pmu) ia64_srlz_d();
3266
3267         return 0;
3268
3269 abort_mission:
3270         /*
3271          * for now, we have only one possibility for error
3272          */
3273         PFM_REG_RETFLAG_SET(req->reg_flags, PFM_REG_RETFL_EINVAL);
3274         return ret;
3275 }
3276
3277 /*
3278  * By the way of PROTECT_CONTEXT(), interrupts are masked while we are in this function.
3279  * Therefore we know, we do not have to worry about the PMU overflow interrupt. If an
3280  * interrupt is delivered during the call, it will be kept pending until we leave, making
3281  * it appears as if it had been generated at the UNPROTECT_CONTEXT(). At least we are
3282  * guaranteed to return consistent data to the user, it may simply be old. It is not
3283  * trivial to treat the overflow while inside the call because you may end up in
3284  * some module sampling buffer code causing deadlocks.
3285  */
3286 static int
3287 pfm_read_pmds(pfm_context_t *ctx, void *arg, int count, struct pt_regs *regs)
3288 {
3289         struct thread_struct *thread = NULL;
3290         struct task_struct *task;
3291         unsigned long val = 0UL, lval, ovfl_mask, sval;
3292         pfarg_reg_t *req = (pfarg_reg_t *)arg;
3293         unsigned int cnum, reg_flags = 0;
3294         int i, can_access_pmu = 0, state;
3295         int is_loaded, is_system, is_counting, expert_mode;
3296         int ret = -EINVAL;
3297         pfm_reg_check_t rd_func;
3298
3299         /*
3300          * access is possible when loaded only for
3301          * self-monitoring tasks or in UP mode
3302          */
3303
3304         state     = ctx->ctx_state;
3305         is_loaded = state == PFM_CTX_LOADED ? 1 : 0;
3306         is_system = ctx->ctx_fl_system;
3307         ovfl_mask = pmu_conf->ovfl_val;
3308         task      = ctx->ctx_task;
3309
3310         if (state == PFM_CTX_ZOMBIE) return -EINVAL;
3311
3312         if (likely(is_loaded)) {
3313                 thread = &task->thread;
3314                 /*
3315                  * In system wide and when the context is loaded, access can only happen
3316                  * when the caller is running on the CPU being monitored by the session.
3317                  * It does not have to be the owner (ctx_task) of the context per se.
3318                  */
3319                 if (unlikely(is_system && ctx->ctx_cpu != smp_processor_id())) {
3320                         DPRINT(("should be running on CPU%d\n", ctx->ctx_cpu));
3321                         return -EBUSY;
3322                 }
3323                 /*
3324                  * this can be true when not self-monitoring only in UP
3325                  */
3326                 can_access_pmu = GET_PMU_OWNER() == task || is_system ? 1 : 0;
3327
3328                 if (can_access_pmu) ia64_srlz_d();
3329         }
3330         expert_mode = pfm_sysctl.expert_mode; 
3331
3332         DPRINT(("ld=%d apmu=%d ctx_state=%d\n",
3333                 is_loaded,
3334                 can_access_pmu,
3335                 state));
3336
3337         /*
3338          * on both UP and SMP, we can only read the PMD from the hardware register when
3339          * the task is the owner of the local PMU.
3340          */
3341
3342         for (i = 0; i < count; i++, req++) {
3343
3344                 cnum        = req->reg_num;
3345                 reg_flags   = req->reg_flags;
3346
3347                 if (unlikely(!PMD_IS_IMPL(cnum))) goto error;
3348                 /*
3349                  * we can only read the register that we use. That includes
3350                  * the one we explicitely initialize AND the one we want included
3351                  * in the sampling buffer (smpl_regs).
3352                  *
3353                  * Having this restriction allows optimization in the ctxsw routine
3354                  * without compromising security (leaks)
3355                  */
3356                 if (unlikely(!CTX_IS_USED_PMD(ctx, cnum))) goto error;
3357
3358                 sval        = ctx->ctx_pmds[cnum].val;
3359                 lval        = ctx->ctx_pmds[cnum].lval;
3360                 is_counting = PMD_IS_COUNTING(cnum);
3361
3362                 /*
3363                  * If the task is not the current one, then we check if the
3364                  * PMU state is still in the local live register due to lazy ctxsw.
3365                  * If true, then we read directly from the registers.
3366                  */
3367                 if (can_access_pmu){
3368                         val = ia64_get_pmd(cnum);
3369                 } else {
3370                         /*
3371                          * context has been saved
3372                          * if context is zombie, then task does not exist anymore.
3373                          * In this case, we use the full value saved in the context (pfm_flush_regs()).
3374                          */
3375                         val = is_loaded ? thread->pmds[cnum] : 0UL;
3376                 }
3377                 rd_func = pmu_conf->pmd_desc[cnum].read_check;
3378
3379                 if (is_counting) {
3380                         /*
3381                          * XXX: need to check for overflow when loaded
3382                          */
3383                         val &= ovfl_mask;
3384                         val += sval;
3385                 }
3386
3387                 /*
3388                  * execute read checker, if any
3389                  */
3390                 if (unlikely(expert_mode == 0 && rd_func)) {
3391                         unsigned long v = val;
3392                         ret = (*rd_func)(ctx->ctx_task, ctx, cnum, &v, regs);
3393                         if (ret) goto error;
3394                         val = v;
3395                         ret = -EINVAL;
3396                 }
3397
3398                 PFM_REG_RETFLAG_SET(reg_flags, 0);
3399
3400                 DPRINT(("pmd[%u]=0x%lx\n", cnum, val));
3401
3402                 /*
3403                  * update register return value, abort all if problem during copy.
3404                  * we only modify the reg_flags field. no check mode is fine because
3405                  * access has been verified upfront in sys_perfmonctl().
3406                  */
3407                 req->reg_value            = val;
3408                 req->reg_flags            = reg_flags;
3409                 req->reg_last_reset_val   = lval;
3410         }
3411
3412         return 0;
3413
3414 error:
3415         PFM_REG_RETFLAG_SET(req->reg_flags, PFM_REG_RETFL_EINVAL);
3416         return ret;
3417 }
3418
3419 int
3420 pfm_mod_write_pmcs(struct task_struct *task, void *req, unsigned int nreq, struct pt_regs *regs)
3421 {
3422         pfm_context_t *ctx;
3423
3424         if (req == NULL) return -EINVAL;
3425
3426         ctx = GET_PMU_CTX();
3427
3428         if (ctx == NULL) return -EINVAL;
3429
3430         /*
3431          * for now limit to current task, which is enough when calling
3432          * from overflow handler
3433          */
3434         if (task != current && ctx->ctx_fl_system == 0) return -EBUSY;
3435
3436         return pfm_write_pmcs(ctx, req, nreq, regs);
3437 }
3438 EXPORT_SYMBOL(pfm_mod_write_pmcs);
3439
3440 int
3441 pfm_mod_read_pmds(struct task_struct *task, void *req, unsigned int nreq, struct pt_regs *regs)
3442 {
3443         pfm_context_t *ctx;
3444
3445         if (req == NULL) return -EINVAL;
3446
3447         ctx = GET_PMU_CTX();
3448
3449         if (ctx == NULL) return -EINVAL;
3450
3451         /*
3452          * for now limit to current task, which is enough when calling
3453          * from overflow handler
3454          */
3455         if (task != current && ctx->ctx_fl_system == 0) return -EBUSY;
3456
3457         return pfm_read_pmds(ctx, req, nreq, regs);
3458 }
3459 EXPORT_SYMBOL(pfm_mod_read_pmds);
3460
3461 /*
3462  * Only call this function when a process it trying to
3463  * write the debug registers (reading is always allowed)
3464  */
3465 int
3466 pfm_use_debug_registers(struct task_struct *task)
3467 {
3468         pfm_context_t *ctx = task->thread.pfm_context;
3469         unsigned long flags;
3470         int ret = 0;
3471
3472         if (pmu_conf->use_rr_dbregs == 0) return 0;
3473
3474         DPRINT(("called for [%d]\n", task->pid));
3475
3476         /*
3477          * do it only once
3478          */
3479         if (task->thread.flags & IA64_THREAD_DBG_VALID) return 0;
3480
3481         /*
3482          * Even on SMP, we do not need to use an atomic here because
3483          * the only way in is via ptrace() and this is possible only when the
3484          * process is stopped. Even in the case where the ctxsw out is not totally
3485          * completed by the time we come here, there is no way the 'stopped' process
3486          * could be in the middle of fiddling with the pfm_write_ibr_dbr() routine.
3487          * So this is always safe.
3488          */
3489         if (ctx && ctx->ctx_fl_using_dbreg == 1) return -1;
3490
3491         LOCK_PFS(flags);
3492
3493         /*
3494          * We cannot allow setting breakpoints when system wide monitoring
3495          * sessions are using the debug registers.
3496          */
3497         if (pfm_sessions.pfs_sys_use_dbregs> 0)
3498                 ret = -1;
3499         else
3500                 pfm_sessions.pfs_ptrace_use_dbregs++;
3501
3502         DPRINT(("ptrace_use_dbregs=%u  sys_use_dbregs=%u by [%d] ret = %d\n",
3503                   pfm_sessions.pfs_ptrace_use_dbregs,
3504                   pfm_sessions.pfs_sys_use_dbregs,
3505                   task->pid, ret));
3506
3507         UNLOCK_PFS(flags);
3508
3509         return ret;
3510 }
3511
3512 /*
3513  * This function is called for every task that exits with the
3514  * IA64_THREAD_DBG_VALID set. This indicates a task which was
3515  * able to use the debug registers for debugging purposes via
3516  * ptrace(). Therefore we know it was not using them for
3517  * perfmormance monitoring, so we only decrement the number
3518  * of "ptraced" debug register users to keep the count up to date
3519  */
3520 int
3521 pfm_release_debug_registers(struct task_struct *task)
3522 {
3523         unsigned long flags;
3524         int ret;
3525
3526         if (pmu_conf->use_rr_dbregs == 0) return 0;
3527
3528         LOCK_PFS(flags);
3529         if (pfm_sessions.pfs_ptrace_use_dbregs == 0) {
3530                 printk(KERN_ERR "perfmon: invalid release for [%d] ptrace_use_dbregs=0\n", task->pid);
3531                 ret = -1;
3532         }  else {
3533                 pfm_sessions.pfs_ptrace_use_dbregs--;
3534                 ret = 0;
3535         }
3536         UNLOCK_PFS(flags);
3537
3538         return ret;
3539 }
3540
3541 static int
3542 pfm_restart(pfm_context_t *ctx, void *arg, int count, struct pt_regs *regs)
3543 {
3544         struct task_struct *task;
3545         pfm_buffer_fmt_t *fmt;
3546         pfm_ovfl_ctrl_t rst_ctrl;
3547         int state, is_system;
3548         int ret = 0;
3549
3550         state     = ctx->ctx_state;
3551         fmt       = ctx->ctx_buf_fmt;
3552         is_system = ctx->ctx_fl_system;
3553         task      = PFM_CTX_TASK(ctx);
3554
3555         switch(state) {
3556                 case PFM_CTX_MASKED:
3557                         break;
3558                 case PFM_CTX_LOADED: 
3559                         if (CTX_HAS_SMPL(ctx) && fmt->fmt_restart_active) break;
3560                         /* fall through */
3561                 case PFM_CTX_UNLOADED:
3562                 case PFM_CTX_ZOMBIE:
3563                         DPRINT(("invalid state=%d\n", state));
3564                         return -EBUSY;
3565                 default:
3566                         DPRINT(("state=%d, cannot operate (no active_restart handler)\n", state));
3567                         return -EINVAL;
3568         }
3569
3570         /*
3571          * In system wide and when the context is loaded, access can only happen
3572          * when the caller is running on the CPU being monitored by the session.
3573          * It does not have to be the owner (ctx_task) of the context per se.
3574          */
3575         if (is_system && ctx->ctx_cpu != smp_processor_id()) {
3576                 DPRINT(("should be running on CPU%d\n", ctx->ctx_cpu));
3577                 return -EBUSY;
3578         }
3579
3580         /* sanity check */
3581         if (unlikely(task == NULL)) {
3582                 printk(KERN_ERR "perfmon: [%d] pfm_restart no task\n", current->pid);
3583                 return -EINVAL;
3584         }
3585
3586         if (task == current || is_system) {
3587
3588                 fmt = ctx->ctx_buf_fmt;
3589
3590                 DPRINT(("restarting self %d ovfl=0x%lx\n",
3591                         task->pid,
3592                         ctx->ctx_ovfl_regs[0]));
3593
3594                 if (CTX_HAS_SMPL(ctx)) {
3595
3596                         prefetch(ctx->ctx_smpl_hdr);
3597
3598                         rst_ctrl.bits.mask_monitoring = 0;
3599                         rst_ctrl.bits.reset_ovfl_pmds = 0;
3600
3601                         if (state == PFM_CTX_LOADED)
3602                                 ret = pfm_buf_fmt_restart_active(fmt, task, &rst_ctrl, ctx->ctx_smpl_hdr, regs);
3603                         else
3604                                 ret = pfm_buf_fmt_restart(fmt, task, &rst_ctrl, ctx->ctx_smpl_hdr, regs);
3605                 } else {
3606                         rst_ctrl.bits.mask_monitoring = 0;
3607                         rst_ctrl.bits.reset_ovfl_pmds = 1;
3608                 }
3609
3610                 if (ret == 0) {
3611                         if (rst_ctrl.bits.reset_ovfl_pmds)
3612                                 pfm_reset_regs(ctx, ctx->ctx_ovfl_regs, PFM_PMD_LONG_RESET);
3613
3614                         if (rst_ctrl.bits.mask_monitoring == 0) {
3615                                 DPRINT(("resuming monitoring for [%d]\n", task->pid));
3616
3617                                 if (state == PFM_CTX_MASKED) pfm_restore_monitoring(task);
3618                         } else {
3619                                 DPRINT(("keeping monitoring stopped for [%d]\n", task->pid));
3620
3621                                 // cannot use pfm_stop_monitoring(task, regs);
3622                         }
3623                 }
3624                 /*
3625                  * clear overflowed PMD mask to remove any stale information
3626                  */
3627                 ctx->ctx_ovfl_regs[0] = 0UL;
3628
3629                 /*
3630                  * back to LOADED state
3631                  */
3632                 ctx->ctx_state = PFM_CTX_LOADED;
3633
3634                 /*
3635                  * XXX: not really useful for self monitoring
3636                  */
3637                 ctx->ctx_fl_can_restart = 0;
3638
3639                 return 0;
3640         }
3641
3642         /* 
3643          * restart another task
3644          */
3645
3646         /*
3647          * When PFM_CTX_MASKED, we cannot issue a restart before the previous 
3648          * one is seen by the task.
3649          */
3650         if (state == PFM_CTX_MASKED) {
3651                 if (ctx->ctx_fl_can_restart == 0) return -EINVAL;
3652                 /*
3653                  * will prevent subsequent restart before this one is
3654                  * seen by other task
3655                  */
3656                 ctx->ctx_fl_can_restart = 0;
3657         }
3658
3659         /*
3660          * if blocking, then post the semaphore is PFM_CTX_MASKED, i.e.
3661          * the task is blocked or on its way to block. That's the normal
3662          * restart path. If the monitoring is not masked, then the task
3663          * can be actively monitoring and we cannot directly intervene.
3664          * Therefore we use the trap mechanism to catch the task and
3665          * force it to reset the buffer/reset PMDs.
3666          *
3667          * if non-blocking, then we ensure that the task will go into
3668          * pfm_handle_work() before returning to user mode.
3669          *
3670          * We cannot explicitely reset another task, it MUST always
3671          * be done by the task itself. This works for system wide because
3672          * the tool that is controlling the session is logically doing 
3673          * "self-monitoring".
