vserver 1.9.3
[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  Hewlett Packard Co
15  *               Stephane Eranian <eranian@hpl.hp.com>
16  *               David Mosberger-Tang <davidm@hpl.hp.com>
17  *
18  * More information about perfmon available at:
19  *      http://www.hpl.hp.com/research/linux/perfmon
20  */
21
22 #include <linux/config.h>
23 #include <linux/module.h>
24 #include <linux/kernel.h>
25 #include <linux/sched.h>
26 #include <linux/interrupt.h>
27 #include <linux/smp_lock.h>
28 #include <linux/proc_fs.h>
29 #include <linux/seq_file.h>
30 #include <linux/init.h>
31 #include <linux/vmalloc.h>
32 #include <linux/mm.h>
33 #include <linux/sysctl.h>
34 #include <linux/list.h>
35 #include <linux/file.h>
36 #include <linux/poll.h>
37 #include <linux/vfs.h>
38 #include <linux/pagemap.h>
39 #include <linux/mount.h>
40 #include <linux/version.h>
41 #include <linux/vs_memory.h>
42 #include <linux/vs_cvirt.h>
43
44 #include <asm/bitops.h>
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 int
578 pfm_remap_page_range(struct vm_area_struct *vma, unsigned long from, unsigned long phys_addr, unsigned long size, pgprot_t prot)
579 {
580         return remap_page_range(vma, from, phys_addr, size, prot);
581 }
582
583 static inline unsigned long
584 pfm_protect_ctx_ctxsw(pfm_context_t *x)
585 {
586         spin_lock(&(x)->ctx_lock);
587         return 0UL;
588 }
589
590 static inline unsigned long
591 pfm_unprotect_ctx_ctxsw(pfm_context_t *x, unsigned long f)
592 {
593         spin_unlock(&(x)->ctx_lock);
594 }
595
596 static inline unsigned int
597 pfm_do_munmap(struct mm_struct *mm, unsigned long addr, size_t len, int acct)
598 {
599         return do_munmap(mm, addr, len);
600 }
601
602 static inline unsigned long 
603 pfm_get_unmapped_area(struct file *file, unsigned long addr, unsigned long len, unsigned long pgoff, unsigned long flags, unsigned long exec)
604 {
605         return get_unmapped_area(file, addr, len, pgoff, flags);
606 }
607
608
609 static struct super_block *
610 pfmfs_get_sb(struct file_system_type *fs_type, int flags, const char *dev_name, void *data)
611 {
612         return get_sb_pseudo(fs_type, "pfm:", NULL, PFMFS_MAGIC);
613 }
614
615 static struct file_system_type pfm_fs_type = {
616         .name     = "pfmfs",
617         .get_sb   = pfmfs_get_sb,
618         .kill_sb  = kill_anon_super,
619 };
620
621 DEFINE_PER_CPU(unsigned long, pfm_syst_info);
622 DEFINE_PER_CPU(struct task_struct *, pmu_owner);
623 DEFINE_PER_CPU(pfm_context_t  *, pmu_ctx);
624 DEFINE_PER_CPU(unsigned long, pmu_activation_number);
625
626
627 /* forward declaration */
628 static struct file_operations pfm_file_ops;
629
630 /*
631  * forward declarations
632  */
633 #ifndef CONFIG_SMP
634 static void pfm_lazy_save_regs (struct task_struct *ta);
635 #endif
636
637 void dump_pmu_state(const char *);
638 static int pfm_write_ibr_dbr(int mode, pfm_context_t *ctx, void *arg, int count, struct pt_regs *regs);
639
640 #include "perfmon_itanium.h"
641 #include "perfmon_mckinley.h"
642 #include "perfmon_generic.h"
643
644 static pmu_config_t *pmu_confs[]={
645         &pmu_conf_mck,
646         &pmu_conf_ita,
647         &pmu_conf_gen, /* must be last */
648         NULL
649 };
650
651
652 static int pfm_end_notify_user(pfm_context_t *ctx);
653
654 static inline void
655 pfm_clear_psr_pp(void)
656 {
657         ia64_rsm(IA64_PSR_PP);
658         ia64_srlz_i();
659 }
660
661 static inline void
662 pfm_set_psr_pp(void)
663 {
664         ia64_ssm(IA64_PSR_PP);
665         ia64_srlz_i();
666 }
667
668 static inline void
669 pfm_clear_psr_up(void)
670 {
671         ia64_rsm(IA64_PSR_UP);
672         ia64_srlz_i();
673 }
674
675 static inline void
676 pfm_set_psr_up(void)
677 {
678         ia64_ssm(IA64_PSR_UP);
679         ia64_srlz_i();
680 }
681
682 static inline unsigned long
683 pfm_get_psr(void)
684 {
685         unsigned long tmp;
686         tmp = ia64_getreg(_IA64_REG_PSR);
687         ia64_srlz_i();
688         return tmp;
689 }
690
691 static inline void
692 pfm_set_psr_l(unsigned long val)
693 {
694         ia64_setreg(_IA64_REG_PSR_L, val);
695         ia64_srlz_i();
696 }
697
698 static inline void
699 pfm_freeze_pmu(void)
700 {
701         ia64_set_pmc(0,1UL);
702         ia64_srlz_d();
703 }
704
705 static inline void
706 pfm_unfreeze_pmu(void)
707 {
708         ia64_set_pmc(0,0UL);
709         ia64_srlz_d();
710 }
711
712 static inline void
713 pfm_restore_ibrs(unsigned long *ibrs, unsigned int nibrs)
714 {
715         int i;
716
717         for (i=0; i < nibrs; i++) {
718                 ia64_set_ibr(i, ibrs[i]);
719                 ia64_dv_serialize_instruction();
720         }
721         ia64_srlz_i();
722 }
723
724 static inline void
725 pfm_restore_dbrs(unsigned long *dbrs, unsigned int ndbrs)
726 {
727         int i;
728
729         for (i=0; i < ndbrs; i++) {
730                 ia64_set_dbr(i, dbrs[i]);
731                 ia64_dv_serialize_data();
732         }
733         ia64_srlz_d();
734 }
735
736 /*
737  * PMD[i] must be a counter. no check is made
738  */
739 static inline unsigned long
740 pfm_read_soft_counter(pfm_context_t *ctx, int i)
741 {
742         return ctx->ctx_pmds[i].val + (ia64_get_pmd(i) & pmu_conf->ovfl_val);
743 }
744
745 /*
746  * PMD[i] must be a counter. no check is made
747  */
748 static inline void
749 pfm_write_soft_counter(pfm_context_t *ctx, int i, unsigned long val)
750 {
751         unsigned long ovfl_val = pmu_conf->ovfl_val;
752
753         ctx->ctx_pmds[i].val = val  & ~ovfl_val;
754         /*
755          * writing to unimplemented part is ignore, so we do not need to
756          * mask off top part
757          */
758         ia64_set_pmd(i, val & ovfl_val);
759 }
760
761 static pfm_msg_t *
762 pfm_get_new_msg(pfm_context_t *ctx)
763 {
764         int idx, next;
765
766         next = (ctx->ctx_msgq_tail+1) % PFM_MAX_MSGS;
767
768         DPRINT(("ctx_fd=%p head=%d tail=%d\n", ctx, ctx->ctx_msgq_head, ctx->ctx_msgq_tail));
769         if (next == ctx->ctx_msgq_head) return NULL;
770
771         idx =   ctx->ctx_msgq_tail;
772         ctx->ctx_msgq_tail = next;
773
774         DPRINT(("ctx=%p head=%d tail=%d msg=%d\n", ctx, ctx->ctx_msgq_head, ctx->ctx_msgq_tail, idx));
775
776         return ctx->ctx_msgq+idx;
777 }
778
779 static pfm_msg_t *
780 pfm_get_next_msg(pfm_context_t *ctx)
781 {
782         pfm_msg_t *msg;
783
784         DPRINT(("ctx=%p head=%d tail=%d\n", ctx, ctx->ctx_msgq_head, ctx->ctx_msgq_tail));
785
786         if (PFM_CTXQ_EMPTY(ctx)) return NULL;
787
788         /*
789          * get oldest message
790          */
791         msg = ctx->ctx_msgq+ctx->ctx_msgq_head;
792
793         /*
794          * and move forward
795          */
796         ctx->ctx_msgq_head = (ctx->ctx_msgq_head+1) % PFM_MAX_MSGS;
797
798         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));
799
800         return msg;
801 }
802
803 static void
804 pfm_reset_msgq(pfm_context_t *ctx)
805 {
806         ctx->ctx_msgq_head = ctx->ctx_msgq_tail = 0;
807         DPRINT(("ctx=%p msgq reset\n", ctx));
808 }
809
810
811 /* Here we want the physical address of the memory.
812  * This is used when initializing the contents of the
813  * area and marking the pages as reserved.