3674          */
3675         if (CTX_OVFL_NOBLOCK(ctx) == 0 && state == PFM_CTX_MASKED) {
3676                 DPRINT(("unblocking [%d] \n", task->pid));
3677                 up(&ctx->ctx_restart_sem);
3678         } else {
3679                 DPRINT(("[%d] armed exit trap\n", task->pid));
3680
3681                 ctx->ctx_fl_trap_reason = PFM_TRAP_REASON_RESET;
3682
3683                 PFM_SET_WORK_PENDING(task, 1);
3684
3685                 pfm_set_task_notify(task);
3686
3687                 /*
3688                  * XXX: send reschedule if task runs on another CPU
3689                  */
3690         }
3691         return 0;
3692 }
3693
3694 static int
3695 pfm_debug(pfm_context_t *ctx, void *arg, int count, struct pt_regs *regs)
3696 {
3697         unsigned int m = *(unsigned int *)arg;
3698
3699         pfm_sysctl.debug = m == 0 ? 0 : 1;
3700
3701         pfm_debug_var = pfm_sysctl.debug;
3702
3703         printk(KERN_INFO "perfmon debugging %s (timing reset)\n", pfm_sysctl.debug ? "on" : "off");
3704
3705         if (m == 0) {
3706                 memset(pfm_stats, 0, sizeof(pfm_stats));
3707                 for(m=0; m < NR_CPUS; m++) pfm_stats[m].pfm_ovfl_intr_cycles_min = ~0UL;
3708         }
3709         return 0;
3710 }
3711
3712 /*
3713  * arg can be NULL and count can be zero for this function
3714  */
3715 static int
3716 pfm_write_ibr_dbr(int mode, pfm_context_t *ctx, void *arg, int count, struct pt_regs *regs)
3717 {
3718         struct thread_struct *thread = NULL;
3719         struct task_struct *task;
3720         pfarg_dbreg_t *req = (pfarg_dbreg_t *)arg;
3721         unsigned long flags;
3722         dbreg_t dbreg;
3723         unsigned int rnum;
3724         int first_time;
3725         int ret = 0, state;
3726         int i, can_access_pmu = 0;
3727         int is_system, is_loaded;
3728
3729         if (pmu_conf->use_rr_dbregs == 0) return -EINVAL;
3730
3731         state     = ctx->ctx_state;
3732         is_loaded = state == PFM_CTX_LOADED ? 1 : 0;
3733         is_system = ctx->ctx_fl_system;
3734         task      = ctx->ctx_task;
3735
3736         if (state == PFM_CTX_ZOMBIE) return -EINVAL;
3737
3738         /*
3739          * on both UP and SMP, we can only write to the PMC when the task is
3740          * the owner of the local PMU.
3741          */
3742         if (is_loaded) {
3743                 thread = &task->thread;
3744                 /*
3745                  * In system wide and when the context is loaded, access can only happen
3746                  * when the caller is running on the CPU being monitored by the session.
3747                  * It does not have to be the owner (ctx_task) of the context per se.
3748                  */
3749                 if (unlikely(is_system && ctx->ctx_cpu != smp_processor_id())) {
3750                         DPRINT(("should be running on CPU%d\n", ctx->ctx_cpu));
3751                         return -EBUSY;
3752                 }
3753                 can_access_pmu = GET_PMU_OWNER() == task || is_system ? 1 : 0;
3754         }
3755
3756         /*
3757          * we do not need to check for ipsr.db because we do clear ibr.x, dbr.r, and dbr.w
3758          * ensuring that no real breakpoint can be installed via this call.
3759          *
3760          * IMPORTANT: regs can be NULL in this function
3761          */
3762
3763         first_time = ctx->ctx_fl_using_dbreg == 0;
3764
3765         /*
3766          * don't bother if we are loaded and task is being debugged
3767          */
3768         if (is_loaded && (thread->flags & IA64_THREAD_DBG_VALID) != 0) {
3769                 DPRINT(("debug registers already in use for [%d]\n", task->pid));
3770                 return -EBUSY;
3771         }
3772
3773         /*
3774          * check for debug registers in system wide mode
3775          *
3776          * If though a check is done in pfm_context_load(),
3777          * we must repeat it here, in case the registers are
3778          * written after the context is loaded
3779          */
3780         if (is_loaded) {
3781                 LOCK_PFS(flags);
3782
3783                 if (first_time && is_system) {
3784                         if (pfm_sessions.pfs_ptrace_use_dbregs)
3785                                 ret = -EBUSY;
3786                         else
3787                                 pfm_sessions.pfs_sys_use_dbregs++;
3788                 }
3789                 UNLOCK_PFS(flags);
3790         }
3791
3792         if (ret != 0) return ret;
3793
3794         /*
3795          * mark ourself as user of the debug registers for
3796          * perfmon purposes.
3797          */
3798         ctx->ctx_fl_using_dbreg = 1;
3799
3800         /*
3801          * clear hardware registers to make sure we don't
3802          * pick up stale state.
3803          *
3804          * for a system wide session, we do not use
3805          * thread.dbr, thread.ibr because this process
3806          * never leaves the current CPU and the state
3807          * is shared by all processes running on it
3808          */
3809         if (first_time && can_access_pmu) {
3810                 DPRINT(("[%d] clearing ibrs, dbrs\n", task->pid));
3811                 for (i=0; i < pmu_conf->num_ibrs; i++) {
3812                         ia64_set_ibr(i, 0UL);
3813                         ia64_dv_serialize_instruction();
3814                 }
3815                 ia64_srlz_i();
3816                 for (i=0; i < pmu_conf->num_dbrs; i++) {
3817                         ia64_set_dbr(i, 0UL);
3818                         ia64_dv_serialize_data();
3819                 }
3820                 ia64_srlz_d();
3821         }
3822
3823         /*
3824          * Now install the values into the registers
3825          */
3826         for (i = 0; i < count; i++, req++) {
3827
3828                 rnum      = req->dbreg_num;
3829                 dbreg.val = req->dbreg_value;
3830
3831                 ret = -EINVAL;
3832
3833                 if ((mode == PFM_CODE_RR && rnum >= PFM_NUM_IBRS) || ((mode == PFM_DATA_RR) && rnum >= PFM_NUM_DBRS)) {
3834                         DPRINT(("invalid register %u val=0x%lx mode=%d i=%d count=%d\n",
3835                                   rnum, dbreg.val, mode, i, count));
3836
3837                         goto abort_mission;
3838                 }
3839
3840                 /*
3841                  * make sure we do not install enabled breakpoint
3842                  */
3843                 if (rnum & 0x1) {
3844                         if (mode == PFM_CODE_RR)
3845                                 dbreg.ibr.ibr_x = 0;
3846                         else
3847                                 dbreg.dbr.dbr_r = dbreg.dbr.dbr_w = 0;
3848                 }
3849
3850                 PFM_REG_RETFLAG_SET(req->dbreg_flags, 0);
3851
3852                 /*
3853                  * Debug registers, just like PMC, can only be modified
3854                  * by a kernel call. Moreover, perfmon() access to those
3855                  * registers are centralized in this routine. The hardware
3856                  * does not modify the value of these registers, therefore,
3857                  * if we save them as they are written, we can avoid having
3858                  * to save them on context switch out. This is made possible
3859                  * by the fact that when perfmon uses debug registers, ptrace()
3860                  * won't be able to modify them concurrently.
3861                  */
3862                 if (mode == PFM_CODE_RR) {
3863                         CTX_USED_IBR(ctx, rnum);
3864
3865                         if (can_access_pmu) {
3866                                 ia64_set_ibr(rnum, dbreg.val);
3867                                 ia64_dv_serialize_instruction();
3868                         }
3869
3870                         ctx->ctx_ibrs[rnum] = dbreg.val;
3871
3872                         DPRINT(("write ibr%u=0x%lx used_ibrs=0x%x ld=%d apmu=%d\n",
3873                                 rnum, dbreg.val, ctx->ctx_used_ibrs[0], is_loaded, can_access_pmu));
3874                 } else {
3875                         CTX_USED_DBR(ctx, rnum);
3876
3877                         if (can_access_pmu) {
3878                                 ia64_set_dbr(rnum, dbreg.val);
3879                                 ia64_dv_serialize_data();
3880                         }
3881                         ctx->ctx_dbrs[rnum] = dbreg.val;
3882
3883                         DPRINT(("write dbr%u=0x%lx used_dbrs=0x%x ld=%d apmu=%d\n",
3884                                 rnum, dbreg.val, ctx->ctx_used_dbrs[0], is_loaded, can_access_pmu));
3885                 }
3886         }
3887
3888         return 0;
3889
3890 abort_mission:
3891         /*
3892          * in case it was our first attempt, we undo the global modifications
3893          */
3894         if (first_time) {
3895                 LOCK_PFS(flags);
3896                 if (ctx->ctx_fl_system) {
3897                         pfm_sessions.pfs_sys_use_dbregs--;
3898                 }
3899                 UNLOCK_PFS(flags);
3900                 ctx->ctx_fl_using_dbreg = 0;
3901         }
3902         /*
3903          * install error return flag
3904          */
3905         PFM_REG_RETFLAG_SET(req->dbreg_flags, PFM_REG_RETFL_EINVAL);
3906
3907         return ret;
3908 }
3909
3910 static int
3911 pfm_write_ibrs(pfm_context_t *ctx, void *arg, int count, struct pt_regs *regs)
3912 {
3913         return pfm_write_ibr_dbr(PFM_CODE_RR, ctx, arg, count, regs);
3914 }
3915
3916 static int
3917 pfm_write_dbrs(pfm_context_t *ctx, void *arg, int count, struct pt_regs *regs)
3918 {
3919         return pfm_write_ibr_dbr(PFM_DATA_RR, ctx, arg, count, regs);
3920 }
3921
3922 int
3923 pfm_mod_write_ibrs(struct task_struct *task, void *req, unsigned int nreq, struct pt_regs *regs)
3924 {
3925         pfm_context_t *ctx;
3926
3927         if (req == NULL) return -EINVAL;
3928
3929         ctx = GET_PMU_CTX();
3930
3931         if (ctx == NULL) return -EINVAL;
3932
3933         /*
3934          * for now limit to current task, which is enough when calling
3935          * from overflow handler
3936          */
3937         if (task != current && ctx->ctx_fl_system == 0) return -EBUSY;
3938
3939         return pfm_write_ibrs(ctx, req, nreq, regs);
3940 }
3941 EXPORT_SYMBOL(pfm_mod_write_ibrs);
3942
3943 int
3944 pfm_mod_write_dbrs(struct task_struct *task, void *req, unsigned int nreq, struct pt_regs *regs)
3945 {
3946         pfm_context_t *ctx;
3947
3948         if (req == NULL) return -EINVAL;
3949
3950         ctx = GET_PMU_CTX();
3951
3952         if (ctx == NULL) return -EINVAL;
3953
3954         /*
3955          * for now limit to current task, which is enough when calling
3956          * from overflow handler
3957          */
3958         if (task != current && ctx->ctx_fl_system == 0) return -EBUSY;
3959
3960         return pfm_write_dbrs(ctx, req, nreq, regs);
3961 }
3962 EXPORT_SYMBOL(pfm_mod_write_dbrs);
3963
3964
3965 static int
3966 pfm_get_features(pfm_context_t *ctx, void *arg, int count, struct pt_regs *regs)
3967 {
3968         pfarg_features_t *req = (pfarg_features_t *)arg;
3969
3970         req->ft_version = PFM_VERSION;
3971         return 0;
3972 }
3973
3974 static int
3975 pfm_stop(pfm_context_t *ctx, void *arg, int count, struct pt_regs *regs)
3976 {
3977         struct pt_regs *tregs;
3978         struct task_struct *task = PFM_CTX_TASK(ctx);
3979         int state, is_system;
3980
3981         state     = ctx->ctx_state;
3982         is_system = ctx->ctx_fl_system;
3983
3984         /*
3985          * context must be attached to issue the stop command (includes LOADED,MASKED,ZOMBIE)
3986          */
3987         if (state == PFM_CTX_UNLOADED) return -EINVAL;
3988
3989         /*
3990          * In system wide and when the context is loaded, access can only happen
3991          * when the caller is running on the CPU being monitored by the session.
3992          * It does not have to be the owner (ctx_task) of the context per se.
3993          */
3994         if (is_system && ctx->ctx_cpu != smp_processor_id()) {
3995                 DPRINT(("should be running on CPU%d\n", ctx->ctx_cpu));
3996                 return -EBUSY;
3997         }
3998         DPRINT(("task [%d] ctx_state=%d is_system=%d\n",
3999                 PFM_CTX_TASK(ctx)->pid,
4000                 state,
4001                 is_system));
4002         /*
4003          * in system mode, we need to update the PMU directly
4004          * and the user level state of the caller, which may not
4005          * necessarily be the creator of the context.
4006          */
4007         if (is_system) {
4008                 /*
4009                  * Update local PMU first
4010                  *
4011                  * disable dcr pp
4012                  */
4013                 ia64_setreg(_IA64_REG_CR_DCR, ia64_getreg(_IA64_REG_CR_DCR) & ~IA64_DCR_PP);
4014                 ia64_srlz_i();
4015
4016                 /*
4017                  * update local cpuinfo
4018                  */
4019                 PFM_CPUINFO_CLEAR(PFM_CPUINFO_DCR_PP);
4020
4021                 /*
4022                  * stop monitoring, does srlz.i
4023                  */
4024                 pfm_clear_psr_pp();
4025
4026                 /*
4027                  * stop monitoring in the caller
4028                  */
4029                 ia64_psr(regs)->pp = 0;
4030
4031                 return 0;
4032         }
4033         /*
4034          * per-task mode
4035          */
4036
4037         if (task == current) {
4038                 /* stop monitoring  at kernel level */
4039                 pfm_clear_psr_up();
4040
4041                 /*
4042                  * stop monitoring at the user level
4043                  */
4044                 ia64_psr(regs)->up = 0;
4045         } else {
4046                 tregs = ia64_task_regs(task);
4047
4048                 /*
4049                  * stop monitoring at the user level
4050                  */
4051                 ia64_psr(tregs)->up = 0;
4052
4053                 /*
4054                  * monitoring disabled in kernel at next reschedule
4055                  */
4056                 ctx->ctx_saved_psr_up = 0;
4057                 DPRINT(("task=[%d]\n", task->pid));
4058         }
4059         return 0;
4060 }
4061
4062
4063 static int
4064 pfm_start(pfm_context_t *ctx, void *arg, int count, struct pt_regs *regs)
4065 {
4066         struct pt_regs *tregs;
4067         int state, is_system;
4068
4069         state     = ctx->ctx_state;
4070         is_system = ctx->ctx_fl_system;
4071
4072         if (state != PFM_CTX_LOADED) return -EINVAL;
4073
4074         /*
4075          * In system wide and when the context is loaded, access can only happen
4076          * when the caller is running on the CPU being monitored by the session.
4077          * It does not have to be the owner (ctx_task) of the context per se.
4078          */
4079         if (is_system && ctx->ctx_cpu != smp_processor_id()) {
4080                 DPRINT(("should be running on CPU%d\n", ctx->ctx_cpu));
4081                 return -EBUSY;
4082         }
4083
4084         /*
4085          * in system mode, we need to update the PMU directly
4086          * and the user level state of the caller, which may not
4087          * necessarily be the creator of the context.