814  */
815 static inline unsigned long
816 pfm_kvirt_to_pa(unsigned long adr)
817 {
818         __u64 pa = ia64_tpa(adr);
819         return pa;
820 }
821
822 static void *
823 pfm_rvmalloc(unsigned long size)
824 {
825         void *mem;
826         unsigned long addr;
827
828         size = PAGE_ALIGN(size);
829         mem  = vmalloc(size);
830         if (mem) {
831                 //printk("perfmon: CPU%d pfm_rvmalloc(%ld)=%p\n", smp_processor_id(), size, mem);
832                 memset(mem, 0, size);
833                 addr = (unsigned long)mem;
834                 while (size > 0) {
835                         pfm_reserve_page(addr);
836                         addr+=PAGE_SIZE;
837                         size-=PAGE_SIZE;
838                 }
839         }
840         return mem;
841 }
842
843 static void
844 pfm_rvfree(void *mem, unsigned long size)
845 {
846         unsigned long addr;
847
848         if (mem) {
849                 DPRINT(("freeing physical buffer @%p size=%lu\n", mem, size));
850                 addr = (unsigned long) mem;
851                 while ((long) size > 0) {
852                         pfm_unreserve_page(addr);
853                         addr+=PAGE_SIZE;
854                         size-=PAGE_SIZE;
855                 }
856                 vfree(mem);
857         }
858         return;
859 }
860
861 static pfm_context_t *
862 pfm_context_alloc(void)
863 {
864         pfm_context_t *ctx;
865
866         /* 
867          * allocate context descriptor 
868          * must be able to free with interrupts disabled
869          */
870         ctx = kmalloc(sizeof(pfm_context_t), GFP_KERNEL);
871         if (ctx) {
872                 memset(ctx, 0, sizeof(pfm_context_t));
873                 DPRINT(("alloc ctx @%p\n", ctx));
874         }
875         return ctx;
876 }
877
878 static void
879 pfm_context_free(pfm_context_t *ctx)
880 {
881         if (ctx) {
882                 DPRINT(("free ctx @%p\n", ctx));
883                 kfree(ctx);
884         }
885 }
886
887 static void
888 pfm_mask_monitoring(struct task_struct *task)
889 {
890         pfm_context_t *ctx = PFM_GET_CTX(task);
891         struct thread_struct *th = &task->thread;
892         unsigned long mask, val, ovfl_mask;
893         int i;
894
895         DPRINT_ovfl(("masking monitoring for [%d]\n", task->pid));
896
897         ovfl_mask = pmu_conf->ovfl_val;
898         /*
899          * monitoring can only be masked as a result of a valid
900          * counter overflow. In UP, it means that the PMU still
901          * has an owner. Note that the owner can be different
902          * from the current task. However the PMU state belongs
903          * to the owner.
904          * In SMP, a valid overflow only happens when task is
905          * current. Therefore if we come here, we know that
906          * the PMU state belongs to the current task, therefore
907          * we can access the live registers.
908          *
909          * So in both cases, the live register contains the owner's
910          * state. We can ONLY touch the PMU registers and NOT the PSR.
911          *
912          * As a consequence to this call, the thread->pmds[] array
913          * contains stale information which must be ignored
914          * when context is reloaded AND monitoring is active (see
915          * pfm_restart).
916          */
917         mask = ctx->ctx_used_pmds[0];
918         for (i = 0; mask; i++, mask>>=1) {
919                 /* skip non used pmds */
920                 if ((mask & 0x1) == 0) continue;
921                 val = ia64_get_pmd(i);
922
923                 if (PMD_IS_COUNTING(i)) {
924                         /*
925                          * we rebuild the full 64 bit value of the counter
926                          */
927                         ctx->ctx_pmds[i].val += (val & ovfl_mask);
928                 } else {
929                         ctx->ctx_pmds[i].val = val;
930                 }
931                 DPRINT_ovfl(("pmd[%d]=0x%lx hw_pmd=0x%lx\n",
932                         i,
933                         ctx->ctx_pmds[i].val,
934                         val & ovfl_mask));
935         }
936         /*
937          * mask monitoring by setting the privilege level to 0
938          * we cannot use psr.pp/psr.up for this, it is controlled by
939          * the user
940          *
941          * if task is current, modify actual registers, otherwise modify
942          * thread save state, i.e., what will be restored in pfm_load_regs()
943          */
944         mask = ctx->ctx_used_monitors[0] >> PMU_FIRST_COUNTER;
945         for(i= PMU_FIRST_COUNTER; mask; i++, mask>>=1) {
946                 if ((mask & 0x1) == 0UL) continue;
947                 ia64_set_pmc(i, th->pmcs[i] & ~0xfUL);
948                 th->pmcs[i] &= ~0xfUL;
949                 DPRINT_ovfl(("pmc[%d]=0x%lx\n", i, th->pmcs[i]));
950         }
951         /*
952          * make all of this visible
953          */
954         ia64_srlz_d();
955 }
956
957 /*
958  * must always be done with task == current
959  *
960  * context must be in MASKED state when calling
961  */
962 static void
963 pfm_restore_monitoring(struct task_struct *task)
964 {
965         pfm_context_t *ctx = PFM_GET_CTX(task);
966         struct thread_struct *th = &task->thread;
967         unsigned long mask, ovfl_mask;
968         unsigned long psr, val;
969         int i, is_system;
970
971         is_system = ctx->ctx_fl_system;
972         ovfl_mask = pmu_conf->ovfl_val;
973
974         if (task != current) {
975                 printk(KERN_ERR "perfmon.%d: invalid task[%d] current[%d]\n", __LINE__, task->pid, current->pid);
976                 return;
977         }
978         if (ctx->ctx_state != PFM_CTX_MASKED) {
979                 printk(KERN_ERR "perfmon.%d: task[%d] current[%d] invalid state=%d\n", __LINE__,
980                         task->pid, current->pid, ctx->ctx_state);
981                 return;
982         }
983         psr = pfm_get_psr();
984         /*
985          * monitoring is masked via the PMC.
986          * As we restore their value, we do not want each counter to
987          * restart right away. We stop monitoring using the PSR,
988          * restore the PMC (and PMD) and then re-establish the psr
989          * as it was. Note that there can be no pending overflow at
990          * this point, because monitoring was MASKED.
991          *
992          * system-wide session are pinned and self-monitoring
993          */
994         if (is_system && (PFM_CPUINFO_GET() & PFM_CPUINFO_DCR_PP)) {
995                 /* disable dcr pp */
996                 ia64_setreg(_IA64_REG_CR_DCR, ia64_getreg(_IA64_REG_CR_DCR) & ~IA64_DCR_PP);
997                 pfm_clear_psr_pp();
998         } else {
999                 pfm_clear_psr_up();
1000         }
1001         /*
1002          * first, we restore the PMD
1003          */
1004         mask = ctx->ctx_used_pmds[0];
1005         for (i = 0; mask; i++, mask>>=1) {
1006                 /* skip non used pmds */
1007                 if ((mask & 0x1) == 0) continue;
1008
1009                 if (PMD_IS_COUNTING(i)) {
1010                         /*
1011                          * we split the 64bit value according to
1012                          * counter width
1013                          */
1014                         val = ctx->ctx_pmds[i].val & ovfl_mask;
1015                         ctx->ctx_pmds[i].val &= ~ovfl_mask;
1016                 } else {
1017                         val = ctx->ctx_pmds[i].val;
1018                 }
1019                 ia64_set_pmd(i, val);
1020
1021                 DPRINT(("pmd[%d]=0x%lx hw_pmd=0x%lx\n",
1022                         i,
1023                         ctx->ctx_pmds[i].val,
1024                         val));
1025         }
1026         /*
1027          * restore the PMCs
1028          */
1029         mask = ctx->ctx_used_monitors[0] >> PMU_FIRST_COUNTER;
1030         for(i= PMU_FIRST_COUNTER; mask; i++, mask>>=1) {
1031                 if ((mask & 0x1) == 0UL) continue;
1032                 th->pmcs[i] = ctx->ctx_pmcs[i];
1033                 ia64_set_pmc(i, th->pmcs[i]);
1034                 DPRINT(("[%d] pmc[%d]=0x%lx\n", task->pid, i, th->pmcs[i]));
1035         }
1036         ia64_srlz_d();
1037
1038         /*
1039          * must restore DBR/IBR because could be modified while masked
1040          * XXX: need to optimize 
1041          */
1042         if (ctx->ctx_fl_using_dbreg) {
1043                 pfm_restore_ibrs(ctx->ctx_ibrs, pmu_conf->num_ibrs);
1044                 pfm_restore_dbrs(ctx->ctx_dbrs, pmu_conf->num_dbrs);
1045         }
1046
1047         /*
1048          * now restore PSR
1049          */
1050         if (is_system && (PFM_CPUINFO_GET() & PFM_CPUINFO_DCR_PP)) {
1051                 /* enable dcr pp */
1052                 ia64_setreg(_IA64_REG_CR_DCR, ia64_getreg(_IA64_REG_CR_DCR) | IA64_DCR_PP);
1053                 ia64_srlz_i();
1054         }
1055         pfm_set_psr_l(psr);
1056 }
1057
1058 static inline void
1059 pfm_save_pmds(unsigned long *pmds, unsigned long mask)
1060 {
1061         int i;
1062
1063         ia64_srlz_d();
1064
1065         for (i=0; mask; i++, mask>>=1) {
1066                 if (mask & 0x1) pmds[i] = ia64_get_pmd(i);
1067         }
1068 }
1069
1070 /*
1071  * reload from thread state (used for ctxw only)
1072  */
1073 static inline void
1074 pfm_restore_pmds(unsigned long *pmds, unsigned long mask)
1075 {
1076         int i;
1077         unsigned long val, ovfl_val = pmu_conf->ovfl_val;
1078
1079         for (i=0; mask; i++, mask>>=1) {
1080                 if ((mask & 0x1) == 0) continue;
1081                 val = PMD_IS_COUNTING(i) ? pmds[i] & ovfl_val : pmds[i];
1082                 ia64_set_pmd(i, val);
1083         }
1084         ia64_srlz_d();
1085 }
1086
1087 /*
1088  * propagate PMD from context to thread-state
1089  */
1090 static inline void
1091 pfm_copy_pmds(struct task_struct *task, pfm_context_t *ctx)
1092 {
1093         struct thread_struct *thread = &task->thread;
1094         unsigned long ovfl_val = pmu_conf->ovfl_val;
1095         unsigned long mask = ctx->ctx_all_pmds[0];
1096         unsigned long val;
1097         int i;
1098
1099         DPRINT(("mask=0x%lx\n", mask));
1100
1101         for (i=0; mask; i++, mask>>=1) {
1102
1103                 val = ctx->ctx_pmds[i].val;
1104
1105                 /*
1106                  * We break up the 64 bit value into 2 pieces
1107                  * the lower bits go to the machine state in the
1108                  * thread (will be reloaded on ctxsw in).
1109                  * The upper part stays in the soft-counter.
1110                  */
1111                 if (PMD_IS_COUNTING(i)) {
1112                         ctx->ctx_pmds[i].val = val & ~ovfl_val;
1113                          val &= ovfl_val;
1114                 }
1115                 thread->pmds[i] = val;
1116
1117                 DPRINT(("pmd[%d]=0x%lx soft_val=0x%lx\n",
1118                         i,
1119                         thread->pmds[i],
1120                         ctx->ctx_pmds[i].val));
1121         }
1122 }
1123
1124 /*
1125  * propagate PMC from context to thread-state
1126  */
1127 static inline void
1128 pfm_copy_pmcs(struct task_struct *task, pfm_context_t *ctx)
1129 {
1130         struct thread_struct *thread = &task->thread;
1131         unsigned long mask = ctx->ctx_all_pmcs[0];
1132         int i;
1133
1134         DPRINT(("mask=0x%lx\n", mask));
1135
1136         for (i=0; mask; i++, mask>>=1) {
1137                 /* masking 0 with ovfl_val yields 0 */
1138                 thread->pmcs[i] = ctx->ctx_pmcs[i];
1139                 DPRINT(("pmc[%d]=0x%lx\n", i, thread->pmcs[i]));
1140         }
1141 }
1142
1143
1144
1145 static inline void
1146 pfm_restore_pmcs(unsigned long *pmcs, unsigned long mask)
1147 {
1148         int i;
1149
1150         for (i=0; mask; i++, mask>>=1) {
1151                 if ((mask & 0x1) == 0) continue;
1152                 ia64_set_pmc(i, pmcs[i]);
1153         }
1154         ia64_srlz_d();
1155 }
1156
1157 static inline int
1158 pfm_uuid_cmp(pfm_uuid_t a, pfm_uuid_t b)
1159 {
1160         return memcmp(a, b, sizeof(pfm_uuid_t));
1161 }
1162
1163 static inline int
1164 pfm_buf_fmt_exit(pfm_buffer_fmt_t *fmt, struct task_struct *task, void *buf, struct pt_regs *regs)
1165 {
1166         int ret = 0;
1167         if (fmt->fmt_exit) ret = (*fmt->fmt_exit)(task, buf, regs);
1168         return ret;
1169 }
1170
1171 static inline int
1172 pfm_buf_fmt_getsize(pfm_buffer_fmt_t *fmt, struct task_struct *task, unsigned int flags, int cpu, void *arg, unsigned long *size)
1173 {
1174         int ret = 0;
1175         if (fmt->fmt_getsize) ret = (*fmt->fmt_getsize)(task, flags, cpu, arg, size);
1176         return ret;
1177 }
1178
1179
1180 static inline int
1181 pfm_buf_fmt_validate(pfm_buffer_fmt_t *fmt, struct task_struct *task, unsigned int flags,
1182                      int cpu, void *arg)
1183 {
1184         int ret = 0;
1185         if (fmt->fmt_validate) ret = (*fmt->fmt_validate)(task, flags, cpu, arg);
1186         return ret;
1187 }
1188
1189 static inline int
1190 pfm_buf_fmt_init(pfm_buffer_fmt_t *fmt, struct task_struct *task, void *buf, unsigned int flags,
1191                      int cpu, void *arg)
1192 {
1193         int ret = 0;
1194         if (fmt->fmt_init) ret = (*fmt->fmt_init)(task, buf, flags, cpu, arg);
1195         return ret;
1196 }
1197
1198 static inline int
1199 pfm_buf_fmt_restart(pfm_buffer_fmt_t *fmt, struct task_struct *task, pfm_ovfl_ctrl_t *ctrl, void *buf, struct pt_regs *regs)
1200 {
1201         int ret = 0;
1202         if (fmt->fmt_restart) ret = (*fmt->fmt_restart)(task, ctrl, buf, regs);
1203         return ret;
1204 }
1205
1206 static inline int
1207 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)
1208 {
1209         int ret = 0;
1210         if (fmt->fmt_restart_active) ret = (*fmt->fmt_restart_active)(task, ctrl, buf, regs);
1211         return ret;
1212 }
1213
1214 static pfm_buffer_fmt_t *
1215 __pfm_find_buffer_fmt(pfm_uuid_t uuid)
1216 {
1217         struct list_head * pos;
1218         pfm_buffer_fmt_t * entry;
1219
1220         list_for_each(pos, &pfm_buffer_fmt_list) {
1221                 entry = list_entry(pos, pfm_buffer_fmt_t, fmt_list);
1222                 if (pfm_uuid_cmp(uuid, entry->fmt_uuid) == 0)
1223                         return entry;
1224         }
1225         return NULL;
1226 }
1227  
1228 /*
1229  * find a buffer format based on its uuid
1230  */
1231 static pfm_buffer_fmt_t *
1232 pfm_find_buffer_fmt(pfm_uuid_t uuid)
1233 {
1234         pfm_buffer_fmt_t * fmt;
1235         spin_lock(&pfm_buffer_fmt_lock);
1236         fmt = __pfm_find_buffer_fmt(uuid);
1237         spin_unlock(&pfm_buffer_fmt_lock);
1238         return fmt;
1239 }
1240  
1241 int
1242 pfm_register_buffer_fmt(pfm_buffer_fmt_t *fmt)
1243 {
1244         int ret = 0;
1245
1246         /* some sanity checks */
1247         if (fmt == NULL || fmt->fmt_name == NULL) return -EINVAL;
1248
1249         /* we need at least a handler */
1250         if (fmt->fmt_handler == NULL) return -EINVAL;
1251
1252         /*
1253          * XXX: need check validity of fmt_arg_size
1254          */
1255
1256         spin_lock(&pfm_buffer_fmt_lock);
1257
1258         if (__pfm_find_buffer_fmt(fmt->fmt_uuid)) {
1259                 printk(KERN_ERR "perfmon: duplicate sampling format: %s\n", fmt->fmt_name);
1260                 ret = -EBUSY;
1261                 goto out;
1262         } 
1263         list_add(&fmt->fmt_list, &pfm_buffer_fmt_list);
1264         printk(KERN_INFO "perfmon: added sampling format %s\n", fmt->fmt_name);
1265
1266 out:
1267         spin_unlock(&pfm_buffer_fmt_lock);
1268         return ret;
1269 }
1270 EXPORT_SYMBOL(pfm_register_buffer_fmt);
1271
1272 int
1273 pfm_unregister_buffer_fmt(pfm_uuid_t uuid)
1274 {
1275         pfm_buffer_fmt_t *fmt;
1276         int ret = 0;
1277
1278         spin_lock(&pfm_buffer_fmt_lock);
1279
1280         fmt = __pfm_find_buffer_fmt(uuid);
1281         if (!fmt) {
1282                 printk(KERN_ERR "perfmon: cannot unregister format, not found\n");
1283                 ret = -EINVAL;
1284                 goto out;
1285         }
1286         list_del_init(&fmt->fmt_list);
1287         printk(KERN_INFO "perfmon: removed sampling format: %s\n", fmt->fmt_name);
1288
1289 out:
1290         spin_unlock(&pfm_buffer_fmt_lock);
1291         return ret;
1292
1293 }
1294 EXPORT_SYMBOL(pfm_unregister_buffer_fmt);
1295
1296 static int
1297 pfm_reserve_session(struct task_struct *task, int is_syswide, unsigned int cpu)
1298 {
1299         unsigned long flags;
1300         /*
1301          * validy checks on cpu_mask have been done upstream
1302          */
1303         LOCK_PFS(flags);
1304
1305         DPRINT(("in sys_sessions=%u task_sessions=%u dbregs=%u syswide=%d cpu=%u\n",
1306                 pfm_sessions.pfs_sys_sessions,
1307                 pfm_sessions.pfs_task_sessions,
1308                 pfm_sessions.pfs_sys_use_dbregs,
1309                 is_syswide,
1310                 cpu));
1311
1312         if (is_syswide) {
1313                 /*
1314                  * cannot mix system wide and per-task sessions
1315                  */
1316                 if (pfm_sessions.pfs_task_sessions > 0UL) {
1317                         DPRINT(("system wide not possible, %u conflicting task_sessions\n",
1318                                 pfm_sessions.pfs_task_sessions));
1319                         goto abort;
1320                 }
1321
1322                 if (pfm_sessions.pfs_sys_session[cpu]) goto error_conflict;
1323
1324                 DPRINT(("reserving system wide session on CPU%u currently on CPU%u\n", cpu, smp_processor_id()));
1325
1326                 pfm_sessions.pfs_sys_session[cpu] = task;
1327
1328                 pfm_sessions.pfs_sys_sessions++ ;
1329
1330         } else {
1331                 if (pfm_sessions.pfs_sys_sessions) goto abort;
1332                 pfm_sessions.pfs_task_sessions++;
1333         }
1334
1335         DPRINT(("out sys_sessions=%u task_sessions=%u dbregs=%u syswide=%d cpu=%u\n",
1336                 pfm_sessions.pfs_sys_sessions,
1337                 pfm_sessions.pfs_task_sessions,
1338                 pfm_sessions.pfs_sys_use_dbregs,
1339                 is_syswide,
1340                 cpu));
1341
1342         UNLOCK_PFS(flags);
1343
1344         return 0;
1345
1346 error_conflict:
1347         DPRINT(("system wide not possible, conflicting session [%d] on CPU%d\n",
1348                 pfm_sessions.pfs_sys_session[cpu]->pid,
1349                 smp_processor_id()));
1350 abort:
1351         UNLOCK_PFS(flags);
1352
1353         return -EBUSY;
1354
1355 }
1356
1357 static int
1358 pfm_unreserve_session(pfm_context_t *ctx, int is_syswide, unsigned int cpu)
1359 {
1360         unsigned long flags;
1361         /*
1362          * validy checks on cpu_mask have been done upstream
1363          */
1364         LOCK_PFS(flags);
1365
1366         DPRINT(("in sys_sessions=%u task_sessions=%u dbregs=%u syswide=%d cpu=%u\n",
1367                 pfm_sessions.pfs_sys_sessions,
1368                 pfm_sessions.pfs_task_sessions,
1369                 pfm_sessions.pfs_sys_use_dbregs,
1370                 is_syswide,
1371                 cpu));
1372
1373
1374         if (is_syswide) {
1375                 pfm_sessions.pfs_sys_session[cpu] = NULL;
1376                 /*
1377                  * would not work with perfmon+more than one bit in cpu_mask
1378                  */
1379                 if (ctx && ctx->ctx_fl_using_dbreg) {
1380                         if (pfm_sessions.pfs_sys_use_dbregs == 0) {
1381                                 printk(KERN_ERR "perfmon: invalid release for ctx %p sys_use_dbregs=0\n", ctx);
1382                         } else {
1383                                 pfm_sessions.pfs_sys_use_dbregs--;
1384                         }
1385                 }
1386                 pfm_sessions.pfs_sys_sessions--;
1387         } else {
1388                 pfm_sessions.pfs_task_sessions--;
1389         }
1390         DPRINT(("out sys_sessions=%u task_sessions=%u dbregs=%u syswide=%d cpu=%u\n",
1391                 pfm_sessions.pfs_sys_sessions,
1392                 pfm_sessions.pfs_task_sessions,
1393                 pfm_sessions.pfs_sys_use_dbregs,
1394                 is_syswide,
1395                 cpu));
1396
1397         UNLOCK_PFS(flags);
1398
1399         return 0;
1400 }
1401
1402 /*
1403  * removes virtual mapping of the sampling buffer.