4088          */
4089         if (is_system) {
4090
4091                 /*
4092                  * set user level psr.pp for the caller
4093                  */
4094                 ia64_psr(regs)->pp = 1;
4095
4096                 /*
4097                  * now update the local PMU and cpuinfo
4098                  */
4099                 PFM_CPUINFO_SET(PFM_CPUINFO_DCR_PP);
4100
4101                 /*
4102                  * start monitoring at kernel level
4103                  */
4104                 pfm_set_psr_pp();
4105
4106                 /* enable dcr pp */
4107                 ia64_setreg(_IA64_REG_CR_DCR, ia64_getreg(_IA64_REG_CR_DCR) | IA64_DCR_PP);
4108                 ia64_srlz_i();
4109
4110                 return 0;
4111         }
4112
4113         /*
4114          * per-process mode
4115          */
4116
4117         if (ctx->ctx_task == current) {
4118
4119                 /* start monitoring at kernel level */
4120                 pfm_set_psr_up();
4121
4122                 /*
4123                  * activate monitoring at user level
4124                  */
4125                 ia64_psr(regs)->up = 1;
4126
4127         } else {
4128                 tregs = ia64_task_regs(ctx->ctx_task);
4129
4130                 /*
4131                  * start monitoring at the kernel level the next
4132                  * time the task is scheduled
4133                  */
4134                 ctx->ctx_saved_psr_up = IA64_PSR_UP;
4135
4136                 /*
4137                  * activate monitoring at user level
4138                  */
4139                 ia64_psr(tregs)->up = 1;
4140         }
4141         return 0;
4142 }
4143
4144 static int
4145 pfm_get_pmc_reset(pfm_context_t *ctx, void *arg, int count, struct pt_regs *regs)
4146 {
4147         pfarg_reg_t *req = (pfarg_reg_t *)arg;
4148         unsigned int cnum;
4149         int i;
4150         int ret = -EINVAL;
4151
4152         for (i = 0; i < count; i++, req++) {
4153
4154                 cnum = req->reg_num;
4155
4156                 if (!PMC_IS_IMPL(cnum)) goto abort_mission;
4157
4158                 req->reg_value = PMC_DFL_VAL(cnum);
4159
4160                 PFM_REG_RETFLAG_SET(req->reg_flags, 0);
4161
4162                 DPRINT(("pmc_reset_val pmc[%u]=0x%lx\n", cnum, req->reg_value));
4163         }
4164         return 0;
4165
4166 abort_mission:
4167         PFM_REG_RETFLAG_SET(req->reg_flags, PFM_REG_RETFL_EINVAL);
4168         return ret;
4169 }
4170
4171 static int
4172 pfm_check_task_exist(pfm_context_t *ctx)
4173 {
4174         struct task_struct *g, *t;
4175         int ret = -ESRCH;
4176
4177         read_lock(&tasklist_lock);
4178
4179         do_each_thread (g, t) {
4180                 if (t->thread.pfm_context == ctx) {
4181                         ret = 0;
4182                         break;
4183                 }
4184         } while_each_thread (g, t);
4185
4186         read_unlock(&tasklist_lock);
4187
4188         DPRINT(("pfm_check_task_exist: ret=%d ctx=%p\n", ret, ctx));
4189
4190         return ret;
4191 }
4192
4193 static int
4194 pfm_context_load(pfm_context_t *ctx, void *arg, int count, struct pt_regs *regs)
4195 {
4196         struct task_struct *task;
4197         struct thread_struct *thread;
4198         struct pfm_context_t *old;
4199         unsigned long flags;
4200 #ifndef CONFIG_SMP
4201         struct task_struct *owner_task = NULL;
4202 #endif
4203         pfarg_load_t *req = (pfarg_load_t *)arg;
4204         unsigned long *pmcs_source, *pmds_source;
4205         int the_cpu;
4206         int ret = 0;
4207         int state, is_system, set_dbregs = 0;
4208
4209         state     = ctx->ctx_state;
4210         is_system = ctx->ctx_fl_system;
4211         /*
4212          * can only load from unloaded or terminated state
4213          */
4214         if (state != PFM_CTX_UNLOADED) {
4215                 DPRINT(("cannot load to [%d], invalid ctx_state=%d\n",
4216                         req->load_pid,
4217                         ctx->ctx_state));
4218                 return -EINVAL;
4219         }
4220
4221         DPRINT(("load_pid [%d] using_dbreg=%d\n", req->load_pid, ctx->ctx_fl_using_dbreg));
4222
4223         if (CTX_OVFL_NOBLOCK(ctx) == 0 && req->load_pid == current->pid) {
4224                 DPRINT(("cannot use blocking mode on self\n"));
4225                 return -EINVAL;
4226         }
4227
4228         ret = pfm_get_task(ctx, req->load_pid, &task);
4229         if (ret) {
4230                 DPRINT(("load_pid [%d] get_task=%d\n", req->load_pid, ret));
4231                 return ret;
4232         }
4233
4234         ret = -EINVAL;
4235
4236         /*
4237          * system wide is self monitoring only
4238          */
4239         if (is_system && task != current) {
4240                 DPRINT(("system wide is self monitoring only load_pid=%d\n",
4241                         req->load_pid));
4242                 goto error;
4243         }
4244
4245         thread = &task->thread;
4246
4247         ret = 0;
4248         /*
4249          * cannot load a context which is using range restrictions,
4250          * into a task that is being debugged.
4251          */
4252         if (ctx->ctx_fl_using_dbreg) {
4253                 if (thread->flags & IA64_THREAD_DBG_VALID) {
4254                         ret = -EBUSY;
4255                         DPRINT(("load_pid [%d] task is debugged, cannot load range restrictions\n", req->load_pid));
4256                         goto error;
4257                 }
4258                 LOCK_PFS(flags);
4259
4260                 if (is_system) {
4261                         if (pfm_sessions.pfs_ptrace_use_dbregs) {
4262                                 DPRINT(("cannot load [%d] dbregs in use\n", task->pid));
4263                                 ret = -EBUSY;
4264                         } else {
4265                                 pfm_sessions.pfs_sys_use_dbregs++;
4266                                 DPRINT(("load [%d] increased sys_use_dbreg=%u\n", task->pid, pfm_sessions.pfs_sys_use_dbregs));
4267                                 set_dbregs = 1;
4268                         }
4269                 }
4270
4271                 UNLOCK_PFS(flags);
4272
4273                 if (ret) goto error;
4274         }
4275
4276         /*
4277          * SMP system-wide monitoring implies self-monitoring.
4278          *
4279          * The programming model expects the task to
4280          * be pinned on a CPU throughout the session.
4281          * Here we take note of the current CPU at the
4282          * time the context is loaded. No call from
4283          * another CPU will be allowed.
4284          *
4285          * The pinning via shed_setaffinity()
4286          * must be done by the calling task prior
4287          * to this call.
4288          *
4289          * systemwide: keep track of CPU this session is supposed to run on
4290          */
4291         the_cpu = ctx->ctx_cpu = smp_processor_id();
4292
4293         ret = -EBUSY;
4294         /*
4295          * now reserve the session
4296          */
4297         ret = pfm_reserve_session(current, is_system, the_cpu);
4298         if (ret) goto error;
4299
4300         /*
4301          * task is necessarily stopped at this point.
4302          *
4303          * If the previous context was zombie, then it got removed in
4304          * pfm_save_regs(). Therefore we should not see it here.
4305          * If we see a context, then this is an active context
4306          *
4307          * XXX: needs to be atomic
4308          */
4309         DPRINT(("before cmpxchg() old_ctx=%p new_ctx=%p\n",
4310                 thread->pfm_context, ctx));
4311
4312         old = ia64_cmpxchg(acq, &thread->pfm_context, NULL, ctx, sizeof(pfm_context_t *));
4313         if (old != NULL) {
4314                 DPRINT(("load_pid [%d] already has a context\n", req->load_pid));
4315                 goto error_unres;
4316         }
4317
4318         pfm_reset_msgq(ctx);
4319
4320         ctx->ctx_state = PFM_CTX_LOADED;
4321
4322         /*
4323          * link context to task
4324          */
4325         ctx->ctx_task = task;
4326
4327         if (is_system) {
4328                 /*
4329                  * we load as stopped
4330                  */
4331                 PFM_CPUINFO_SET(PFM_CPUINFO_SYST_WIDE);
4332                 PFM_CPUINFO_CLEAR(PFM_CPUINFO_DCR_PP);
4333
4334                 if (ctx->ctx_fl_excl_idle) PFM_CPUINFO_SET(PFM_CPUINFO_EXCL_IDLE);
4335         } else {
4336                 thread->flags |= IA64_THREAD_PM_VALID;
4337         }
4338
4339         /*
4340          * propagate into thread-state
4341          */
4342         pfm_copy_pmds(task, ctx);
4343         pfm_copy_pmcs(task, ctx);
4344
4345         pmcs_source = thread->pmcs;
4346         pmds_source = thread->pmds;
4347
4348         /*
4349          * always the case for system-wide
4350          */
4351         if (task == current) {
4352
4353                 if (is_system == 0) {
4354
4355                         /* allow user level control */
4356                         ia64_psr(regs)->sp = 0;
4357                         DPRINT(("clearing psr.sp for [%d]\n", task->pid));
4358
4359                         SET_LAST_CPU(ctx, smp_processor_id());
4360                         INC_ACTIVATION();
4361                         SET_ACTIVATION(ctx);
4362 #ifndef CONFIG_SMP
4363                         /*
4364                          * push the other task out, if any
4365                          */
4366                         owner_task = GET_PMU_OWNER();
4367                         if (owner_task) pfm_lazy_save_regs(owner_task);
4368 #endif
4369                 }
4370                 /*
4371                  * load all PMD from ctx to PMU (as opposed to thread state)
4372                  * restore all PMC from ctx to PMU
4373                  */
4374                 pfm_restore_pmds(pmds_source, ctx->ctx_all_pmds[0]);
4375                 pfm_restore_pmcs(pmcs_source, ctx->ctx_all_pmcs[0]);
4376
4377                 ctx->ctx_reload_pmcs[0] = 0UL;
4378                 ctx->ctx_reload_pmds[0] = 0UL;
4379
4380                 /*
4381                  * guaranteed safe by earlier check against DBG_VALID
4382                  */
4383                 if (ctx->ctx_fl_using_dbreg) {
4384                         pfm_restore_ibrs(ctx->ctx_ibrs, pmu_conf->num_ibrs);
4385                         pfm_restore_dbrs(ctx->ctx_dbrs, pmu_conf->num_dbrs);
4386                 }
4387                 /*
4388                  * set new ownership
4389                  */
4390                 SET_PMU_OWNER(task, ctx);
4391
4392                 DPRINT(("context loaded on PMU for [%d]\n", task->pid));
4393         } else {
4394                 /*
4395                  * when not current, task MUST be stopped, so this is safe
4396                  */
4397                 regs = ia64_task_regs(task);
4398
4399                 /* force a full reload */
4400                 ctx->ctx_last_activation = PFM_INVALID_ACTIVATION;
4401                 SET_LAST_CPU(ctx, -1);
4402
4403                 /* initial saved psr (stopped) */
4404                 ctx->ctx_saved_psr_up = 0UL;
4405                 ia64_psr(regs)->up = ia64_psr(regs)->pp = 0;
4406         }
4407
4408         ret = 0;
4409
4410 error_unres:
4411         if (ret) pfm_unreserve_session(ctx, ctx->ctx_fl_system, the_cpu);
4412 error:
4413         /*
4414          * we must undo the dbregs setting (for system-wide)
4415          */
4416         if (ret && set_dbregs) {
4417                 LOCK_PFS(flags);
4418                 pfm_sessions.pfs_sys_use_dbregs--;
4419                 UNLOCK_PFS(flags);
4420         }
4421         /*
4422          * release task, there is now a link with the context
4423          */
4424         if (is_system == 0 && task != current) {
4425                 pfm_put_task(task);
4426
4427                 if (ret == 0) {
4428                         ret = pfm_check_task_exist(ctx);
4429                         if (ret) {
4430                                 ctx->ctx_state = PFM_CTX_UNLOADED;
4431                                 ctx->ctx_task  = NULL;
4432                         }
4433                 }
4434         }
4435         return ret;
4436 }
4437
4438 /*
4439  * in this function, we do not need to increase the use count
4440  * for the task via get_task_struct(), because we hold the
4441  * context lock. If the task were to disappear while having
4442  * a context attached, it would go through pfm_exit_thread()
4443  * which also grabs the context lock  and would therefore be blocked
4444  * until we are here.
4445  */
4446 static void pfm_flush_pmds(struct task_struct *, pfm_context_t *ctx);
4447
4448 static int
4449 pfm_context_unload(pfm_context_t *ctx, void *arg, int count, struct pt_regs *regs)
4450 {
4451         struct task_struct *task = PFM_CTX_TASK(ctx);
4452         struct pt_regs *tregs;
4453         int prev_state, is_system;
4454         int ret;
4455
4456         DPRINT(("ctx_state=%d task [%d]\n", ctx->ctx_state, task ? task->pid : -1));
4457
4458         prev_state = ctx->ctx_state;
4459         is_system  = ctx->ctx_fl_system;
4460
4461         /*
4462          * unload only when necessary
4463          */
4464         if (prev_state == PFM_CTX_UNLOADED) {
4465                 DPRINT(("ctx_state=%d, nothing to do\n", prev_state));
4466                 return 0;
4467         }
4468
4469         /*
4470          * clear psr and dcr bits
4471          */
4472         ret = pfm_stop(ctx, NULL, 0, regs);
4473         if (ret) return ret;
4474
4475         ctx->ctx_state = PFM_CTX_UNLOADED;
4476
4477         /*
4478          * in system mode, we need to update the PMU directly
4479          * and the user level state of the caller, which may not
4480          * necessarily be the creator of the context.
4481          */
4482         if (is_system) {
4483
4484                 /*
4485                  * Update cpuinfo
4486                  *
4487                  * local PMU is taken care of in pfm_stop()
4488                  */
4489                 PFM_CPUINFO_CLEAR(PFM_CPUINFO_SYST_WIDE);
4490                 PFM_CPUINFO_CLEAR(PFM_CPUINFO_EXCL_IDLE);
4491
4492                 /*
4493                  * save PMDs in context
4494                  * release ownership
4495                  */
4496                 pfm_flush_pmds(current, ctx);
4497
4498                 /*
4499                  * at this point we are done with the PMU
4500                  * so we can unreserve the resource.
4501                  */
4502                 if (prev_state != PFM_CTX_ZOMBIE) 
4503                         pfm_unreserve_session(ctx, 1 , ctx->ctx_cpu);
4504
4505                 /*
4506                  * disconnect context from task
4507                  */
4508                 task->thread.pfm_context = NULL;
4509                 /*
4510                  * disconnect task from context
4511                  */
4512                 ctx->ctx_task = NULL;
4513
4514                 /*
4515                  * There is nothing more to cleanup here.
4516                  */
4517                 return 0;
4518         }
4519
4520         /*
4521          * per-task mode
4522          */
4523         tregs = task == current ? regs : ia64_task_regs(task);
4524
4525         if (task == current) {
4526                 /*
4527                  * cancel user level control
4528                  */
4529                 ia64_psr(regs)->sp = 1;
4530
4531                 DPRINT(("setting psr.sp for [%d]\n", task->pid));
4532         }
4533         /*
4534          * save PMDs to context
4535          * release ownership
4536          */
4537         pfm_flush_pmds(task, ctx);
4538
4539         /*
4540          * at this point we are done with the PMU
4541          * so we can unreserve the resource.
4542          *
4543          * when state was ZOMBIE, we have already unreserved.
4544          */
4545         if (prev_state != PFM_CTX_ZOMBIE) 
4546                 pfm_unreserve_session(ctx, 0 , ctx->ctx_cpu);
4547
4548         /*
4549          * reset activation counter and psr
4550          */
4551         ctx->ctx_last_activation = PFM_INVALID_ACTIVATION;
4552         SET_LAST_CPU(ctx, -1);
4553
4554         /*
4555          * PMU state will not be restored
4556          */
4557         task->thread.flags &= ~IA64_THREAD_PM_VALID;
4558
4559         /*
4560          * break links between context and task
4561          */
4562         task->thread.pfm_context  = NULL;
4563         ctx->ctx_task             = NULL;
4564
4565         PFM_SET_WORK_PENDING(task, 0);
4566
4567         ctx->ctx_fl_trap_reason  = PFM_TRAP_REASON_NONE;
4568         ctx->ctx_fl_can_restart  = 0;
4569         ctx->ctx_fl_going_zombie = 0;
4570
4571         DPRINT(("disconnected [%d] from context\n", task->pid));
4572
4573         return 0;
4574 }
4575
4576
4577 /*
4578  * called only from exit_thread(): task == current
4579  * we come here only if current has a context attached (loaded or masked)
4580  */
4581 void
4582 pfm_exit_thread(struct task_struct *task)
4583 {
4584         pfm_context_t *ctx;
4585         unsigned long flags;
4586         struct pt_regs *regs = ia64_task_regs(task);
4587         int ret, state;
4588         int free_ok = 0;
4589
4590         ctx = PFM_GET_CTX(task);
4591
4592         PROTECT_CTX(ctx, flags);
4593
4594         DPRINT(("state=%d task [%d]\n", ctx->ctx_state, task->pid));
4595
4596         state = ctx->ctx_state;
4597         switch(state) {
4598                 case PFM_CTX_UNLOADED:
4599                         /*
4600                          * only comes to thios function if pfm_context is not NULL, i.e., cannot
4601                          * be in unloaded state
4602                          */
4603                         printk(KERN_ERR "perfmon: pfm_exit_thread [%d] ctx unloaded\n", task->pid);
4604                         break;
4605                 case PFM_CTX_LOADED:
4606                 case PFM_CTX_MASKED:
4607                         ret = pfm_context_unload(ctx, NULL, 0, regs);
4608                         if (ret) {
4609                                 printk(KERN_ERR "perfmon: pfm_exit_thread [%d] state=%d unload failed %d\n", task->pid, state, ret);
4610                         }
4611                         DPRINT(("ctx unloaded for current state was %d\n", state));
4612
4613                         pfm_end_notify_user(ctx);
4614                         break;
4615                 case PFM_CTX_ZOMBIE:
4616                         ret = pfm_context_unload(ctx, NULL, 0, regs);
4617                         if (ret) {
4618                                 printk(KERN_ERR "perfmon: pfm_exit_thread [%d] state=%d unload failed %d\n", task->pid, state, ret);
4619                         }
4620                         free_ok = 1;
4621                         break;
4622                 default:
4623                         printk(KERN_ERR "perfmon: pfm_exit_thread [%d] unexpected state=%d\n", task->pid, state);
4624                         break;
4625         }
4626         UNPROTECT_CTX(ctx, flags);
4627
4628         { u64 psr = pfm_get_psr();
4629           BUG_ON(psr & (IA64_PSR_UP|IA64_PSR_PP));
4630           BUG_ON(GET_PMU_OWNER());
4631           BUG_ON(ia64_psr(regs)->up);
4632           BUG_ON(ia64_psr(regs)->pp);
4633         }
4634
4635         /*
4636          * All memory free operations (especially for vmalloc'ed memory)
4637          * MUST be done with interrupts ENABLED.