1404  * IMPORTANT: cannot be called with interrupts disable, e.g. inside
1405  * a PROTECT_CTX() section.
1406  */
1407 static int
1408 pfm_remove_smpl_mapping(struct task_struct *task, void *vaddr, unsigned long size)
1409 {
1410         int r;
1411
1412         /* sanity checks */
1413         if (task->mm == NULL || size == 0UL || vaddr == NULL) {
1414                 printk(KERN_ERR "perfmon: pfm_remove_smpl_mapping [%d] invalid context mm=%p\n", task->pid, task->mm);
1415                 return -EINVAL;
1416         }
1417
1418         DPRINT(("smpl_vaddr=%p size=%lu\n", vaddr, size));
1419
1420         /*
1421          * does the actual unmapping
1422          */
1423         down_write(&task->mm->mmap_sem);
1424
1425         DPRINT(("down_write done smpl_vaddr=%p size=%lu\n", vaddr, size));
1426
1427         r = pfm_do_munmap(task->mm, (unsigned long)vaddr, size, 0);
1428
1429         up_write(&task->mm->mmap_sem);
1430         if (r !=0) {
1431                 printk(KERN_ERR "perfmon: [%d] unable to unmap sampling buffer @%p size=%lu\n", task->pid, vaddr, size);
1432         }
1433
1434         DPRINT(("do_unmap(%p, %lu)=%d\n", vaddr, size, r));
1435
1436         return 0;
1437 }
1438
1439 /*
1440  * free actual physical storage used by sampling buffer
1441  */
1442 #if 0
1443 static int
1444 pfm_free_smpl_buffer(pfm_context_t *ctx)
1445 {
1446         pfm_buffer_fmt_t *fmt;
1447
1448         if (ctx->ctx_smpl_hdr == NULL) goto invalid_free;
1449
1450         /*
1451          * we won't use the buffer format anymore
1452          */
1453         fmt = ctx->ctx_buf_fmt;
1454
1455         DPRINT(("sampling buffer @%p size %lu vaddr=%p\n",
1456                 ctx->ctx_smpl_hdr,
1457                 ctx->ctx_smpl_size,
1458                 ctx->ctx_smpl_vaddr));
1459
1460         pfm_buf_fmt_exit(fmt, current, NULL, NULL);
1461
1462         /*
1463          * free the buffer
1464          */
1465         pfm_rvfree(ctx->ctx_smpl_hdr, ctx->ctx_smpl_size);
1466
1467         ctx->ctx_smpl_hdr  = NULL;
1468         ctx->ctx_smpl_size = 0UL;
1469
1470         return 0;
1471
1472 invalid_free:
1473         printk(KERN_ERR "perfmon: pfm_free_smpl_buffer [%d] no buffer\n", current->pid);
1474         return -EINVAL;
1475 }
1476 #endif
1477
1478 static inline void
1479 pfm_exit_smpl_buffer(pfm_buffer_fmt_t *fmt)
1480 {
1481         if (fmt == NULL) return;
1482
1483         pfm_buf_fmt_exit(fmt, current, NULL, NULL);
1484
1485 }
1486
1487 /*
1488  * pfmfs should _never_ be mounted by userland - too much of security hassle,
1489  * no real gain from having the whole whorehouse mounted. So we don't need
1490  * any operations on the root directory. However, we need a non-trivial
1491  * d_name - pfm: will go nicely and kill the special-casing in procfs.
1492  */
1493 static struct vfsmount *pfmfs_mnt;
1494
1495 static int __init
1496 init_pfm_fs(void)
1497 {
1498         int err = register_filesystem(&pfm_fs_type);
1499         if (!err) {
1500                 pfmfs_mnt = kern_mount(&pfm_fs_type);
1501                 err = PTR_ERR(pfmfs_mnt);
1502                 if (IS_ERR(pfmfs_mnt))
1503                         unregister_filesystem(&pfm_fs_type);
1504                 else
1505                         err = 0;
1506         }
1507         return err;
1508 }
1509
1510 static void __exit
1511 exit_pfm_fs(void)
1512 {
1513         unregister_filesystem(&pfm_fs_type);
1514         mntput(pfmfs_mnt);
1515 }
1516
1517 static ssize_t
1518 pfm_read(struct file *filp, char __user *buf, size_t size, loff_t *ppos)
1519 {
1520         pfm_context_t *ctx;
1521         pfm_msg_t *msg;
1522         ssize_t ret;
1523         unsigned long flags;
1524         DECLARE_WAITQUEUE(wait, current);
1525         if (PFM_IS_FILE(filp) == 0) {
1526                 printk(KERN_ERR "perfmon: pfm_poll: bad magic [%d]\n", current->pid);
1527                 return -EINVAL;
1528         }
1529
1530         ctx = (pfm_context_t *)filp->private_data;
1531         if (ctx == NULL) {
1532                 printk(KERN_ERR "perfmon: pfm_read: NULL ctx [%d]\n", current->pid);
1533                 return -EINVAL;
1534         }
1535
1536         /*
1537          * check even when there is no message
1538          */
1539         if (size < sizeof(pfm_msg_t)) {
1540                 DPRINT(("message is too small ctx=%p (>=%ld)\n", ctx, sizeof(pfm_msg_t)));
1541                 return -EINVAL;
1542         }
1543
1544         PROTECT_CTX(ctx, flags);
1545
1546         /*
1547          * put ourselves on the wait queue
1548          */
1549         add_wait_queue(&ctx->ctx_msgq_wait, &wait);
1550
1551
1552         for(;;) {
1553                 /*
1554                  * check wait queue
1555                  */
1556
1557                 set_current_state(TASK_INTERRUPTIBLE);
1558
1559                 DPRINT(("head=%d tail=%d\n", ctx->ctx_msgq_head, ctx->ctx_msgq_tail));
1560
1561                 ret = 0;
1562                 if(PFM_CTXQ_EMPTY(ctx) == 0) break;
1563
1564                 UNPROTECT_CTX(ctx, flags);
1565
1566                 /*
1567                  * check non-blocking read
1568                  */
1569                 ret = -EAGAIN;
1570                 if(filp->f_flags & O_NONBLOCK) break;
1571
1572                 /*
1573                  * check pending signals
1574                  */
1575                 if(signal_pending(current)) {
1576                         ret = -EINTR;
1577                         break;
1578                 }
1579                 /*
1580                  * no message, so wait
1581                  */
1582                 schedule();
1583
1584                 PROTECT_CTX(ctx, flags);
1585         }
1586         DPRINT(("[%d] back to running ret=%ld\n", current->pid, ret));
1587         set_current_state(TASK_RUNNING);
1588         remove_wait_queue(&ctx->ctx_msgq_wait, &wait);
1589
1590         if (ret < 0) goto abort;
1591
1592         ret = -EINVAL;
1593         msg = pfm_get_next_msg(ctx);
1594         if (msg == NULL) {
1595                 printk(KERN_ERR "perfmon: pfm_read no msg for ctx=%p [%d]\n", ctx, current->pid);
1596                 goto abort_locked;
1597         }
1598
1599         DPRINT(("[%d] fd=%d type=%d\n", current->pid, msg->pfm_gen_msg.msg_ctx_fd, msg->pfm_gen_msg.msg_type));
1600
1601         ret = -EFAULT;
1602         if(copy_to_user(buf, msg, sizeof(pfm_msg_t)) == 0) ret = sizeof(pfm_msg_t);
1603
1604 abort_locked:
1605         UNPROTECT_CTX(ctx, flags);
1606 abort:
1607         return ret;
1608 }
1609
1610 static ssize_t
1611 pfm_write(struct file *file, const char __user *ubuf,
1612                           size_t size, loff_t *ppos)
1613 {
1614         DPRINT(("pfm_write called\n"));
1615         return -EINVAL;
1616 }
1617
1618 static unsigned int
1619 pfm_poll(struct file *filp, poll_table * wait)
1620 {
1621         pfm_context_t *ctx;
1622         unsigned long flags;
1623         unsigned int mask = 0;
1624
1625         if (PFM_IS_FILE(filp) == 0) {
1626                 printk(KERN_ERR "perfmon: pfm_poll: bad magic [%d]\n", current->pid);
1627                 return 0;
1628         }
1629
1630         ctx = (pfm_context_t *)filp->private_data;
1631         if (ctx == NULL) {
1632                 printk(KERN_ERR "perfmon: pfm_poll: NULL ctx [%d]\n", current->pid);
1633                 return 0;