4638          */
4639         if (free_ok) pfm_context_free(ctx);
4640 }
4641
4642 /*
4643  * functions MUST be listed in the increasing order of their index (see permfon.h)
4644  */
4645 #define PFM_CMD(name, flags, arg_count, arg_type, getsz) { name, #name, flags, arg_count, sizeof(arg_type), getsz }
4646 #define PFM_CMD_S(name, flags) { name, #name, flags, 0, 0, NULL }
4647 #define PFM_CMD_PCLRWS  (PFM_CMD_FD|PFM_CMD_ARG_RW|PFM_CMD_STOP)
4648 #define PFM_CMD_PCLRW   (PFM_CMD_FD|PFM_CMD_ARG_RW)
4649 #define PFM_CMD_NONE    { NULL, "no-cmd", 0, 0, 0, NULL}
4650
4651 static pfm_cmd_desc_t pfm_cmd_tab[]={
4652 /* 0  */PFM_CMD_NONE,
4653 /* 1  */PFM_CMD(pfm_write_pmcs, PFM_CMD_PCLRWS, PFM_CMD_ARG_MANY, pfarg_reg_t, NULL),
4654 /* 2  */PFM_CMD(pfm_write_pmds, PFM_CMD_PCLRWS, PFM_CMD_ARG_MANY, pfarg_reg_t, NULL),
4655 /* 3  */PFM_CMD(pfm_read_pmds, PFM_CMD_PCLRWS, PFM_CMD_ARG_MANY, pfarg_reg_t, NULL),
4656 /* 4  */PFM_CMD_S(pfm_stop, PFM_CMD_PCLRWS),
4657 /* 5  */PFM_CMD_S(pfm_start, PFM_CMD_PCLRWS),
4658 /* 6  */PFM_CMD_NONE,
4659 /* 7  */PFM_CMD_NONE,
4660 /* 8  */PFM_CMD(pfm_context_create, PFM_CMD_ARG_RW, 1, pfarg_context_t, pfm_ctx_getsize),
4661 /* 9  */PFM_CMD_NONE,
4662 /* 10 */PFM_CMD_S(pfm_restart, PFM_CMD_PCLRW),
4663 /* 11 */PFM_CMD_NONE,
4664 /* 12 */PFM_CMD(pfm_get_features, PFM_CMD_ARG_RW, 1, pfarg_features_t, NULL),
4665 /* 13 */PFM_CMD(pfm_debug, 0, 1, unsigned int, NULL),
4666 /* 14 */PFM_CMD_NONE,
4667 /* 15 */PFM_CMD(pfm_get_pmc_reset, PFM_CMD_ARG_RW, PFM_CMD_ARG_MANY, pfarg_reg_t, NULL),
4668 /* 16 */PFM_CMD(pfm_context_load, PFM_CMD_PCLRWS, 1, pfarg_load_t, NULL),
4669 /* 17 */PFM_CMD_S(pfm_context_unload, PFM_CMD_PCLRWS),
4670 /* 18 */PFM_CMD_NONE,
4671 /* 19 */PFM_CMD_NONE,
4672 /* 20 */PFM_CMD_NONE,
4673 /* 21 */PFM_CMD_NONE,
4674 /* 22 */PFM_CMD_NONE,
4675 /* 23 */PFM_CMD_NONE,
4676 /* 24 */PFM_CMD_NONE,
4677 /* 25 */PFM_CMD_NONE,
4678 /* 26 */PFM_CMD_NONE,
4679 /* 27 */PFM_CMD_NONE,
4680 /* 28 */PFM_CMD_NONE,
4681 /* 29 */PFM_CMD_NONE,
4682 /* 30 */PFM_CMD_NONE,
4683 /* 31 */PFM_CMD_NONE,
4684 /* 32 */PFM_CMD(pfm_write_ibrs, PFM_CMD_PCLRWS, PFM_CMD_ARG_MANY, pfarg_dbreg_t, NULL),
4685 /* 33 */PFM_CMD(pfm_write_dbrs, PFM_CMD_PCLRWS, PFM_CMD_ARG_MANY, pfarg_dbreg_t, NULL)
4686 };
4687 #define PFM_CMD_COUNT   (sizeof(pfm_cmd_tab)/sizeof(pfm_cmd_desc_t))
4688
4689 static int
4690 pfm_check_task_state(pfm_context_t *ctx, int cmd, unsigned long flags)
4691 {
4692         struct task_struct *task;
4693         int state, old_state;
4694
4695 recheck:
4696         state = ctx->ctx_state;
4697         task  = ctx->ctx_task;
4698
4699         if (task == NULL) {
4700                 DPRINT(("context %d no task, state=%d\n", ctx->ctx_fd, state));
4701                 return 0;
4702         }
4703
4704         DPRINT(("context %d state=%d [%d] task_state=%ld must_stop=%d\n",
4705                 ctx->ctx_fd,
4706                 state,
4707                 task->pid,
4708                 task->state, PFM_CMD_STOPPED(cmd)));
4709
4710         /*
4711          * self-monitoring always ok.
4712          *
4713          * for system-wide the caller can either be the creator of the
4714          * context (to one to which the context is attached to) OR
4715          * a task running on the same CPU as the session.
4716          */
4717         if (task == current || ctx->ctx_fl_system) return 0;
4718
4719         /*
4720          * if context is UNLOADED we are safe to go
4721          */
4722         if (state == PFM_CTX_UNLOADED) return 0;
4723
4724         /*
4725          * no command can operate on a zombie context
4726          */
4727         if (state == PFM_CTX_ZOMBIE) {
4728                 DPRINT(("cmd %d state zombie cannot operate on context\n", cmd));
4729                 return -EINVAL;
4730         }
4731
4732         /*
4733          * context is LOADED or MASKED. Some commands may need to have 
4734          * the task stopped.
4735          *
4736          * We could lift this restriction for UP but it would mean that
4737          * the user has no guarantee the task would not run between
4738          * two successive calls to perfmonctl(). That's probably OK.
4739          * If this user wants to ensure the task does not run, then
4740          * the task must be stopped.
4741          */
4742         if (PFM_CMD_STOPPED(cmd)) {
4743                 if ((task->state != TASK_STOPPED) && (task->state != TASK_TRACED)) {
4744                         DPRINT(("[%d] task not in stopped state\n", task->pid));
4745                         return -EBUSY;
4746                 }
4747                 /*
4748                  * task is now stopped, wait for ctxsw out
4749                  *
4750                  * This is an interesting point in the code.
4751                  * We need to unprotect the context because
4752                  * the pfm_save_regs() routines needs to grab
4753                  * the same lock. There are danger in doing
4754                  * this because it leaves a window open for
4755                  * another task to get access to the context
4756                  * and possibly change its state. The one thing
4757                  * that is not possible is for the context to disappear
4758                  * because we are protected by the VFS layer, i.e.,
4759                  * get_fd()/put_fd().
4760                  */
4761                 old_state = state;
4762
4763                 UNPROTECT_CTX(ctx, flags);
4764
4765                 wait_task_inactive(task);
4766
4767                 PROTECT_CTX(ctx, flags);
4768
4769                 /*
4770                  * we must recheck to verify if state has changed
4771                  */
4772                 if (ctx->ctx_state != old_state) {
4773                         DPRINT(("old_state=%d new_state=%d\n", old_state, ctx->ctx_state));
4774                         goto recheck;
4775                 }
4776         }
4777         return 0;
4778 }
4779
4780 /*
4781  * system-call entry point (must return long)
4782  */
4783 asmlinkage long
4784 sys_perfmonctl (int fd, int cmd, void __user *arg, int count)
4785 {
4786         struct file *file = NULL;
4787         pfm_context_t *ctx = NULL;
4788         unsigned long flags = 0UL;
4789         void *args_k = NULL;
4790         long ret; /* will expand int return types */
4791         size_t base_sz, sz, xtra_sz = 0;
4792         int narg, completed_args = 0, call_made = 0, cmd_flags;
4793         int (*func)(pfm_context_t *ctx, void *arg, int count, struct pt_regs *regs);
4794         int (*getsize)(void *arg, size_t *sz);
4795 #define PFM_MAX_ARGSIZE 4096
4796
4797         /*
4798          * reject any call if perfmon was disabled at initialization
4799          */
4800         if (unlikely(pmu_conf == NULL)) return -ENOSYS;
4801
4802         if (unlikely(cmd < 0 || cmd >= PFM_CMD_COUNT)) {
4803                 DPRINT(("invalid cmd=%d\n", cmd));
4804                 return -EINVAL;
4805         }
4806
4807         func      = pfm_cmd_tab[cmd].cmd_func;
4808         narg      = pfm_cmd_tab[cmd].cmd_narg;
4809         base_sz   = pfm_cmd_tab[cmd].cmd_argsize;
4810         getsize   = pfm_cmd_tab[cmd].cmd_getsize;
4811         cmd_flags = pfm_cmd_tab[cmd].cmd_flags;
4812
4813         if (unlikely(func == NULL)) {
4814                 DPRINT(("invalid cmd=%d\n", cmd));
4815                 return -EINVAL;
4816         }
4817
4818         DPRINT(("cmd=%s idx=%d narg=0x%x argsz=%lu count=%d\n",
4819                 PFM_CMD_NAME(cmd),
4820                 cmd,
4821                 narg,
4822                 base_sz,
4823                 count));
4824
4825         /*
4826          * check if number of arguments matches what the command expects
4827          */
4828         if (unlikely((narg == PFM_CMD_ARG_MANY && count <= 0) || (narg > 0 && narg != count)))
4829                 return -EINVAL;
4830
4831 restart_args:
4832         sz = xtra_sz + base_sz*count;
4833         /*
4834          * limit abuse to min page size
4835          */
4836         if (unlikely(sz > PFM_MAX_ARGSIZE)) {
4837                 printk(KERN_ERR "perfmon: [%d] argument too big %lu\n", current->pid, sz);
4838                 return -E2BIG;
4839         }
4840
4841         /*
4842          * allocate default-sized argument buffer
4843          */
4844         if (likely(count && args_k == NULL)) {
4845                 args_k = kmalloc(PFM_MAX_ARGSIZE, GFP_KERNEL);
4846                 if (args_k == NULL) return -ENOMEM;
4847         }
4848
4849         ret = -EFAULT;
4850
4851         /*
4852          * copy arguments
4853          *
4854          * assume sz = 0 for command without parameters
4855          */
4856         if (sz && copy_from_user(args_k, arg, sz)) {
4857                 DPRINT(("cannot copy_from_user %lu bytes @%p\n", sz, arg));
4858                 goto error_args;
4859         }
4860
4861         /*
4862          * check if command supports extra parameters
4863          */
4864         if (completed_args == 0 && getsize) {
4865                 /*
4866                  * get extra parameters size (based on main argument)
4867                  */
4868                 ret = (*getsize)(args_k, &xtra_sz);
4869                 if (ret) goto error_args;
4870
4871                 completed_args = 1;
4872
4873                 DPRINT(("restart_args sz=%lu xtra_sz=%lu\n", sz, xtra_sz));
4874
4875                 /* retry if necessary */
4876                 if (likely(xtra_sz)) goto restart_args;
4877         }
4878
4879         if (unlikely((cmd_flags & PFM_CMD_FD) == 0)) goto skip_fd;
4880
4881         ret = -EBADF;
4882
4883         file = fget(fd);
4884         if (unlikely(file == NULL)) {
4885                 DPRINT(("invalid fd %d\n", fd));
4886                 goto error_args;
4887         }
4888         if (unlikely(PFM_IS_FILE(file) == 0)) {
4889                 DPRINT(("fd %d not related to perfmon\n", fd));
4890                 goto error_args;
4891         }
4892
4893         ctx = (pfm_context_t *)file->private_data;
4894         if (unlikely(ctx == NULL)) {
4895                 DPRINT(("no context for fd %d\n", fd));
4896                 goto error_args;
4897         }
4898         prefetch(&ctx->ctx_state);
4899
4900         PROTECT_CTX(ctx, flags);
4901
4902         /*
4903          * check task is stopped
4904          */
4905         ret = pfm_check_task_state(ctx, cmd, flags);
4906         if (unlikely(ret)) goto abort_locked;
4907
4908 skip_fd:
4909         ret = (*func)(ctx, args_k, count, ia64_task_regs(current));
4910
4911         call_made = 1;
4912
4913 abort_locked:
4914         if (likely(ctx)) {
4915                 DPRINT(("context unlocked\n"));
4916                 UNPROTECT_CTX(ctx, flags);
4917                 fput(file);
4918         }
4919
4920         /* copy argument back to user, if needed */
4921         if (call_made && PFM_CMD_RW_ARG(cmd) && copy_to_user(arg, args_k, base_sz*count)) ret = -EFAULT;
4922
4923 error_args:
4924         if (args_k) kfree(args_k);
4925
4926         DPRINT(("cmd=%s ret=%ld\n", PFM_CMD_NAME(cmd), ret));
4927
4928         return ret;
4929 }
4930
4931 static void
4932 pfm_resume_after_ovfl(pfm_context_t *ctx, unsigned long ovfl_regs, struct pt_regs *regs)
4933 {
4934         pfm_buffer_fmt_t *fmt = ctx->ctx_buf_fmt;
4935         pfm_ovfl_ctrl_t rst_ctrl;
4936         int state;
4937         int ret = 0;
4938
4939         state = ctx->ctx_state;
4940         /*
4941          * Unlock sampling buffer and reset index atomically
4942          * XXX: not really needed when blocking
4943          */
4944         if (CTX_HAS_SMPL(ctx)) {
4945
4946                 rst_ctrl.bits.mask_monitoring = 0;
4947                 rst_ctrl.bits.reset_ovfl_pmds = 0;
4948
4949                 if (state == PFM_CTX_LOADED)
4950                         ret = pfm_buf_fmt_restart_active(fmt, current, &rst_ctrl, ctx->ctx_smpl_hdr, regs);
4951                 else
4952                         ret = pfm_buf_fmt_restart(fmt, current, &rst_ctrl, ctx->ctx_smpl_hdr, regs);
4953         } else {
4954                 rst_ctrl.bits.mask_monitoring = 0;
4955                 rst_ctrl.bits.reset_ovfl_pmds = 1;
4956         }
4957
4958         if (ret == 0) {
4959                 if (rst_ctrl.bits.reset_ovfl_pmds) {
4960                         pfm_reset_regs(ctx, &ovfl_regs, PFM_PMD_LONG_RESET);
4961                 }
4962                 if (rst_ctrl.bits.mask_monitoring == 0) {
4963                         DPRINT(("resuming monitoring\n"));
4964                         if (ctx->ctx_state == PFM_CTX_MASKED) pfm_restore_monitoring(current);
4965                 } else {
4966                         DPRINT(("stopping monitoring\n"));
4967                         //pfm_stop_monitoring(current, regs);
4968                 }
4969                 ctx->ctx_state = PFM_CTX_LOADED;
4970         }
4971 }
4972
4973 /*
4974  * context MUST BE LOCKED when calling
4975  * can only be called for current
4976  */
4977 static void
4978 pfm_context_force_terminate(pfm_context_t *ctx, struct pt_regs *regs)
4979 {
4980         int ret;
4981
4982         DPRINT(("entering for [%d]\n", current->pid));
4983
4984         ret = pfm_context_unload(ctx, NULL, 0, regs);
4985         if (ret) {
4986                 printk(KERN_ERR "pfm_context_force_terminate: [%d] unloaded failed with %d\n", current->pid, ret);
4987         }
4988
4989         /*
4990          * and wakeup controlling task, indicating we are now disconnected
4991          */
4992         wake_up_interruptible(&ctx->ctx_zombieq);
4993
4994         /*
4995          * given that context is still locked, the controlling
4996          * task will only get access when we return from
4997          * pfm_handle_work().