1634         }
1635
1636
1637         DPRINT(("pfm_poll ctx_fd=%d before poll_wait\n", ctx->ctx_fd));
1638
1639         poll_wait(filp, &ctx->ctx_msgq_wait, wait);
1640
1641         PROTECT_CTX(ctx, flags);
1642
1643         if (PFM_CTXQ_EMPTY(ctx) == 0)
1644                 mask =  POLLIN | POLLRDNORM;
1645
1646         UNPROTECT_CTX(ctx, flags);
1647
1648         DPRINT(("pfm_poll ctx_fd=%d mask=0x%x\n", ctx->ctx_fd, mask));
1649
1650         return mask;
1651 }
1652
1653 static int
1654 pfm_ioctl(struct inode *inode, struct file *file, unsigned int cmd, unsigned long arg)
1655 {
1656         DPRINT(("pfm_ioctl called\n"));
1657         return -EINVAL;
1658 }
1659
1660 /*
1661  * context is locked when coming here and interrupts are disabled
1662  */
1663 static inline int
1664 pfm_do_fasync(int fd, struct file *filp, pfm_context_t *ctx, int on)
1665 {
1666         int ret;
1667
1668         ret = fasync_helper (fd, filp, on, &ctx->ctx_async_queue);
1669
1670         DPRINT(("pfm_fasync called by [%d] on ctx_fd=%d on=%d async_queue=%p ret=%d\n",
1671                 current->pid,
1672                 fd,
1673                 on,
1674                 ctx->ctx_async_queue, ret));
1675
1676         return ret;
1677 }
1678
1679 static int
1680 pfm_fasync(int fd, struct file *filp, int on)
1681 {
1682         pfm_context_t *ctx;
1683         int ret;
1684
1685         if (PFM_IS_FILE(filp) == 0) {
1686                 printk(KERN_ERR "perfmon: pfm_fasync bad magic [%d]\n", current->pid);
1687                 return -EBADF;
1688         }
1689
1690         ctx = (pfm_context_t *)filp->private_data;
1691         if (ctx == NULL) {
1692                 printk(KERN_ERR "perfmon: pfm_fasync NULL ctx [%d]\n", current->pid);
1693                 return -EBADF;
1694         }
1695         /*
1696          * we cannot mask interrupts during this call because this may
1697          * may go to sleep if memory is not readily avalaible.
1698          *
1699          * We are protected from the conetxt disappearing by the get_fd()/put_fd()
1700          * done in caller. Serialization of this function is ensured by caller.
1701          */
1702         ret = pfm_do_fasync(fd, filp, ctx, on);
1703
1704
1705         DPRINT(("pfm_fasync called on ctx_fd=%d on=%d async_queue=%p ret=%d\n",
1706                 fd,
1707                 on,
1708                 ctx->ctx_async_queue, ret));
1709
1710         return ret;
1711 }
1712
1713 #ifdef CONFIG_SMP
1714 /*
1715  * this function is exclusively called from pfm_close().
1716  * The context is not protected at that time, nor are interrupts
1717  * on the remote CPU. That's necessary to avoid deadlocks.
1718  */
1719 static void
1720 pfm_syswide_force_stop(void *info)
1721 {
1722         pfm_context_t   *ctx = (pfm_context_t *)info;
1723         struct pt_regs *regs = ia64_task_regs(current);
1724         struct task_struct *owner;
1725         unsigned long flags;
1726         int ret;
1727
1728         if (ctx->ctx_cpu != smp_processor_id()) {
1729                 printk(KERN_ERR "perfmon: pfm_syswide_force_stop for CPU%d  but on CPU%d\n",
1730                         ctx->ctx_cpu,
1731                         smp_processor_id());
1732                 return;
1733         }
1734         owner = GET_PMU_OWNER();
1735         if (owner != ctx->ctx_task) {
1736                 printk(KERN_ERR "perfmon: pfm_syswide_force_stop CPU%d unexpected owner [%d] instead of [%d]\n",
1737                         smp_processor_id(),
1738                         owner->pid, ctx->ctx_task->pid);
1739                 return;
1740         }
1741         if (GET_PMU_CTX() != ctx) {
1742                 printk(KERN_ERR "perfmon: pfm_syswide_force_stop CPU%d unexpected ctx %p instead of %p\n",
1743                         smp_processor_id(),
1744                         GET_PMU_CTX(), ctx);
1745                 return;
1746         }
1747
1748         DPRINT(("on CPU%d forcing system wide stop for [%d]\n", smp_processor_id(), ctx->ctx_task->pid));       
1749         /*
1750          * the context is already protected in pfm_close(), we simply
1751          * need to mask interrupts to avoid a PMU interrupt race on
1752          * this CPU
1753          */
1754         local_irq_save(flags);
1755
1756         ret = pfm_context_unload(ctx, NULL, 0, regs);
1757         if (ret) {
1758                 DPRINT(("context_unload returned %d\n", ret));
1759         }
1760
1761         /*
1762          * unmask interrupts, PMU interrupts are now spurious here
1763          */
1764         local_irq_restore(flags);
1765 }
1766
1767 static void
1768 pfm_syswide_cleanup_other_cpu(pfm_context_t *ctx)
1769 {
1770         int ret;
1771
1772         DPRINT(("calling CPU%d for cleanup\n", ctx->ctx_cpu));
1773         ret = smp_call_function_single(ctx->ctx_cpu, pfm_syswide_force_stop, ctx, 0, 1);
1774         DPRINT(("called CPU%d for cleanup ret=%d\n", ctx->ctx_cpu, ret));
1775 }
1776 #endif /* CONFIG_SMP */
1777
1778 /*
1779  * called for each close(). Partially free resources.
1780  * When caller is self-monitoring, the context is unloaded.
1781  */
1782 static int
1783 pfm_flush(struct file *filp)
1784 {
1785         pfm_context_t *ctx;
1786         struct task_struct *task;
1787         struct pt_regs *regs;
1788         unsigned long flags;
1789         unsigned long smpl_buf_size = 0UL;
1790         void *smpl_buf_vaddr = NULL;
1791         int state, is_system;
1792
1793         if (PFM_IS_FILE(filp) == 0) {
1794                 DPRINT(("bad magic for\n"));
1795                 return -EBADF;
1796         }
1797
1798         ctx = (pfm_context_t *)filp->private_data;
1799         if (ctx == NULL) {
1800                 printk(KERN_ERR "perfmon: pfm_flush: NULL ctx [%d]\n", current->pid);
1801                 return -EBADF;
1802         }
1803
1804         /*
1805          * remove our file from the async queue, if we use this mode.
1806          * This can be done without the context being protected. We come
1807          * here when the context has become unreacheable by other tasks.
1808          *
1809          * We may still have active monitoring at this point and we may
1810          * end up in pfm_overflow_handler(). However, fasync_helper()
1811          * operates with interrupts disabled and it cleans up the
1812          * queue. If the PMU handler is called prior to entering
1813          * fasync_helper() then it will send a signal. If it is
1814          * invoked after, it will find an empty queue and no
1815          * signal will be sent. In both case, we are safe
1816          */
1817         if (filp->f_flags & FASYNC) {
1818                 DPRINT(("cleaning up async_queue=%p\n", ctx->ctx_async_queue));
1819                 pfm_do_fasync (-1, filp, ctx, 0);
1820         }
1821
1822         PROTECT_CTX(ctx, flags);
1823
1824         state     = ctx->ctx_state;
1825         is_system = ctx->ctx_fl_system;
1826
1827         task = PFM_CTX_TASK(ctx);
1828         regs = ia64_task_regs(task);
1829
1830         DPRINT(("ctx_state=%d is_current=%d\n",
1831                 state,
1832                 task == current ? 1 : 0));
1833
1834         /*
1835          * if state == UNLOADED, then task is NULL
1836          */
1837
1838         /*
1839          * we must stop and unload because we are losing access to the context.
1840          */
1841         if (task == current) {
1842 #ifdef CONFIG_SMP
1843                 /*
1844                  * the task IS the owner but it migrated to another CPU: that's bad
1845                  * but we must handle this cleanly. Unfortunately, the kernel does
1846                  * not provide a mechanism to block migration (while the context is loaded).
1847                  *
1848                  * We need to release the resource on the ORIGINAL cpu.
1849                  */
1850                 if (is_system && ctx->ctx_cpu != smp_processor_id()) {
1851
1852                         DPRINT(("should be running on CPU%d\n", ctx->ctx_cpu));
1853                         /*
1854                          * keep context protected but unmask interrupt for IPI
1855                          */
1856                         local_irq_restore(flags);
1857
1858                         pfm_syswide_cleanup_other_cpu(ctx);
1859
1860                         /*
1861                          * restore interrupt masking
1862                          */
1863                         local_irq_save(flags);
1864
1865                         /*
1866                          * context is unloaded at this point
1867                          */
1868                 } else
1869 #endif /* CONFIG_SMP */
1870                 {
1871
1872                         DPRINT(("forcing unload\n"));
1873                         /*
1874                         * stop and unload, returning with state UNLOADED
1875                         * and session unreserved.
1876                         */
1877                         pfm_context_unload(ctx, NULL, 0, regs);
1878
1879                         DPRINT(("ctx_state=%d\n", ctx->ctx_state));
1880                 }
1881         }
1882
1883         /*
1884          * remove virtual mapping, if any, for the calling task.
1885          * cannot reset ctx field until last user is calling close().
1886          *
1887          * ctx_smpl_vaddr must never be cleared because it is needed
1888          * by every task with access to the context
1889          *
1890          * When called from do_exit(), the mm context is gone already, therefore
1891          * mm is NULL, i.e., the VMA is already gone  and we do not have to
1892          * do anything here
1893          */
1894         if (ctx->ctx_smpl_vaddr && current->mm) {
1895                 smpl_buf_vaddr = ctx->ctx_smpl_vaddr;
1896                 smpl_buf_size  = ctx->ctx_smpl_size;
1897         }
1898
1899         UNPROTECT_CTX(ctx, flags);
1900
1901         /*
1902          * if there was a mapping, then we systematically remove it
1903          * at this point. Cannot be done inside critical section
1904          * because some VM function reenables interrupts.
1905          *
1906          */
1907         if (smpl_buf_vaddr) pfm_remove_smpl_mapping(current, smpl_buf_vaddr, smpl_buf_size);
1908
1909         return 0;
1910 }
1911 /*
1912  * called either on explicit close() or from exit_files(). 
1913  * Only the LAST user of the file gets to this point, i.e., it is
1914  * called only ONCE.
1915  *
1916  * IMPORTANT: we get called ONLY when the refcnt on the file gets to zero 
1917  * (fput()),i.e, last task to access the file. Nobody else can access the 
1918  * file at this point.
1919  *
1920  * When called from exit_files(), the VMA has been freed because exit_mm()
1921  * is executed before exit_files().
1922  *
1923  * When called from exit_files(), the current task is not yet ZOMBIE but we
1924  * flush the PMU state to the context. 
1925  */
1926 static int
1927 pfm_close(struct inode *inode, struct file *filp)
1928 {
1929         pfm_context_t *ctx;
1930         struct task_struct *task;
1931         struct pt_regs *regs;
1932         DECLARE_WAITQUEUE(wait, current);
1933         unsigned long flags;
1934         unsigned long smpl_buf_size = 0UL;
1935         void *smpl_buf_addr = NULL;
1936         int free_possible = 1;
1937         int state, is_system;
1938
1939         DPRINT(("pfm_close called private=%p\n", filp->private_data));
1940
1941         if (PFM_IS_FILE(filp) == 0) {
1942                 DPRINT(("bad magic\n"));
1943                 return -EBADF;
1944         }
1945         
1946         ctx = (pfm_context_t *)filp->private_data;
1947         if (ctx == NULL) {
1948                 printk(KERN_ERR "perfmon: pfm_close: NULL ctx [%d]\n", current->pid);
1949                 return -EBADF;
1950         }
1951
1952         PROTECT_CTX(ctx, flags);
1953
1954         state     = ctx->ctx_state;
1955         is_system = ctx->ctx_fl_system;
1956
1957         task = PFM_CTX_TASK(ctx);
1958         regs = ia64_task_regs(task);
1959
1960         DPRINT(("ctx_state=%d is_current=%d\n", 
1961                 state,
1962                 task == current ? 1 : 0));
1963
1964         /*
1965          * if task == current, then pfm_flush() unloaded the context
1966          */
1967         if (state == PFM_CTX_UNLOADED) goto doit;
1968
1969         /*
1970          * context is loaded/masked and task != current, we need to
1971          * either force an unload or go zombie
1972          */
1973
1974         /*
1975          * The task is currently blocked or will block after an overflow.
1976          * we must force it to wakeup to get out of the
1977          * MASKED state and transition to the unloaded state by itself.
1978          *
1979          * This situation is only possible for per-task mode
1980          */
1981         if (state == PFM_CTX_MASKED && CTX_OVFL_NOBLOCK(ctx) == 0) {
1982
1983                 /*
1984                  * set a "partial" zombie state to be checked
1985                  * upon return from down() in pfm_handle_work().
1986                  *
1987                  * We cannot use the ZOMBIE state, because it is checked
1988                  * by pfm_load_regs() which is called upon wakeup from down().
1989                  * In such case, it would free the context and then we would
1990                  * return to pfm_handle_work() which would access the
1991                  * stale context. Instead, we set a flag invisible to pfm_load_regs()
1992                  * but visible to pfm_handle_work().
1993                  *
1994                  * For some window of time, we have a zombie context with
1995                  * ctx_state = MASKED  and not ZOMBIE
1996                  */
1997                 ctx->ctx_fl_going_zombie = 1;
1998
1999                 /*
2000                  * force task to wake up from MASKED state
2001                  */
2002                 up(&ctx->ctx_restart_sem);
2003
2004                 DPRINT(("waking up ctx_state=%d\n", state));
2005
2006                 /*
2007                  * put ourself to sleep waiting for the other
2008                  * task to report completion
2009                  *
2010                  * the context is protected by mutex, therefore there
2011                  * is no risk of being notified of completion before
2012                  * begin actually on the waitq.
2013                  */
2014                 set_current_state(TASK_INTERRUPTIBLE);
2015                 add_wait_queue(&ctx->ctx_zombieq, &wait);
2016
2017                 UNPROTECT_CTX(ctx, flags);
2018
2019                 /*
2020                  * XXX: check for signals :
2021                  *      - ok of explicit close
2022                  *      - not ok when coming from exit_files()
2023                  */
2024                 schedule();
2025
2026
2027                 PROTECT_CTX(ctx, flags);
2028
2029
2030                 remove_wait_queue(&ctx->ctx_zombieq, &wait);
2031                 set_current_state(TASK_RUNNING);
2032
2033                 /*
2034                  * context is unloaded at this point
2035                  */
2036                 DPRINT(("after zombie wakeup ctx_state=%d for\n", state));
2037         }
2038         else if (task != current) {
2039 #ifdef CONFIG_SMP
2040                 /*
2041                  * switch context to zombie state
2042                  */
2043                 ctx->ctx_state = PFM_CTX_ZOMBIE;
2044
2045                 DPRINT(("zombie ctx for [%d]\n", task->pid));
2046                 /*
2047                  * cannot free the context on the spot. deferred until
2048                  * the task notices the ZOMBIE state
2049                  */
2050                 free_possible = 0;
2051 #else
2052                 pfm_context_unload(ctx, NULL, 0, regs);
2053 #endif
2054         }
2055
2056 doit:
2057         /* reload state, may have changed during  opening of critical section */
2058         state = ctx->ctx_state;
2059
2060         /*
2061          * the context is still attached to a task (possibly current)
2062          * we cannot destroy it right now
2063          */
2064
2065         /*
2066          * we must free the sampling buffer right here because
2067          * we cannot rely on it being cleaned up later by the
2068          * monitored task. It is not possible to free vmalloc'ed
2069          * memory in pfm_load_regs(). Instead, we remove the buffer
2070          * now. should there be subsequent PMU overflow originally
2071          * meant for sampling, the will be converted to spurious
2072          * and that's fine because the monitoring tools is gone anyway.
2073          */
2074         if (ctx->ctx_smpl_hdr) {
2075                 smpl_buf_addr = ctx->ctx_smpl_hdr;
2076                 smpl_buf_size = ctx->ctx_smpl_size;
2077                 /* no more sampling */
2078                 ctx->ctx_smpl_hdr = NULL;
2079                 ctx->ctx_fl_is_sampling = 0;
2080         }
2081
2082         DPRINT(("ctx_state=%d free_possible=%d addr=%p size=%lu\n",
2083                 state,
2084                 free_possible,
2085                 smpl_buf_addr,
2086                 smpl_buf_size));
2087
2088         if (smpl_buf_addr) pfm_exit_smpl_buffer(ctx->ctx_buf_fmt);
2089
2090         /*
2091          * UNLOADED that the session has already been unreserved.
2092          */
2093         if (state == PFM_CTX_ZOMBIE) {
2094                 pfm_unreserve_session(ctx, ctx->ctx_fl_system , ctx->ctx_cpu);
2095         }
2096
2097         /*
2098          * disconnect file descriptor from context must be done
2099          * before we unlock.