4998          */
4999 }
5000
5001 static int pfm_ovfl_notify_user(pfm_context_t *ctx, unsigned long ovfl_pmds);
5002
5003 void
5004 pfm_handle_work(void)
5005 {
5006         pfm_context_t *ctx;
5007         struct pt_regs *regs;
5008         unsigned long flags;
5009         unsigned long ovfl_regs;
5010         unsigned int reason;
5011         int ret;
5012
5013         ctx = PFM_GET_CTX(current);
5014         if (ctx == NULL) {
5015                 printk(KERN_ERR "perfmon: [%d] has no PFM context\n", current->pid);
5016                 return;
5017         }
5018
5019         PROTECT_CTX(ctx, flags);
5020
5021         PFM_SET_WORK_PENDING(current, 0);
5022
5023         pfm_clear_task_notify();
5024
5025         regs = ia64_task_regs(current);
5026
5027         /*
5028          * extract reason for being here and clear
5029          */
5030         reason = ctx->ctx_fl_trap_reason;
5031         ctx->ctx_fl_trap_reason = PFM_TRAP_REASON_NONE;
5032         ovfl_regs = ctx->ctx_ovfl_regs[0];
5033
5034         DPRINT(("reason=%d state=%d\n", reason, ctx->ctx_state));
5035
5036         /*
5037          * must be done before we check for simple-reset mode
5038          */
5039         if (ctx->ctx_fl_going_zombie || ctx->ctx_state == PFM_CTX_ZOMBIE) goto do_zombie;
5040
5041
5042         //if (CTX_OVFL_NOBLOCK(ctx)) goto skip_blocking;
5043         if (reason == PFM_TRAP_REASON_RESET) goto skip_blocking;
5044
5045         UNPROTECT_CTX(ctx, flags);
5046
5047          /*
5048           * pfm_handle_work() is currently called with interrupts disabled.
5049           * The down_interruptible call may sleep, therefore we
5050           * must re-enable interrupts to avoid deadlocks. It is
5051           * safe to do so because this function is called ONLY
5052           * when returning to user level (PUStk=1), in which case
5053           * there is no risk of kernel stack overflow due to deep
5054           * interrupt nesting.
5055           */
5056         BUG_ON(flags & IA64_PSR_I);
5057         local_irq_enable();
5058
5059         DPRINT(("before block sleeping\n"));
5060
5061         /*
5062          * may go through without blocking on SMP systems
5063          * if restart has been received already by the time we call down()
5064          */
5065         ret = down_interruptible(&ctx->ctx_restart_sem);
5066
5067         DPRINT(("after block sleeping ret=%d\n", ret));
5068
5069         /*
5070          * disable interrupts to restore state we had upon entering
5071          * this function
5072          */
5073         local_irq_disable();
5074
5075         PROTECT_CTX(ctx, flags);
5076
5077         /*
5078          * we need to read the ovfl_regs only after wake-up
5079          * because we may have had pfm_write_pmds() in between
5080          * and that can changed PMD values and therefore 
5081          * ovfl_regs is reset for these new PMD values.
5082          */
5083         ovfl_regs = ctx->ctx_ovfl_regs[0];
5084
5085         if (ctx->ctx_fl_going_zombie) {
5086 do_zombie:
5087                 DPRINT(("context is zombie, bailing out\n"));
5088                 pfm_context_force_terminate(ctx, regs);
5089                 goto nothing_to_do;
5090         }
5091         /*
5092          * in case of interruption of down() we don't restart anything
5093          */
5094         if (ret < 0) goto nothing_to_do;
5095
5096 skip_blocking:
5097         pfm_resume_after_ovfl(ctx, ovfl_regs, regs);
5098         ctx->ctx_ovfl_regs[0] = 0UL;
5099
5100 nothing_to_do:
5101
5102         UNPROTECT_CTX(ctx, flags);
5103 }
5104
5105 static int
5106 pfm_notify_user(pfm_context_t *ctx, pfm_msg_t *msg)
5107 {
5108         if (ctx->ctx_state == PFM_CTX_ZOMBIE) {
5109                 DPRINT(("ignoring overflow notification, owner is zombie\n"));
5110                 return 0;
5111         }
5112
5113         DPRINT(("waking up somebody\n"));
5114
5115         if (msg) wake_up_interruptible(&ctx->ctx_msgq_wait);
5116
5117         /*
5118          * safe, we are not in intr handler, nor in ctxsw when
5119          * we come here
5120          */
5121         kill_fasync (&ctx->ctx_async_queue, SIGIO, POLL_IN);
5122
5123         return 0;
5124 }
5125
5126 static int
5127 pfm_ovfl_notify_user(pfm_context_t *ctx, unsigned long ovfl_pmds)
5128 {
5129         pfm_msg_t *msg = NULL;
5130
5131         if (ctx->ctx_fl_no_msg == 0) {
5132                 msg = pfm_get_new_msg(ctx);
5133                 if (msg == NULL) {
5134                         printk(KERN_ERR "perfmon: pfm_ovfl_notify_user no more notification msgs\n");
5135                         return -1;
5136                 }
5137
5138                 msg->pfm_ovfl_msg.msg_type         = PFM_MSG_OVFL;
5139                 msg->pfm_ovfl_msg.msg_ctx_fd       = ctx->ctx_fd;
5140                 msg->pfm_ovfl_msg.msg_active_set   = 0;
5141                 msg->pfm_ovfl_msg.msg_ovfl_pmds[0] = ovfl_pmds;
5142                 msg->pfm_ovfl_msg.msg_ovfl_pmds[1] = 0UL;
5143                 msg->pfm_ovfl_msg.msg_ovfl_pmds[2] = 0UL;
5144                 msg->pfm_ovfl_msg.msg_ovfl_pmds[3] = 0UL;
5145                 msg->pfm_ovfl_msg.msg_tstamp       = 0UL;
5146         }
5147
5148         DPRINT(("ovfl msg: msg=%p no_msg=%d fd=%d ovfl_pmds=0x%lx\n",
5149                 msg,
5150                 ctx->ctx_fl_no_msg,
5151                 ctx->ctx_fd,
5152                 ovfl_pmds));
5153
5154         return pfm_notify_user(ctx, msg);
5155 }
5156
5157 static int
5158 pfm_end_notify_user(pfm_context_t *ctx)
5159 {
5160         pfm_msg_t *msg;
5161
5162         msg = pfm_get_new_msg(ctx);
5163         if (msg == NULL) {
5164                 printk(KERN_ERR "perfmon: pfm_end_notify_user no more notification msgs\n");
5165                 return -1;
5166         }
5167         /* no leak */
5168         memset(msg, 0, sizeof(*msg));
5169
5170         msg->pfm_end_msg.msg_type    = PFM_MSG_END;
5171         msg->pfm_end_msg.msg_ctx_fd  = ctx->ctx_fd;
5172         msg->pfm_ovfl_msg.msg_tstamp = 0UL;
5173
5174         DPRINT(("end msg: msg=%p no_msg=%d ctx_fd=%d\n",
5175                 msg,
5176                 ctx->ctx_fl_no_msg,
5177                 ctx->ctx_fd));
5178
5179         return pfm_notify_user(ctx, msg);
5180 }
5181
5182 /*
5183  * main overflow processing routine.
5184  * it can be called from the interrupt path or explicitely during the context switch code
5185  */
5186 static void
5187 pfm_overflow_handler(struct task_struct *task, pfm_context_t *ctx, u64 pmc0, struct pt_regs *regs)
5188 {
5189         pfm_ovfl_arg_t *ovfl_arg;
5190         unsigned long mask;
5191         unsigned long old_val, ovfl_val, new_val;
5192         unsigned long ovfl_notify = 0UL, ovfl_pmds = 0UL, smpl_pmds = 0UL, reset_pmds;
5193         unsigned long tstamp;
5194         pfm_ovfl_ctrl_t ovfl_ctrl;
5195         unsigned int i, has_smpl;
5196         int must_notify = 0;
5197
5198         if (unlikely(ctx->ctx_state == PFM_CTX_ZOMBIE)) goto stop_monitoring;
5199
5200         /*
5201          * sanity test. Should never happen
5202          */
5203         if (unlikely((pmc0 & 0x1) == 0)) goto sanity_check;
5204
5205         tstamp   = ia64_get_itc();
5206         mask     = pmc0 >> PMU_FIRST_COUNTER;
5207         ovfl_val = pmu_conf->ovfl_val;
5208         has_smpl = CTX_HAS_SMPL(ctx);
5209
5210         DPRINT_ovfl(("pmc0=0x%lx pid=%d iip=0x%lx, %s "
5211                      "used_pmds=0x%lx\n",
5212                         pmc0,
5213                         task ? task->pid: -1,
5214                         (regs ? regs->cr_iip : 0),
5215                         CTX_OVFL_NOBLOCK(ctx) ? "nonblocking" : "blocking",
5216                         ctx->ctx_used_pmds[0]));
5217
5218
5219         /*
5220          * first we update the virtual counters
5221          * assume there was a prior ia64_srlz_d() issued
5222          */
5223         for (i = PMU_FIRST_COUNTER; mask ; i++, mask >>= 1) {
5224
5225                 /* skip pmd which did not overflow */
5226                 if ((mask & 0x1) == 0) continue;
5227
5228                 /*
5229                  * Note that the pmd is not necessarily 0 at this point as qualified events
5230                  * may have happened before the PMU was frozen. The residual count is not
5231                  * taken into consideration here but will be with any read of the pmd via
5232                  * pfm_read_pmds().
5233                  */
5234                 old_val              = new_val = ctx->ctx_pmds[i].val;
5235                 new_val             += 1 + ovfl_val;
5236                 ctx->ctx_pmds[i].val = new_val;
5237
5238                 /*
5239                  * check for overflow condition
5240                  */
5241                 if (likely(old_val > new_val)) {
5242                         ovfl_pmds |= 1UL << i;
5243                         if (PMC_OVFL_NOTIFY(ctx, i)) ovfl_notify |= 1UL << i;
5244                 }
5245
5246                 DPRINT_ovfl(("ctx_pmd[%d].val=0x%lx old_val=0x%lx pmd=0x%lx ovfl_pmds=0x%lx ovfl_notify=0x%lx\n",
5247                         i,
5248                         new_val,
5249                         old_val,
5250                         ia64_get_pmd(i) & ovfl_val,
5251                         ovfl_pmds,
5252                         ovfl_notify));
5253         }
5254
5255         /*
5256          * there was no 64-bit overflow, nothing else to do
5257          */
5258         if (ovfl_pmds == 0UL) return;
5259
5260         /* 
5261          * reset all control bits
5262          */
5263         ovfl_ctrl.val = 0;
5264         reset_pmds    = 0UL;
5265
5266         /*
5267          * if a sampling format module exists, then we "cache" the overflow by 
5268          * calling the module's handler() routine.
5269          */
5270         if (has_smpl) {
5271                 unsigned long start_cycles, end_cycles;
5272                 unsigned long pmd_mask;
5273                 int j, k, ret = 0;
5274                 int this_cpu = smp_processor_id();
5275
5276                 pmd_mask = ovfl_pmds >> PMU_FIRST_COUNTER;
5277                 ovfl_arg = &ctx->ctx_ovfl_arg;
5278
5279                 prefetch(ctx->ctx_smpl_hdr);
5280
5281                 for(i=PMU_FIRST_COUNTER; pmd_mask && ret == 0; i++, pmd_mask >>=1) {
5282
5283                         mask = 1UL << i;
5284
5285                         if ((pmd_mask & 0x1) == 0) continue;
5286
5287                         ovfl_arg->ovfl_pmd      = (unsigned char )i;
5288                         ovfl_arg->ovfl_notify   = ovfl_notify & mask ? 1 : 0;
5289                         ovfl_arg->active_set    = 0;
5290                         ovfl_arg->ovfl_ctrl.val = 0; /* module must fill in all fields */
5291                         ovfl_arg->smpl_pmds[0]  = smpl_pmds = ctx->ctx_pmds[i].smpl_pmds[0];
5292
5293                         ovfl_arg->pmd_value      = ctx->ctx_pmds[i].val;
5294                         ovfl_arg->pmd_last_reset = ctx->ctx_pmds[i].lval;
5295                         ovfl_arg->pmd_eventid    = ctx->ctx_pmds[i].eventid;
5296
5297                         /*
5298                          * copy values of pmds of interest. Sampling format may copy them
5299                          * into sampling buffer.
5300                          */
5301                         if (smpl_pmds) {
5302                                 for(j=0, k=0; smpl_pmds; j++, smpl_pmds >>=1) {
5303                                         if ((smpl_pmds & 0x1) == 0) continue;
5304                                         ovfl_arg->smpl_pmds_values[k++] = PMD_IS_COUNTING(j) ?  pfm_read_soft_counter(ctx, j) : ia64_get_pmd(j);
5305                                         DPRINT_ovfl(("smpl_pmd[%d]=pmd%u=0x%lx\n", k-1, j, ovfl_arg->smpl_pmds_values[k-1]));
5306                                 }
5307                         }
5308
5309                         pfm_stats[this_cpu].pfm_smpl_handler_calls++;
5310
5311                         start_cycles = ia64_get_itc();
5312
5313                         /*
5314                          * call custom buffer format record (handler) routine
5315                          */
5316                         ret = (*ctx->ctx_buf_fmt->fmt_handler)(task, ctx->ctx_smpl_hdr, ovfl_arg, regs, tstamp);
5317
5318                         end_cycles = ia64_get_itc();
5319
5320                         /*
5321                          * For those controls, we take the union because they have
5322                          * an all or nothing behavior.
5323                          */
5324                         ovfl_ctrl.bits.notify_user     |= ovfl_arg->ovfl_ctrl.bits.notify_user;
5325                         ovfl_ctrl.bits.block_task      |= ovfl_arg->ovfl_ctrl.bits.block_task;
5326                         ovfl_ctrl.bits.mask_monitoring |= ovfl_arg->ovfl_ctrl.bits.mask_monitoring;
5327                         /*
5328                          * build the bitmask of pmds to reset now
5329                          */
5330                         if (ovfl_arg->ovfl_ctrl.bits.reset_ovfl_pmds) reset_pmds |= mask;
5331
5332                         pfm_stats[this_cpu].pfm_smpl_handler_cycles += end_cycles - start_cycles;
5333                 }
5334                 /*
5335                  * when the module cannot handle the rest of the overflows, we abort right here
5336                  */
5337                 if (ret && pmd_mask) {
5338                         DPRINT(("handler aborts leftover ovfl_pmds=0x%lx\n",
5339                                 pmd_mask<<PMU_FIRST_COUNTER));
5340                 }
5341                 /*
5342                  * remove the pmds we reset now from the set of pmds to reset in pfm_restart()
5343                  */
5344                 ovfl_pmds &= ~reset_pmds;
5345         } else {
5346                 /*
5347                  * when no sampling module is used, then the default
5348                  * is to notify on overflow if requested by user
5349                  */
5350                 ovfl_ctrl.bits.notify_user     = ovfl_notify ? 1 : 0;
5351                 ovfl_ctrl.bits.block_task      = ovfl_notify ? 1 : 0;
5352                 ovfl_ctrl.bits.mask_monitoring = ovfl_notify ? 1 : 0; /* XXX: change for saturation */
5353                 ovfl_ctrl.bits.reset_ovfl_pmds = ovfl_notify ? 0 : 1;
5354                 /*
5355                  * if needed, we reset all overflowed pmds
5356                  */
5357                 if (ovfl_notify == 0) reset_pmds = ovfl_pmds;
5358         }
5359
5360         DPRINT_ovfl(("ovfl_pmds=0x%lx reset_pmds=0x%lx\n", ovfl_pmds, reset_pmds));
5361
5362         /*
5363          * reset the requested PMD registers using the short reset values
5364          */
5365         if (reset_pmds) {
5366                 unsigned long bm = reset_pmds;
5367                 pfm_reset_regs(ctx, &bm, PFM_PMD_SHORT_RESET);
5368         }
5369
5370         if (ovfl_notify && ovfl_ctrl.bits.notify_user) {
5371                 /*
5372                  * keep track of what to reset when unblocking
5373                  */
5374                 ctx->ctx_ovfl_regs[0] = ovfl_pmds;
5375
5376                 /*
5377                  * check for blocking context 
5378                  */
5379                 if (CTX_OVFL_NOBLOCK(ctx) == 0 && ovfl_ctrl.bits.block_task) {
5380
5381                         ctx->ctx_fl_trap_reason = PFM_TRAP_REASON_BLOCK;
5382
5383                         /*
5384                          * set the perfmon specific checking pending work for the task
5385                          */
5386                         PFM_SET_WORK_PENDING(task, 1);
5387
5388                         /*
5389                          * when coming from ctxsw, current still points to the
5390                          * previous task, therefore we must work with task and not current.