2100          */
2101         filp->private_data = NULL;
2102
2103         /*
2104          * if we free on the spot, the context is now completely unreacheable
2105          * from the callers side. The monitored task side is also cut, so we
2106          * can freely cut.
2107          *
2108          * If we have a deferred free, only the caller side is disconnected.
2109          */
2110         UNPROTECT_CTX(ctx, flags);
2111
2112         /*
2113          * All memory free operations (especially for vmalloc'ed memory)
2114          * MUST be done with interrupts ENABLED.
2115          */
2116         if (smpl_buf_addr)  pfm_rvfree(smpl_buf_addr, smpl_buf_size);
2117
2118         /*
2119          * return the memory used by the context
2120          */
2121         if (free_possible) pfm_context_free(ctx);
2122
2123         return 0;
2124 }
2125
2126 static int
2127 pfm_no_open(struct inode *irrelevant, struct file *dontcare)
2128 {
2129         DPRINT(("pfm_no_open called\n"));
2130         return -ENXIO;
2131 }
2132
2133
2134
2135 static struct file_operations pfm_file_ops = {
2136         .llseek   = no_llseek,
2137         .read     = pfm_read,
2138         .write    = pfm_write,
2139         .poll     = pfm_poll,
2140         .ioctl    = pfm_ioctl,
2141         .open     = pfm_no_open,        /* special open code to disallow open via /proc */
2142         .fasync   = pfm_fasync,
2143         .release  = pfm_close,
2144         .flush    = pfm_flush
2145 };
2146
2147 static int
2148 pfmfs_delete_dentry(struct dentry *dentry)
2149 {
2150         return 1;
2151 }
2152
2153 static struct dentry_operations pfmfs_dentry_operations = {
2154         .d_delete = pfmfs_delete_dentry,
2155 };
2156
2157
2158 static int
2159 pfm_alloc_fd(struct file **cfile)
2160 {
2161         int fd, ret = 0;
2162         struct file *file = NULL;
2163         struct inode * inode;
2164         char name[32];
2165         struct qstr this;
2166
2167         fd = get_unused_fd();
2168         if (fd < 0) return -ENFILE;
2169
2170         ret = -ENFILE;
2171
2172         file = get_empty_filp();
2173         if (!file) goto out;
2174
2175         /*
2176          * allocate a new inode
2177          */
2178         inode = new_inode(pfmfs_mnt->mnt_sb);
2179         if (!inode) goto out;
2180
2181         DPRINT(("new inode ino=%ld @%p\n", inode->i_ino, inode));
2182
2183         inode->i_sb   = pfmfs_mnt->mnt_sb;
2184         inode->i_mode = S_IFCHR|S_IRUGO;
2185         inode->i_sock = 0;
2186         inode->i_uid  = current->fsuid;
2187         inode->i_gid  = current->fsgid;
2188
2189         sprintf(name, "[%lu]", inode->i_ino);
2190         this.name = name;
2191         this.len  = strlen(name);
2192         this.hash = inode->i_ino;
2193
2194         ret = -ENOMEM;
2195
2196         /*
2197          * allocate a new dcache entry
2198          */
2199         file->f_dentry = d_alloc(pfmfs_mnt->mnt_sb->s_root, &this);
2200         if (!file->f_dentry) goto out;
2201
2202         file->f_dentry->d_op = &pfmfs_dentry_operations;
2203
2204         d_add(file->f_dentry, inode);
2205         file->f_vfsmnt = mntget(pfmfs_mnt);
2206         file->f_mapping = inode->i_mapping;
2207
2208         file->f_op    = &pfm_file_ops;
2209         file->f_mode  = FMODE_READ;
2210         file->f_flags = O_RDONLY;
2211         file->f_pos   = 0;
2212
2213         /*
2214          * may have to delay until context is attached?
2215          */
2216         fd_install(fd, file);
2217
2218         /*
2219          * the file structure we will use
2220          */
2221         *cfile = file;
2222
2223         return fd;
2224 out:
2225         if (file) put_filp(file);
2226         put_unused_fd(fd);
2227         return ret;
2228 }
2229
2230 static void
2231 pfm_free_fd(int fd, struct file *file)
2232 {
2233         struct files_struct *files = current->files;
2234
2235         /* 
2236          * there ie no fd_uninstall(), so we do it here
2237          */
2238         spin_lock(&files->file_lock);
2239         files->fd[fd] = NULL;
2240         spin_unlock(&files->file_lock);
2241
2242         if (file) put_filp(file);
2243         put_unused_fd(fd);
2244 }
2245
2246 static int
2247 pfm_remap_buffer(struct vm_area_struct *vma, unsigned long buf, unsigned long addr, unsigned long size)
2248 {
2249         unsigned long page;
2250
2251         DPRINT(("CPU%d buf=0x%lx addr=0x%lx size=%ld\n", smp_processor_id(), buf, addr, size));
2252
2253         while (size > 0) {
2254                 page = pfm_kvirt_to_pa(buf);
2255
2256                 if (pfm_remap_page_range(vma, addr, page, PAGE_SIZE, PAGE_READONLY)) return -ENOMEM;
2257
2258                 addr  += PAGE_SIZE;
2259                 buf   += PAGE_SIZE;
2260                 size  -= PAGE_SIZE;
2261         }
2262         return 0;
2263 }
2264
2265 /*
2266  * allocate a sampling buffer and remaps it into the user address space of the task
2267  */
2268 static int
2269 pfm_smpl_buffer_alloc(struct task_struct *task, pfm_context_t *ctx, unsigned long rsize, void **user_vaddr)
2270 {
2271         struct mm_struct *mm = task->mm;
2272         struct vm_area_struct *vma = NULL;
2273         unsigned long size;
2274         void *smpl_buf;
2275
2276
2277         /*
2278          * the fixed header + requested size and align to page boundary
2279          */
2280         size = PAGE_ALIGN(rsize);
2281
2282         DPRINT(("sampling buffer rsize=%lu size=%lu bytes\n", rsize, size));
2283
2284         /*
2285          * check requested size to avoid Denial-of-service attacks
2286          * XXX: may have to refine this test
2287          * Check against address space limit.
2288          *
2289          * if ((mm->total_vm << PAGE_SHIFT) + len> task->rlim[RLIMIT_AS].rlim_cur)
2290          *      return -ENOMEM;
2291          */
2292         if (size > task->rlim[RLIMIT_MEMLOCK].rlim_cur) return -ENOMEM;
2293
2294         /*
2295          * We do the easy to undo allocations first.
2296          *
2297          * pfm_rvmalloc(), clears the buffer, so there is no leak
2298          */
2299         smpl_buf = pfm_rvmalloc(size);
2300         if (smpl_buf == NULL) {
2301                 DPRINT(("Can't allocate sampling buffer\n"));
2302                 return -ENOMEM;
2303         }
2304
2305         DPRINT(("smpl_buf @%p\n", smpl_buf));
2306
2307         /* allocate vma */
2308         vma = kmem_cache_alloc(vm_area_cachep, SLAB_KERNEL);
2309         if (!vma) {
2310                 DPRINT(("Cannot allocate vma\n"));
2311                 goto error_kmem;
2312         }
2313         memset(vma, 0, sizeof(*vma));
2314
2315         /*
2316          * partially initialize the vma for the sampling buffer
2317          *
2318          * The VM_DONTCOPY flag is very important as it ensures that the mapping
2319          * will never be inherited for any child process (via fork()) which is always
2320          * what we want.
2321          */
2322         vma->vm_mm           = mm;
2323         vma->vm_flags        = VM_READ| VM_MAYREAD |VM_RESERVED;
2324         vma->vm_page_prot    = PAGE_READONLY; /* XXX may need to change */
2325
2326         /*
2327          * Now we have everything we need and we can initialize
2328          * and connect all the data structures
2329          */
2330
2331         ctx->ctx_smpl_hdr   = smpl_buf;
2332         ctx->ctx_smpl_size  = size; /* aligned size */
2333
2334         /*
2335          * Let's do the difficult operations next.
2336          *
2337          * now we atomically find some area in the address space and
2338          * remap the buffer in it.