5391                          */
5392                         pfm_set_task_notify(task);
5393                 }
5394                 /*
5395                  * defer until state is changed (shorten spin window). the context is locked
5396                  * anyway, so the signal receiver would come spin for nothing.
5397                  */
5398                 must_notify = 1;
5399         }
5400
5401         DPRINT_ovfl(("owner [%d] pending=%ld reason=%u ovfl_pmds=0x%lx ovfl_notify=0x%lx masked=%d\n",
5402                         GET_PMU_OWNER() ? GET_PMU_OWNER()->pid : -1,
5403                         PFM_GET_WORK_PENDING(task),
5404                         ctx->ctx_fl_trap_reason,
5405                         ovfl_pmds,
5406                         ovfl_notify,
5407                         ovfl_ctrl.bits.mask_monitoring ? 1 : 0));
5408         /*
5409          * in case monitoring must be stopped, we toggle the psr bits
5410          */
5411         if (ovfl_ctrl.bits.mask_monitoring) {
5412                 pfm_mask_monitoring(task);
5413                 ctx->ctx_state = PFM_CTX_MASKED;
5414                 ctx->ctx_fl_can_restart = 1;
5415         }
5416
5417         /*
5418          * send notification now
5419          */
5420         if (must_notify) pfm_ovfl_notify_user(ctx, ovfl_notify);
5421
5422         return;
5423
5424 sanity_check:
5425         printk(KERN_ERR "perfmon: CPU%d overflow handler [%d] pmc0=0x%lx\n",
5426                         smp_processor_id(),
5427                         task ? task->pid : -1,
5428                         pmc0);
5429         return;
5430
5431 stop_monitoring:
5432         /*
5433          * in SMP, zombie context is never restored but reclaimed in pfm_load_regs().
5434          * Moreover, zombies are also reclaimed in pfm_save_regs(). Therefore we can
5435          * come here as zombie only if the task is the current task. In which case, we
5436          * can access the PMU  hardware directly.
5437          *
5438          * Note that zombies do have PM_VALID set. So here we do the minimal.
5439          *
5440          * In case the context was zombified it could not be reclaimed at the time
5441          * the monitoring program exited. At this point, the PMU reservation has been
5442          * returned, the sampiing buffer has been freed. We must convert this call
5443          * into a spurious interrupt. However, we must also avoid infinite overflows
5444          * by stopping monitoring for this task. We can only come here for a per-task
5445          * context. All we need to do is to stop monitoring using the psr bits which
5446          * are always task private. By re-enabling secure montioring, we ensure that
5447          * the monitored task will not be able to re-activate monitoring.
5448          * The task will eventually be context switched out, at which point the context
5449          * will be reclaimed (that includes releasing ownership of the PMU).
5450          *
5451          * So there might be a window of time where the number of per-task session is zero
5452          * yet one PMU might have a owner and get at most one overflow interrupt for a zombie
5453          * context. This is safe because if a per-task session comes in, it will push this one
5454          * out and by the virtue on pfm_save_regs(), this one will disappear. If a system wide
5455          * session is force on that CPU, given that we use task pinning, pfm_save_regs() will
5456          * also push our zombie context out.
5457          *
5458          * Overall pretty hairy stuff....
5459          */
5460         DPRINT(("ctx is zombie for [%d], converted to spurious\n", task ? task->pid: -1));
5461         pfm_clear_psr_up();
5462         ia64_psr(regs)->up = 0;
5463         ia64_psr(regs)->sp = 1;
5464         return;
5465 }
5466
5467 static int
5468 pfm_do_interrupt_handler(int irq, void *arg, struct pt_regs *regs)
5469 {
5470         struct task_struct *task;
5471         pfm_context_t *ctx;
5472         unsigned long flags;
5473         u64 pmc0;
5474         int this_cpu = smp_processor_id();
5475         int retval = 0;
5476
5477         pfm_stats[this_cpu].pfm_ovfl_intr_count++;
5478
5479         /*
5480          * srlz.d done before arriving here
5481          */
5482         pmc0 = ia64_get_pmc(0);
5483
5484         task = GET_PMU_OWNER();
5485         ctx  = GET_PMU_CTX();
5486
5487         /*
5488          * if we have some pending bits set
5489          * assumes : if any PMC0.bit[63-1] is set, then PMC0.fr = 1
5490          */
5491         if (PMC0_HAS_OVFL(pmc0) && task) {
5492                 /*
5493                  * we assume that pmc0.fr is always set here
5494                  */
5495
5496                 /* sanity check */
5497                 if (!ctx) goto report_spurious1;
5498
5499                 if (ctx->ctx_fl_system == 0 && (task->thread.flags & IA64_THREAD_PM_VALID) == 0) 
5500                         goto report_spurious2;
5501
5502                 PROTECT_CTX_NOPRINT(ctx, flags);
5503
5504                 pfm_overflow_handler(task, ctx, pmc0, regs);
5505
5506                 UNPROTECT_CTX_NOPRINT(ctx, flags);
5507
5508         } else {
5509                 pfm_stats[this_cpu].pfm_spurious_ovfl_intr_count++;
5510                 retval = -1;
5511         }
5512         /*
5513          * keep it unfrozen at all times
5514          */
5515         pfm_unfreeze_pmu();
5516
5517         return retval;
5518
5519 report_spurious1:
5520         printk(KERN_INFO "perfmon: spurious overflow interrupt on CPU%d: process %d has no PFM context\n",
5521                 this_cpu, task->pid);
5522         pfm_unfreeze_pmu();
5523         return -1;
5524 report_spurious2:
5525         printk(KERN_INFO "perfmon: spurious overflow interrupt on CPU%d: process %d, invalid flag\n", 
5526                 this_cpu, 
5527                 task->pid);
5528         pfm_unfreeze_pmu();
5529         return -1;
5530 }
5531
5532 static irqreturn_t
5533 pfm_interrupt_handler(int irq, void *arg, struct pt_regs *regs)
5534 {
5535         unsigned long start_cycles, total_cycles;
5536         unsigned long min, max;
5537         int this_cpu;
5538         int ret;
5539
5540         this_cpu = get_cpu();
5541         min      = pfm_stats[this_cpu].pfm_ovfl_intr_cycles_min;
5542         max      = pfm_stats[this_cpu].pfm_ovfl_intr_cycles_max;
5543
5544         start_cycles = ia64_get_itc();
5545
5546         ret = pfm_do_interrupt_handler(irq, arg, regs);
5547
5548         total_cycles = ia64_get_itc();
5549
5550         /*
5551          * don't measure spurious interrupts
5552          */
5553         if (likely(ret == 0)) {
5554                 total_cycles -= start_cycles;
5555
5556                 if (total_cycles < min) pfm_stats[this_cpu].pfm_ovfl_intr_cycles_min = total_cycles;
5557                 if (total_cycles > max) pfm_stats[this_cpu].pfm_ovfl_intr_cycles_max = total_cycles;
5558
5559                 pfm_stats[this_cpu].pfm_ovfl_intr_cycles += total_cycles;
5560         }
5561         put_cpu_no_resched();
5562         return IRQ_HANDLED;
5563 }
5564
5565 /*
5566  * /proc/perfmon interface, for debug only
5567  */
5568
5569 #define PFM_PROC_SHOW_HEADER    ((void *)NR_CPUS+1)
5570
5571 static void *
5572 pfm_proc_start(struct seq_file *m, loff_t *pos)
5573 {
5574         if (*pos == 0) {
5575                 return PFM_PROC_SHOW_HEADER;
5576         }
5577
5578         while (*pos <= NR_CPUS) {
5579                 if (cpu_online(*pos - 1)) {
5580                         return (void *)*pos;
5581                 }
5582                 ++*pos;
5583         }
5584         return NULL;
5585 }
5586
5587 static void *
5588 pfm_proc_next(struct seq_file *m, void *v, loff_t *pos)
5589 {
5590         ++*pos;
5591         return pfm_proc_start(m, pos);
5592 }
5593
5594 static void
5595 pfm_proc_stop(struct seq_file *m, void *v)
5596 {
5597 }
5598
5599 static void
5600 pfm_proc_show_header(struct seq_file *m)
5601 {
5602         struct list_head * pos;
5603         pfm_buffer_fmt_t * entry;
5604         unsigned long flags;
5605
5606         seq_printf(m,
5607                 "perfmon version           : %u.%u\n"
5608                 "model                     : %s\n"
5609                 "fastctxsw                 : %s\n"
5610                 "expert mode               : %s\n"
5611                 "ovfl_mask                 : 0x%lx\n"
5612                 "PMU flags                 : 0x%x\n",
5613                 PFM_VERSION_MAJ, PFM_VERSION_MIN,
5614                 pmu_conf->pmu_name,
5615                 pfm_sysctl.fastctxsw > 0 ? "Yes": "No",
5616                 pfm_sysctl.expert_mode > 0 ? "Yes": "No",
5617                 pmu_conf->ovfl_val,
5618                 pmu_conf->flags);
5619
5620         LOCK_PFS(flags);
5621
5622         seq_printf(m,
5623                 "proc_sessions             : %u\n"
5624                 "sys_sessions              : %u\n"
5625                 "sys_use_dbregs            : %u\n"
5626                 "ptrace_use_dbregs         : %u\n",
5627                 pfm_sessions.pfs_task_sessions,
5628                 pfm_sessions.pfs_sys_sessions,
5629                 pfm_sessions.pfs_sys_use_dbregs,
5630                 pfm_sessions.pfs_ptrace_use_dbregs);
5631
5632         UNLOCK_PFS(flags);
5633
5634         spin_lock(&pfm_buffer_fmt_lock);
5635
5636         list_for_each(pos, &pfm_buffer_fmt_list) {
5637                 entry = list_entry(pos, pfm_buffer_fmt_t, fmt_list);
5638                 seq_printf(m, "format                    : %02x-%02x-%02x-%02x-%02x-%02x-%02x-%02x-%02x-%02x-%02x-%02x-%02x-%02x-%02x-%02x %s\n",
5639                         entry->fmt_uuid[0],
5640                         entry->fmt_uuid[1],
5641                         entry->fmt_uuid[2],
5642                         entry->fmt_uuid[3],
5643                         entry->fmt_uuid[4],
5644                         entry->fmt_uuid[5],
5645                         entry->fmt_uuid[6],
5646                         entry->fmt_uuid[7],
5647                         entry->fmt_uuid[8],
5648                         entry->fmt_uuid[9],
5649                         entry->fmt_uuid[10],
5650                         entry->fmt_uuid[11],
5651                         entry->fmt_uuid[12],
5652                         entry->fmt_uuid[13],
5653                         entry->fmt_uuid[14],
5654                         entry->fmt_uuid[15],
5655                         entry->fmt_name);
5656         }
5657         spin_unlock(&pfm_buffer_fmt_lock);
5658
5659 }
5660
5661 static int
5662 pfm_proc_show(struct seq_file *m, void *v)
5663 {
5664         unsigned long psr;
5665         unsigned int i;
5666         int cpu;
5667
5668         if (v == PFM_PROC_SHOW_HEADER) {
5669                 pfm_proc_show_header(m);
5670                 return 0;
5671         }
5672
5673         /* show info for CPU (v - 1) */
5674
5675         cpu = (long)v - 1;
5676         seq_printf(m,
5677                 "CPU%-2d overflow intrs      : %lu\n"
5678                 "CPU%-2d overflow cycles     : %lu\n"
5679                 "CPU%-2d overflow min        : %lu\n"
5680                 "CPU%-2d overflow max        : %lu\n"
5681                 "CPU%-2d smpl handler calls  : %lu\n"
5682                 "CPU%-2d smpl handler cycles : %lu\n"
5683                 "CPU%-2d spurious intrs      : %lu\n"
5684                 "CPU%-2d replay   intrs      : %lu\n"
5685                 "CPU%-2d syst_wide           : %d\n"
5686                 "CPU%-2d dcr_pp              : %d\n"
5687                 "CPU%-2d exclude idle        : %d\n"
5688                 "CPU%-2d owner               : %d\n"
5689                 "CPU%-2d context             : %p\n"
5690                 "CPU%-2d activations         : %lu\n",
5691                 cpu, pfm_stats[cpu].pfm_ovfl_intr_count,
5692                 cpu, pfm_stats[cpu].pfm_ovfl_intr_cycles,
5693                 cpu, pfm_stats[cpu].pfm_ovfl_intr_cycles_min,
5694                 cpu, pfm_stats[cpu].pfm_ovfl_intr_cycles_max,
5695                 cpu, pfm_stats[cpu].pfm_smpl_handler_calls,
5696                 cpu, pfm_stats[cpu].pfm_smpl_handler_cycles,
5697                 cpu, pfm_stats[cpu].pfm_spurious_ovfl_intr_count,
5698                 cpu, pfm_stats[cpu].pfm_replay_ovfl_intr_count,
5699                 cpu, pfm_get_cpu_data(pfm_syst_info, cpu) & PFM_CPUINFO_SYST_WIDE ? 1 : 0,
5700                 cpu, pfm_get_cpu_data(pfm_syst_info, cpu) & PFM_CPUINFO_DCR_PP ? 1 : 0,
5701                 cpu, pfm_get_cpu_data(pfm_syst_info, cpu) & PFM_CPUINFO_EXCL_IDLE ? 1 : 0,
5702                 cpu, pfm_get_cpu_data(pmu_owner, cpu) ? pfm_get_cpu_data(pmu_owner, cpu)->pid: -1,
5703                 cpu, pfm_get_cpu_data(pmu_ctx, cpu),
5704                 cpu, pfm_get_cpu_data(pmu_activation_number, cpu));
5705
5706         if (num_online_cpus() == 1 && pfm_sysctl.debug > 0) {
5707
5708                 psr = pfm_get_psr();
5709
5710                 ia64_srlz_d();
5711
5712                 seq_printf(m, 
5713                         "CPU%-2d psr                 : 0x%lx\n"
5714                         "CPU%-2d pmc0                : 0x%lx\n", 
5715                         cpu, psr,
5716                         cpu, ia64_get_pmc(0));
5717
5718                 for (i=0; PMC_IS_LAST(i) == 0;  i++) {
5719                         if (PMC_IS_COUNTING(i) == 0) continue;
5720                         seq_printf(m, 
5721                                 "CPU%-2d pmc%u                : 0x%lx\n"
5722                                 "CPU%-2d pmd%u                : 0x%lx\n", 
5723                                 cpu, i, ia64_get_pmc(i),
5724                                 cpu, i, ia64_get_pmd(i));
5725                 }
5726         }
5727         return 0;
5728 }
5729
5730 struct seq_operations pfm_seq_ops = {
5731         .start =        pfm_proc_start,
5732         .next =         pfm_proc_next,
5733         .stop =         pfm_proc_stop,
5734         .show =         pfm_proc_show
5735 };
5736
5737 static int
5738 pfm_proc_open(struct inode *inode, struct file *file)
5739 {
5740         return seq_open(file, &pfm_seq_ops);
5741 }
5742
5743
5744 /*
5745  * we come here as soon as local_cpu_data->pfm_syst_wide is set. this happens
5746  * during pfm_enable() hence before pfm_start(). We cannot assume monitoring
5747  * is active or inactive based on mode. We must rely on the value in
5748  * local_cpu_data->pfm_syst_info
5749  */
5750 void
5751 pfm_syst_wide_update_task(struct task_struct *task, unsigned long info, int is_ctxswin)
5752 {
5753         struct pt_regs *regs;
5754         unsigned long dcr;
5755         unsigned long dcr_pp;
5756
5757         dcr_pp = info & PFM_CPUINFO_DCR_PP ? 1 : 0;
5758
5759         /*
5760          * pid 0 is guaranteed to be the idle task. There is one such task with pid 0
5761          * on every CPU, so we can rely on the pid to identify the idle task.
5762          */
5763         if ((info & PFM_CPUINFO_EXCL_IDLE) == 0 || task->pid) {
5764                 regs = ia64_task_regs(task);
5765                 ia64_psr(regs)->pp = is_ctxswin ? dcr_pp : 0;
5766                 return;
5767         }
5768         /*
5769          * if monitoring has started
5770          */
5771         if (dcr_pp) {
5772                 dcr = ia64_getreg(_IA64_REG_CR_DCR);
5773                 /*
5774                  * context switching in?
5775                  */
5776                 if (is_ctxswin) {
5777                         /* mask monitoring for the idle task */
5778                         ia64_setreg(_IA64_REG_CR_DCR, dcr & ~IA64_DCR_PP);
5779                         pfm_clear_psr_pp();
5780                         ia64_srlz_i();
5781                         return;
5782                 }
5783                 /*
5784                  * context switching out
5785                  * restore monitoring for next task
5786                  *
5787                  * Due to inlining this odd if-then-else construction generates
5788                  * better code.
5789                  */
5790                 ia64_setreg(_IA64_REG_CR_DCR, dcr |IA64_DCR_PP);
5791                 pfm_set_psr_pp();
5792                 ia64_srlz_i();
5793         }
5794 }
5795
5796 #ifdef CONFIG_SMP
5797
5798 static void
5799 pfm_force_cleanup(pfm_context_t *ctx, struct pt_regs *regs)
5800 {
5801         struct task_struct *task = ctx->ctx_task;
5802
5803         ia64_psr(regs)->up = 0;
5804         ia64_psr(regs)->sp = 1;
5805
5806         if (GET_PMU_OWNER() == task) {
5807                 DPRINT(("cleared ownership for [%d]\n", ctx->ctx_task->pid));
5808                 SET_PMU_OWNER(NULL, NULL);
5809         }
5810
5811         /*
5812          * disconnect the task from the context and vice-versa
5813          */
5814         PFM_SET_WORK_PENDING(task, 0);
5815
5816         task->thread.pfm_context  = NULL;
5817         task->thread.flags       &= ~IA64_THREAD_PM_VALID;
5818
5819         DPRINT(("force cleanup for [%d]\n",  task->pid));
5820 }
5821
5822
5823 /*
5824  * in 2.6, interrupts are masked when we come here and the runqueue lock is held
5825  */
5826 void
5827 pfm_save_regs(struct task_struct *task)
5828 {
5829         pfm_context_t *ctx;
5830         struct thread_struct *t;
5831         unsigned long flags;
5832         u64 psr;
5833
5834
5835         ctx = PFM_GET_CTX(task);
5836         if (ctx == NULL) return;
5837         t = &task->thread;
5838
5839         /*
5840          * we always come here with interrupts ALREADY disabled by
5841          * the scheduler. So we simply need to protect against concurrent
5842          * access, not CPU concurrency.
5843          */
5844         flags = pfm_protect_ctx_ctxsw(ctx);
5845
5846         if (ctx->ctx_state == PFM_CTX_ZOMBIE) {
5847                 struct pt_regs *regs = ia64_task_regs(task);
5848
5849                 pfm_clear_psr_up();
5850
5851                 pfm_force_cleanup(ctx, regs);
5852
5853                 BUG_ON(ctx->ctx_smpl_hdr);
5854
5855                 pfm_unprotect_ctx_ctxsw(ctx, flags);
5856
5857                 pfm_context_free(ctx);
5858                 return;
5859         }
5860
5861         /*
5862          * save current PSR: needed because we modify it
5863          */
5864         ia64_srlz_d();
5865         psr = pfm_get_psr();
5866
5867         BUG_ON(psr & (IA64_PSR_I));
5868
5869         /*
5870          * stop monitoring:
5871          * This is the last instruction which may generate an overflow
5872          *
5873          * We do not need to set psr.sp because, it is irrelevant in kernel.
5874          * It will be restored from ipsr when going back to user level
5875          */
5876         pfm_clear_psr_up();
5877
5878         /*
5879          * keep a copy of psr.up (for reload)
5880          */
5881         ctx->ctx_saved_psr_up = psr & IA64_PSR_UP;
5882
5883         /*
5884          * release ownership of this PMU.
5885          * PM interrupts are masked, so nothing
5886          * can happen.
5887          */
5888         SET_PMU_OWNER(NULL, NULL);
5889
5890         /*
5891          * we systematically save the PMD as we have no
5892          * guarantee we will be schedule at that same
5893          * CPU again.
5894          */
5895         pfm_save_pmds(t->pmds, ctx->ctx_used_pmds[0]);
5896
5897         /*
5898          * save pmc0 ia64_srlz_d() done in pfm_save_pmds()
5899          * we will need it on the restore path to check
5900          * for pending overflow.
5901          */
5902         t->pmcs[0] = ia64_get_pmc(0);
5903
5904         /*
5905          * unfreeze PMU if had pending overflows
5906          */
5907         if (t->pmcs[0] & ~0x1UL) pfm_unfreeze_pmu();
5908
5909         /*
5910          * finally, allow context access.
5911          * interrupts will still be masked after this call.
5912          */
5913         pfm_unprotect_ctx_ctxsw(ctx, flags);
5914 }
5915
5916 #else /* !CONFIG_SMP */
5917 void
5918 pfm_save_regs(struct task_struct *task)
5919 {
5920         pfm_context_t *ctx;
5921         u64 psr;
5922
5923         ctx = PFM_GET_CTX(task);
5924         if (ctx == NULL) return;
5925
5926         /*
5927          * save current PSR: needed because we modify it
5928          */
5929         psr = pfm_get_psr();
5930
5931         BUG_ON(psr & (IA64_PSR_I));
5932
5933         /*
5934          * stop monitoring:
5935          * This is the last instruction which may generate an overflow
5936          *
5937          * We do not need to set psr.sp because, it is irrelevant in kernel.
5938          * It will be restored from ipsr when going back to user level
5939          */
5940         pfm_clear_psr_up();
5941
5942         /*
5943          * keep a copy of psr.up (for reload)
5944          */
5945         ctx->ctx_saved_psr_up = psr & IA64_PSR_UP;
5946 }
5947
5948 static void
5949 pfm_lazy_save_regs (struct task_struct *task)
5950 {
5951         pfm_context_t *ctx;
5952         struct thread_struct *t;
5953         unsigned long flags;
5954
5955         { u64 psr  = pfm_get_psr();
5956           BUG_ON(psr & IA64_PSR_UP);
5957         }
5958
5959         ctx = PFM_GET_CTX(task);
5960         t   = &task->thread;
5961
5962         /*
5963          * we need to mask PMU overflow here to
5964          * make sure that we maintain pmc0 until
5965          * we save it. overflow interrupts are
5966          * treated as spurious if there is no
5967          * owner.
5968          *
5969          * XXX: I don't think this is necessary
5970          */
5971         PROTECT_CTX(ctx,flags);
5972
5973         /*
5974          * release ownership of this PMU.
5975          * must be done before we save the registers.
5976          *
5977          * after this call any PMU interrupt is treated
5978          * as spurious.
5979          */
5980         SET_PMU_OWNER(NULL, NULL);
5981
5982         /*
5983          * save all the pmds we use
5984          */
5985         pfm_save_pmds(t->pmds, ctx->ctx_used_pmds[0]);
5986
5987         /*
5988          * save pmc0 ia64_srlz_d() done in pfm_save_pmds()
5989          * it is needed to check for pended overflow
5990          * on the restore path
5991          */
5992         t->pmcs[0] = ia64_get_pmc(0);
5993
5994         /*
5995          * unfreeze PMU if had pending overflows
5996          */
5997         if (t->pmcs[0] & ~0x1UL) pfm_unfreeze_pmu();
5998
5999         /*
6000          * now get can unmask PMU interrupts, they will
6001          * be treated as purely spurious and we will not
6002          * lose any information
6003          */
6004         UNPROTECT_CTX(ctx,flags);
6005 }
6006 #endif /* CONFIG_SMP */
6007
6008 #ifdef CONFIG_SMP
6009 /*
6010  * in 2.6, interrupts are masked when we come here and the runqueue lock is held
6011  */
6012 void
6013 pfm_load_regs (struct task_struct *task)
6014 {
6015         pfm_context_t *ctx;
6016         struct thread_struct *t;
6017         unsigned long pmc_mask = 0UL, pmd_mask = 0UL;
6018         unsigned long flags;
6019         u64 psr, psr_up;
6020         int need_irq_resend;
6021
6022         ctx = PFM_GET_CTX(task);
6023         if (unlikely(ctx == NULL)) return;
6024
6025         BUG_ON(GET_PMU_OWNER());
6026
6027         t     = &task->thread;
6028         /*
6029          * possible on unload
6030          */
6031         if (unlikely((t->flags & IA64_THREAD_PM_VALID) == 0)) return;
6032
6033         /*
6034          * we always come here with interrupts ALREADY disabled by
6035          * the scheduler. So we simply need to protect against concurrent
6036          * access, not CPU concurrency.
6037          */
6038         flags = pfm_protect_ctx_ctxsw(ctx);
6039         psr   = pfm_get_psr();
6040
6041         need_irq_resend = pmu_conf->flags & PFM_PMU_IRQ_RESEND;
6042
6043         BUG_ON(psr & (IA64_PSR_UP|IA64_PSR_PP));
6044         BUG_ON(psr & IA64_PSR_I);
6045
6046         if (unlikely(ctx->ctx_state == PFM_CTX_ZOMBIE)) {
6047                 struct pt_regs *regs = ia64_task_regs(task);
6048
6049                 BUG_ON(ctx->ctx_smpl_hdr);
6050
6051                 pfm_force_cleanup(ctx, regs);
6052
6053                 pfm_unprotect_ctx_ctxsw(ctx, flags);
6054
6055                 /*
6056                  * this one (kmalloc'ed) is fine with interrupts disabled
6057                  */
6058                 pfm_context_free(ctx);
6059
6060                 return;
6061         }
6062
6063         /*
6064          * we restore ALL the debug registers to avoid picking up
6065          * stale state.
6066          */
6067         if (ctx->ctx_fl_using_dbreg) {
6068                 pfm_restore_ibrs(ctx->ctx_ibrs, pmu_conf->num_ibrs);
6069                 pfm_restore_dbrs(ctx->ctx_dbrs, pmu_conf->num_dbrs);
6070         }
6071         /*
6072          * retrieve saved psr.up
6073          */
6074         psr_up = ctx->ctx_saved_psr_up;
6075
6076         /*
6077          * if we were the last user of the PMU on that CPU,
6078          * then nothing to do except restore psr
6079          */
6080         if (GET_LAST_CPU(ctx) == smp_processor_id() && ctx->ctx_last_activation == GET_ACTIVATION()) {
6081
6082                 /*
6083                  * retrieve partial reload masks (due to user modifications)
6084                  */
6085                 pmc_mask = ctx->ctx_reload_pmcs[0];
6086                 pmd_mask = ctx->ctx_reload_pmds[0];
6087
6088         } else {
6089                 /*
6090                  * To avoid leaking information to the user level when psr.sp=0,
6091                  * we must reload ALL implemented pmds (even the ones we don't use).
6092                  * In the kernel we only allow PFM_READ_PMDS on registers which
6093                  * we initialized or requested (sampling) so there is no risk there.
6094                  */
6095                 pmd_mask = pfm_sysctl.fastctxsw ?  ctx->ctx_used_pmds[0] : ctx->ctx_all_pmds[0];
6096
6097                 /*
6098                  * ALL accessible PMCs are systematically reloaded, unused registers
6099                  * get their default (from pfm_reset_pmu_state()) values to avoid picking
6100                  * up stale configuration.
6101                  *
6102                  * PMC0 is never in the mask. It is always restored separately.
6103                  */
6104                 pmc_mask = ctx->ctx_all_pmcs[0];
6105         }
6106         /*
6107          * when context is MASKED, we will restore PMC with plm=0
6108          * and PMD with stale information, but that's ok, nothing
6109          * will be captured.
6110          *
6111          * XXX: optimize here
6112          */
6113         if (pmd_mask) pfm_restore_pmds(t->pmds, pmd_mask);
6114         if (pmc_mask) pfm_restore_pmcs(t->pmcs, pmc_mask);
6115
6116         /*
6117          * check for pending overflow at the time the state
6118          * was saved.
6119          */
6120         if (unlikely(PMC0_HAS_OVFL(t->pmcs[0]))) {
6121                 /*
6122                  * reload pmc0 with the overflow information
6123                  * On McKinley PMU, this will trigger a PMU interrupt
6124                  */
6125                 ia64_set_pmc(0, t->pmcs[0]);
6126                 ia64_srlz_d();
6127                 t->pmcs[0] = 0UL;
6128
6129                 /*
6130                  * will replay the PMU interrupt
6131                  */
6132                 if (need_irq_resend) hw_resend_irq(NULL, IA64_PERFMON_VECTOR);
6133
6134                 pfm_stats[smp_processor_id()].pfm_replay_ovfl_intr_count++;
6135         }
6136
6137         /*
6138          * we just did a reload, so we reset the partial reload fields
6139          */
6140         ctx->ctx_reload_pmcs[0] = 0UL;
6141         ctx->ctx_reload_pmds[0] = 0UL;
6142
6143         SET_LAST_CPU(ctx, smp_processor_id());
6144
6145         /*
6146          * dump activation value for this PMU
6147          */
6148         INC_ACTIVATION();
6149         /*
6150          * record current activation for this context
6151          */
6152         SET_ACTIVATION(ctx);
6153
6154         /*
6155          * establish new ownership. 
6156          */
6157         SET_PMU_OWNER(task, ctx);
6158
6159         /*
6160          * restore the psr.up bit. measurement
6161          * is active again.
6162          * no PMU interrupt can happen at this point
6163          * because we still have interrupts disabled.
6164          */
6165         if (likely(psr_up)) pfm_set_psr_up();
6166
6167         /*
6168          * allow concurrent access to context
6169          */
6170         pfm_unprotect_ctx_ctxsw(ctx, flags);
6171 }
6172 #else /*  !CONFIG_SMP */
6173 /*
6174  * reload PMU state for UP kernels
6175  * in 2.5 we come here with interrupts disabled
6176  */
6177 void
6178 pfm_load_regs (struct task_struct *task)
6179 {
6180         struct thread_struct *t;
6181         pfm_context_t *ctx;
6182         struct task_struct *owner;
6183         unsigned long pmd_mask, pmc_mask;
6184         u64 psr, psr_up;
6185         int need_irq_resend;
6186
6187         owner = GET_PMU_OWNER();
6188         ctx   = PFM_GET_CTX(task);
6189         t     = &task->thread;
6190         psr   = pfm_get_psr();
6191
6192         BUG_ON(psr & (IA64_PSR_UP|IA64_PSR_PP));
6193         BUG_ON(psr & IA64_PSR_I);
6194
6195         /*
6196          * we restore ALL the debug registers to avoid picking up
6197          * stale state.
6198          *
6199          * This must be done even when the task is still the owner
6200          * as the registers may have been modified via ptrace()
6201          * (not perfmon) by the previous task.
6202          */
6203         if (ctx->ctx_fl_using_dbreg) {
6204                 pfm_restore_ibrs(ctx->ctx_ibrs, pmu_conf->num_ibrs);
6205                 pfm_restore_dbrs(ctx->ctx_dbrs, pmu_conf->num_dbrs);
6206         }
6207
6208         /*
6209          * retrieved saved psr.up
6210          */
6211         psr_up = ctx->ctx_saved_psr_up;
6212         need_irq_resend = pmu_conf->flags & PFM_PMU_IRQ_RESEND;
6213
6214         /*
6215          * short path, our state is still there, just
6216          * need to restore psr and we go
6217          *
6218          * we do not touch either PMC nor PMD. the psr is not touched
6219          * by the overflow_handler. So we are safe w.r.t. to interrupt
6220          * concurrency even without interrupt masking.
6221          */
6222         if (likely(owner == task)) {
6223                 if (likely(psr_up)) pfm_set_psr_up();
6224                 return;
6225         }
6226
6227         /*
6228          * someone else is still using the PMU, first push it out and
6229          * then we'll be able to install our stuff !
6230          *
6231          * Upon return, there will be no owner for the current PMU
6232          */
6233         if (owner) pfm_lazy_save_regs(owner);
6234
6235         /*
6236          * To avoid leaking information to the user level when psr.sp=0,
6237          * we must reload ALL implemented pmds (even the ones we don't use).
6238          * In the kernel we only allow PFM_READ_PMDS on registers which
6239          * we initialized or requested (sampling) so there is no risk there.
6240          */
6241         pmd_mask = pfm_sysctl.fastctxsw ?  ctx->ctx_used_pmds[0] : ctx->ctx_all_pmds[0];
6242
6243         /*
6244          * ALL accessible PMCs are systematically reloaded, unused registers
6245          * get their default (from pfm_reset_pmu_state()) values to avoid picking
6246          * up stale configuration.
6247          *
6248          * PMC0 is never in the mask. It is always restored separately
6249          */
6250         pmc_mask = ctx->ctx_all_pmcs[0];
6251
6252         pfm_restore_pmds(t->pmds, pmd_mask);
6253         pfm_restore_pmcs(t->pmcs, pmc_mask);
6254
6255         /*
6256          * check for pending overflow at the time the state
6257          * was saved.
6258          */
6259         if (unlikely(PMC0_HAS_OVFL(t->pmcs[0]))) {
6260                 /*
6261                  * reload pmc0 with the overflow information
6262                  * On McKinley PMU, this will trigger a PMU interrupt
6263                  */
6264                 ia64_set_pmc(0, t->pmcs[0]);
6265                 ia64_srlz_d();
6266
6267                 t->pmcs[0] = 0UL;
6268
6269                 /*
6270                  * will replay the PMU interrupt
6271                  */
6272                 if (need_irq_resend) hw_resend_irq(NULL, IA64_PERFMON_VECTOR);
6273
6274                 pfm_stats[smp_processor_id()].pfm_replay_ovfl_intr_count++;
6275         }
6276
6277         /*
6278          * establish new ownership. 
6279          */
6280         SET_PMU_OWNER(task, ctx);
6281
6282         /*
6283          * restore the psr.up bit. measurement
6284          * is active again.
6285          * no PMU interrupt can happen at this point
6286          * because we still have interrupts disabled.
6287          */
6288         if (likely(psr_up)) pfm_set_psr_up();
6289 }
6290 #endif /* CONFIG_SMP */
6291
6292 /*
6293  * this function assumes monitoring is stopped
6294  */
6295 static void
6296 pfm_flush_pmds(struct task_struct *task, pfm_context_t *ctx)
6297 {
6298         u64 pmc0;
6299         unsigned long mask2, val, pmd_val, ovfl_val;
6300         int i, can_access_pmu = 0;
6301         int is_self;
6302
6303         /*
6304          * is the caller the task being monitored (or which initiated the
6305          * session for system wide measurements)
6306          */
6307         is_self = ctx->ctx_task == task ? 1 : 0;
6308
6309         /*
6310          * can access PMU is task is the owner of the PMU state on the current CPU
6311          * or if we are running on the CPU bound to the context in system-wide mode
6312          * (that is not necessarily the task the context is attached to in this mode).
6313          * In system-wide we always have can_access_pmu true because a task running on an
6314          * invalid processor is flagged earlier in the call stack (see pfm_stop).
6315          */
6316         can_access_pmu = (GET_PMU_OWNER() == task) || (ctx->ctx_fl_system && ctx->ctx_cpu == smp_processor_id());
6317         if (can_access_pmu) {
6318                 /*
6319                  * Mark the PMU as not owned
6320                  * This will cause the interrupt handler to do nothing in case an overflow
6321                  * interrupt was in-flight
6322                  * This also guarantees that pmc0 will contain the final state
6323                  * It virtually gives us full control on overflow processing from that point
6324                  * on.
6325                  */
6326                 SET_PMU_OWNER(NULL, NULL);
6327                 DPRINT(("releasing ownership\n"));
6328
6329                 /*
6330                  * read current overflow status:
6331                  *
6332                  * we are guaranteed to read the final stable state
6333                  */
6334                 ia64_srlz_d();
6335                 pmc0 = ia64_get_pmc(0); /* slow */
6336
6337                 /*
6338                  * reset freeze bit, overflow status information destroyed
6339                  */
6340                 pfm_unfreeze_pmu();
6341         } else {
6342                 pmc0 = task->thread.pmcs[0];
6343                 /*
6344                  * clear whatever overflow status bits there were
6345                  */
6346                 task->thread.pmcs[0] = 0;
6347         }
6348         ovfl_val = pmu_conf->ovfl_val;
6349         /*
6350          * we save all the used pmds
6351          * we take care of overflows for counting PMDs
6352          *
6353          * XXX: sampling situation is not taken into account here
6354          */
6355         mask2 = ctx->ctx_used_pmds[0];
6356
6357         DPRINT(("is_self=%d ovfl_val=0x%lx mask2=0x%lx\n", is_self, ovfl_val, mask2));
6358
6359         for (i = 0; mask2; i++, mask2>>=1) {
6360
6361                 /* skip non used pmds */
6362                 if ((mask2 & 0x1) == 0) continue;
6363
6364                 /*
6365                  * can access PMU always true in system wide mode
6366                  */
6367                 val = pmd_val = can_access_pmu ? ia64_get_pmd(i) : task->thread.pmds[i];
6368
6369                 if (PMD_IS_COUNTING(i)) {
6370                         DPRINT(("[%d] pmd[%d] ctx_pmd=0x%lx hw_pmd=0x%lx\n",
6371                                 task->pid,
6372                                 i,
6373                                 ctx->ctx_pmds[i].val,
6374                                 val & ovfl_val));
6375
6376                         /*
6377                          * we rebuild the full 64 bit value of the counter
6378                          */
6379                         val = ctx->ctx_pmds[i].val + (val & ovfl_val);
6380
6381                         /*
6382                          * now everything is in ctx_pmds[] and we need
6383                          * to clear the saved context from save_regs() such that
6384                          * pfm_read_pmds() gets the correct value
6385                          */
6386                         pmd_val = 0UL;
6387
6388                         /*
6389                          * take care of overflow inline
6390                          */
6391                         if (pmc0 & (1UL << i)) {
6392                                 val += 1 + ovfl_val;
6393                                 DPRINT(("[%d] pmd[%d] overflowed\n", task->pid, i));
6394                         }
6395                 }
6396
6397                 DPRINT(("[%d] ctx_pmd[%d]=0x%lx  pmd_val=0x%lx\n", task->pid, i, val, pmd_val));
6398
6399                 if (is_self) task->thread.pmds[i] = pmd_val;
6400
6401                 ctx->ctx_pmds[i].val = val;
6402         }
6403 }
6404
6405 static struct irqaction perfmon_irqaction = {
6406         .handler = pfm_interrupt_handler,
6407         .flags   = SA_INTERRUPT,
6408         .name    = "perfmon"
6409 };
6410
6411 /*
6412  * perfmon initialization routine, called from the initcall() table
6413  */
6414 static int init_pfm_fs(void);
6415
6416 static int __init
6417 pfm_probe_pmu(void)
6418 {
6419         pmu_config_t **p;
6420         int family;
6421
6422         family = local_cpu_data->family;
6423         p      = pmu_confs;
6424
6425         while(*p) {
6426                 if ((*p)->probe) {
6427                         if ((*p)->probe() == 0) goto found;
6428                 } else if ((*p)->pmu_family == family || (*p)->pmu_family == 0xff) {
6429                         goto found;
6430                 }
6431                 p++;
6432         }
6433         return -1;
6434 found:
6435         pmu_conf = *p;
6436         return 0;
6437 }
6438
6439 static struct file_operations pfm_proc_fops = {
6440         .open           = pfm_proc_open,
6441         .read           = seq_read,
6442         .llseek         = seq_lseek,
6443         .release        = seq_release,
6444 };
6445
6446 int __init
6447 pfm_init(void)
6448 {
6449         unsigned int n, n_counters, i;
6450
6451         printk("perfmon: version %u.%u IRQ %u\n",
6452                 PFM_VERSION_MAJ,
6453                 PFM_VERSION_MIN,
6454                 IA64_PERFMON_VECTOR);
6455
6456         if (pfm_probe_pmu()) {
6457                 printk(KERN_INFO "perfmon: disabled, there is no support for processor family %d\n", 
6458                                 local_cpu_data->family);
6459                 return -ENODEV;
6460         }
6461
6462         /*
6463          * compute the number of implemented PMD/PMC from the
6464          * description tables
6465          */
6466         n = 0;
6467         for (i=0; PMC_IS_LAST(i) == 0;  i++) {
6468                 if (PMC_IS_IMPL(i) == 0) continue;
6469                 pmu_conf->impl_pmcs[i>>6] |= 1UL << (i&63);
6470                 n++;
6471         }
6472         pmu_conf->num_pmcs = n;
6473
6474         n = 0; n_counters = 0;
6475         for (i=0; PMD_IS_LAST(i) == 0;  i++) {
6476                 if (PMD_IS_IMPL(i) == 0) continue;
6477                 pmu_conf->impl_pmds[i>>6] |= 1UL << (i&63);
6478                 n++;
6479                 if (PMD_IS_COUNTING(i)) n_counters++;
6480         }
6481         pmu_conf->num_pmds      = n;
6482         pmu_conf->num_counters  = n_counters;
6483
6484         /*
6485          * sanity checks on the number of debug registers
6486          */
6487         if (pmu_conf->use_rr_dbregs) {
6488                 if (pmu_conf->num_ibrs > IA64_NUM_DBG_REGS) {
6489                         printk(KERN_INFO "perfmon: unsupported number of code debug registers (%u)\n", pmu_conf->num_ibrs);
6490                         pmu_conf = NULL;
6491                         return -1;
6492                 }
6493                 if (pmu_conf->num_dbrs > IA64_NUM_DBG_REGS) {
6494                         printk(KERN_INFO "perfmon: unsupported number of data debug registers (%u)\n", pmu_conf->num_ibrs);
6495                         pmu_conf = NULL;
6496                         return -1;
6497                 }
6498         }
6499
6500         printk("perfmon: %s PMU detected, %u PMCs, %u PMDs, %u counters (%lu bits)\n",
6501                pmu_conf->pmu_name,
6502                pmu_conf->num_pmcs,
6503                pmu_conf->num_pmds,
6504                pmu_conf->num_counters,
6505                ffz(pmu_conf->ovfl_val));
6506
6507         /* sanity check */
6508         if (pmu_conf->num_pmds >= IA64_NUM_PMD_REGS || pmu_conf->num_pmcs >= IA64_NUM_PMC_REGS) {
6509                 printk(KERN_ERR "perfmon: not enough pmc/pmd, perfmon disabled\n");
6510                 pmu_conf = NULL;
6511                 return -1;
6512         }
6513
6514         /*
6515          * create /proc/perfmon (mostly for debugging purposes)
6516          */
6517         perfmon_dir = create_proc_entry("perfmon", S_IRUGO, NULL);
6518         if (perfmon_dir == NULL) {
6519                 printk(KERN_ERR "perfmon: cannot create /proc entry, perfmon disabled\n");
6520                 pmu_conf = NULL;
6521                 return -1;
6522         }
6523         /*
6524          * install customized file operations for /proc/perfmon entry
6525          */
6526         perfmon_dir->proc_fops = &pfm_proc_fops;
6527
6528         /*
6529          * create /proc/sys/kernel/perfmon (for debugging purposes)
6530          */
6531         pfm_sysctl_header = register_sysctl_table(pfm_sysctl_root, 0);
6532
6533         /*
6534          * initialize all our spinlocks
6535          */
6536         spin_lock_init(&pfm_sessions.pfs_lock);
6537         spin_lock_init(&pfm_buffer_fmt_lock);
6538
6539         init_pfm_fs();
6540
6541         for(i=0; i < NR_CPUS; i++) pfm_stats[i].pfm_ovfl_intr_cycles_min = ~0UL;
6542
6543         return 0;
6544 }
6545
6546 __initcall(pfm_init);
6547
6548 /*
6549  * this function is called before pfm_init()
6550  */
6551 void
6552 pfm_init_percpu (void)
6553 {
6554         /*
6555          * make sure no measurement is active
6556          * (may inherit programmed PMCs from EFI).
6557          */
6558         pfm_clear_psr_pp();
6559         pfm_clear_psr_up();
6560
6561         /*
6562          * we run with the PMU not frozen at all times
6563          */
6564         pfm_unfreeze_pmu();
6565
6566         if (smp_processor_id() == 0)
6567                 register_percpu_irq(IA64_PERFMON_VECTOR, &perfmon_irqaction);
6568
6569         ia64_setreg(_IA64_REG_CR_PMV, IA64_PERFMON_VECTOR);
6570         ia64_srlz_d();
6571 }
6572
6573 /*
6574  * used for debug purposes only
6575  */
6576 void
6577 dump_pmu_state(const char *from)
6578 {
6579         struct task_struct *task;
6580         struct thread_struct *t;
6581         struct pt_regs *regs;
6582         pfm_context_t *ctx;
6583         unsigned long psr, dcr, info, flags;
6584         int i, this_cpu;
6585
6586         local_irq_save(flags);
6587
6588         this_cpu = smp_processor_id();
6589         regs     = ia64_task_regs(current);
6590         info     = PFM_CPUINFO_GET();
6591         dcr      = ia64_getreg(_IA64_REG_CR_DCR);
6592
6593         if (info == 0 && ia64_psr(regs)->pp == 0 && (dcr & IA64_DCR_PP) == 0) {
6594                 local_irq_restore(flags);
6595                 return;
6596         }
6597
6598         printk("CPU%d from %s() current [%d] iip=0x%lx %s\n", 
6599                 this_cpu, 
6600                 from, 
6601                 current->pid, 
6602                 regs->cr_iip,
6603                 current->comm);
6604
6605         task = GET_PMU_OWNER();
6606         ctx  = GET_PMU_CTX();
6607
6608         printk("->CPU%d owner [%d] ctx=%p\n", this_cpu, task ? task->pid : -1, ctx);
6609
6610         psr = pfm_get_psr();
6611
6612         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", 
6613                 this_cpu,
6614                 ia64_get_pmc(0),
6615                 psr & IA64_PSR_PP ? 1 : 0,
6616                 psr & IA64_PSR_UP ? 1 : 0,
6617                 dcr & IA64_DCR_PP ? 1 : 0,
6618                 info,
6619                 ia64_psr(regs)->up,
6620                 ia64_psr(regs)->pp);
6621
6622         ia64_psr(regs)->up = 0;
6623         ia64_psr(regs)->pp = 0;
6624
6625         t = &current->thread;
6626
6627         for (i=1; PMC_IS_LAST(i) == 0; i++) {
6628                 if (PMC_IS_IMPL(i) == 0) continue;
6629                 printk("->CPU%d pmc[%d]=0x%lx thread_pmc[%d]=0x%lx\n", this_cpu, i, ia64_get_pmc(i), i, t->pmcs[i]);
6630         }
6631
6632         for (i=1; PMD_IS_LAST(i) == 0; i++) {
6633                 if (PMD_IS_IMPL(i) == 0) continue;
6634                 printk("->CPU%d pmd[%d]=0x%lx thread_pmd[%d]=0x%lx\n", this_cpu, i, ia64_get_pmd(i), i, t->pmds[i]);
6635         }
6636
6637         if (ctx) {
6638                 printk("->CPU%d ctx_state=%d vaddr=%p addr=%p fd=%d ctx_task=[%d] saved_psr_up=0x%lx\n",
6639                                 this_cpu,
6640                                 ctx->ctx_state,
6641                                 ctx->ctx_smpl_vaddr,
6642                                 ctx->ctx_smpl_hdr,
6643                                 ctx->ctx_msgq_head,
6644                                 ctx->ctx_msgq_tail,
6645                                 ctx->ctx_saved_psr_up);
6646         }
6647         local_irq_restore(flags);
6648 }
6649
6650 /*
6651  * called from process.c:copy_thread(). task is new child.
6652  */
6653 void
6654 pfm_inherit(struct task_struct *task, struct pt_regs *regs)
6655 {
6656         struct thread_struct *thread;
6657
6658         DPRINT(("perfmon: pfm_inherit clearing state for [%d]\n", task->pid));
6659
6660         thread = &task->thread;
6661
6662         /*
6663          * cut links inherited from parent (current)
6664          */
6665         thread->pfm_context = NULL;
6666
6667         PFM_SET_WORK_PENDING(task, 0);
6668
6669         /*
6670          * the psr bits are already set properly in copy_threads()
6671          */
6672 }
6673 #else  /* !CONFIG_PERFMON */
6674 asmlinkage long
6675 sys_perfmonctl (int fd, int cmd, void *arg, int count)
6676 {
6677         return -ENOSYS;
6678 }
6679 #endif /* CONFIG_PERFMON */