2339          */
2340         down_write(&task->mm->mmap_sem);
2341
2342         /* find some free area in address space, must have mmap sem held */
2343         vma->vm_start = pfm_get_unmapped_area(NULL, 0, size, 0, MAP_PRIVATE|MAP_ANONYMOUS, 0);
2344         if (vma->vm_start == 0UL) {
2345                 DPRINT(("Cannot find unmapped area for size %ld\n", size));
2346                 up_write(&task->mm->mmap_sem);
2347                 goto error;
2348         }
2349         vma->vm_end = vma->vm_start + size;
2350
2351         DPRINT(("aligned size=%ld, hdr=%p mapped @0x%lx\n", size, ctx->ctx_smpl_hdr, vma->vm_start));
2352
2353         /* can only be applied to current task, need to have the mm semaphore held when called */
2354         if (pfm_remap_buffer(vma, (unsigned long)smpl_buf, vma->vm_start, size)) {
2355                 DPRINT(("Can't remap buffer\n"));
2356                 up_write(&task->mm->mmap_sem);
2357                 goto error;
2358         }
2359
2360         /*
2361          * now insert the vma in the vm list for the process, must be
2362          * done with mmap lock held
2363          */
2364         insert_vm_struct(mm, vma);
2365
2366         // mm->total_vm  += size >> PAGE_SHIFT;
2367         vx_vmpages_add(mm, size >> PAGE_SHIFT);
2368         vm_stat_account(vma);
2369         up_write(&task->mm->mmap_sem);
2370
2371         /*
2372          * keep track of user level virtual address
2373          */
2374         ctx->ctx_smpl_vaddr = (void *)vma->vm_start;
2375         *(unsigned long *)user_vaddr = vma->vm_start;
2376
2377         return 0;
2378
2379 error:
2380         kmem_cache_free(vm_area_cachep, vma);
2381 error_kmem:
2382         pfm_rvfree(smpl_buf, size);
2383
2384         return -ENOMEM;
2385 }
2386
2387 /*
2388  * XXX: do something better here
2389  */
2390 static int
2391 pfm_bad_permissions(struct task_struct *task)
2392 {
2393         /* inspired by ptrace_attach() */
2394         DPRINT(("cur: uid=%d gid=%d task: euid=%d suid=%d uid=%d egid=%d sgid=%d\n",
2395                 current->uid,
2396                 current->gid,
2397                 task->euid,
2398                 task->suid,
2399                 task->uid,
2400                 task->egid,
2401                 task->sgid));
2402
2403         return ((current->uid != task->euid)
2404             || (current->uid != task->suid)
2405             || (current->uid != task->uid)
2406             || (current->gid != task->egid)
2407             || (current->gid != task->sgid)
2408             || (current->gid != task->gid)) && !capable(CAP_SYS_PTRACE);
2409 }
2410
2411 static int
2412 pfarg_is_sane(struct task_struct *task, pfarg_context_t *pfx)
2413 {
2414         int ctx_flags;
2415
2416         /* valid signal */
2417
2418         ctx_flags = pfx->ctx_flags;
2419
2420         if (ctx_flags & PFM_FL_SYSTEM_WIDE) {
2421
2422                 /*
2423                  * cannot block in this mode
2424                  */
2425                 if (ctx_flags & PFM_FL_NOTIFY_BLOCK) {
2426                         DPRINT(("cannot use blocking mode when in system wide monitoring\n"));
2427                         return -EINVAL;
2428                 }
2429         } else {
2430         }
2431         /* probably more to add here */
2432
2433         return 0;
2434 }
2435
2436 static int
2437 pfm_setup_buffer_fmt(struct task_struct *task, pfm_context_t *ctx, unsigned int ctx_flags,
2438                      unsigned int cpu, pfarg_context_t *arg)
2439 {
2440         pfm_buffer_fmt_t *fmt = NULL;
2441         unsigned long size = 0UL;
2442         void *uaddr = NULL;
2443         void *fmt_arg = NULL;
2444         int ret = 0;
2445 #define PFM_CTXARG_BUF_ARG(a)   (pfm_buffer_fmt_t *)(a+1)
2446
2447         /* invoke and lock buffer format, if found */
2448         fmt = pfm_find_buffer_fmt(arg->ctx_smpl_buf_id);
2449         if (fmt == NULL) {
2450                 DPRINT(("[%d] cannot find buffer format\n", task->pid));
2451                 return -EINVAL;
2452         }
2453
2454         /*
2455          * buffer argument MUST be contiguous to pfarg_context_t
2456          */
2457         if (fmt->fmt_arg_size) fmt_arg = PFM_CTXARG_BUF_ARG(arg);
2458
2459         ret = pfm_buf_fmt_validate(fmt, task, ctx_flags, cpu, fmt_arg);
2460
2461         DPRINT(("[%d] after validate(0x%x,%d,%p)=%d\n", task->pid, ctx_flags, cpu, fmt_arg, ret));
2462
2463         if (ret) goto error;
2464
2465         /* link buffer format and context */
2466         ctx->ctx_buf_fmt = fmt;
2467
2468         /*
2469          * check if buffer format wants to use perfmon buffer allocation/mapping service
2470          */
2471         ret = pfm_buf_fmt_getsize(fmt, task, ctx_flags, cpu, fmt_arg, &size);
2472         if (ret) goto error;
2473
2474         if (size) {
2475                 /*
2476                  * buffer is always remapped into the caller's address space
2477                  */
2478                 ret = pfm_smpl_buffer_alloc(current, ctx, size, &uaddr);
2479                 if (ret) goto error;
2480
2481                 /* keep track of user address of buffer */
2482                 arg->ctx_smpl_vaddr = uaddr;
2483         }
2484         ret = pfm_buf_fmt_init(fmt, task, ctx->ctx_smpl_hdr, ctx_flags, cpu, fmt_arg);
2485
2486 error:
2487         return ret;
2488 }
2489
2490 static void
2491 pfm_reset_pmu_state(pfm_context_t *ctx)
2492 {
2493         int i;
2494
2495         /*
2496          * install reset values for PMC.
2497          */
2498         for (i=1; PMC_IS_LAST(i) == 0; i++) {
2499                 if (PMC_IS_IMPL(i) == 0) continue;
2500                 ctx->ctx_pmcs[i] = PMC_DFL_VAL(i);
2501                 DPRINT(("pmc[%d]=0x%lx\n", i, ctx->ctx_pmcs[i]));
2502         }
2503         /*
2504          * PMD registers are set to 0UL when the context in memset()
2505          */
2506
2507         /*
2508          * On context switched restore, we must restore ALL pmc and ALL pmd even
2509          * when they are not actively used by the task. In UP, the incoming process
2510          * may otherwise pick up left over PMC, PMD state from the previous process.
2511          * As opposed to PMD, stale PMC can cause harm to the incoming
2512          * process because they may change what is being measured.
2513          * Therefore, we must systematically reinstall the entire
2514          * PMC state. In SMP, the same thing is possible on the
2515          * same CPU but also on between 2 CPUs.
2516          *
2517          * The problem with PMD is information leaking especially
2518          * to user level when psr.sp=0
2519          *
2520          * There is unfortunately no easy way to avoid this problem
2521          * on either UP or SMP. This definitively slows down the
2522          * pfm_load_regs() function.
2523          */
2524
2525          /*
2526           * bitmask of all PMCs accessible to this context
2527           *
2528           * PMC0 is treated differently.
2529           */
2530         ctx->ctx_all_pmcs[0] = pmu_conf->impl_pmcs[0] & ~0x1;
2531
2532         /*
2533          * bitmask of all PMDs that are accesible to this context
2534          */
2535         ctx->ctx_all_pmds[0] = pmu_conf->impl_pmds[0];
2536
2537         DPRINT(("<%d> all_pmcs=0x%lx all_pmds=0x%lx\n", ctx->ctx_fd, ctx->ctx_all_pmcs[0],ctx->ctx_all_pmds[0]));
2538
2539         /*
2540          * useful in case of re-enable after disable
2541          */
2542         ctx->ctx_used_ibrs[0] = 0UL;
2543         ctx->ctx_used_dbrs[0] = 0UL;
2544 }
2545
2546 static int
2547 pfm_ctx_getsize(void *arg, size_t *sz)
2548 {
2549         pfarg_context_t *req = (pfarg_context_t *)arg;
2550         pfm_buffer_fmt_t *fmt;
2551
2552         *sz = 0;
2553
2554         if (!pfm_uuid_cmp(req->ctx_smpl_buf_id, pfm_null_uuid)) return 0;
2555
2556         fmt = pfm_find_buffer_fmt(req->ctx_smpl_buf_id);
2557         if (fmt == NULL) {
2558                 DPRINT(("cannot find buffer format\n"));
2559                 return -EINVAL;
2560         }
2561         /* get just enough to copy in user parameters */
2562         *sz = fmt->fmt_arg_size;
2563         DPRINT(("arg_size=%lu\n", *sz));
2564
2565         return 0;
2566 }
2567
2568
2569
2570 /*
2571  * cannot attach if :
2572  *      - kernel task
2573  *      - task not owned by caller
2574  *      - task incompatible with context mode
2575  */
2576 static int
2577 pfm_task_incompatible(pfm_context_t *ctx, struct task_struct *task)
2578 {
2579         /*
2580          * no kernel task or task not owner by caller
2581          */
2582         if (task->mm == NULL) {
2583                 DPRINT(("task [%d] has not memory context (kernel thread)\n", task->pid));
2584                 return -EPERM;
2585         }
2586         if (pfm_bad_permissions(task)) {
2587                 DPRINT(("no permission to attach to  [%d]\n", task->pid));
2588                 return -EPERM;
2589         }
2590         /*
2591          * cannot block in self-monitoring mode
2592          */
2593         if (CTX_OVFL_NOBLOCK(ctx) == 0 && task == current) {
2594                 DPRINT(("cannot load a blocking context on self for [%d]\n", task->pid));
2595                 return -EINVAL;
2596         }
2597
2598         if (task->state == TASK_ZOMBIE) {
2599                 DPRINT(("cannot attach to  zombie task [%d]\n", task->pid));
2600                 return -EBUSY;
2601         }
2602
2603         /*
2604          * always ok for self
2605          */
2606         if (task == current) return 0;
2607
2608         if ((task->state != TASK_STOPPED) && (task->state != TASK_TRACED)) {
2609                 DPRINT(("cannot attach to non-stopped task [%d] state=%ld\n", task->pid, task->state));
2610                 return -EBUSY;
2611         }
2612         /*
2613          * make sure the task is off any CPU
2614          */
2615         wait_task_inactive(task);
2616
2617         /* more to come... */
2618
2619         return 0;
2620 }
2621
2622 static int
2623 pfm_get_task(pfm_context_t *ctx, pid_t pid, struct task_struct **task)
2624 {
2625         struct task_struct *p = current;
2626         int ret;
2627
2628         /* XXX: need to add more checks here */
2629         if (pid < 2) return -EPERM;
2630
2631         if (pid != current->pid) {
2632
2633                 read_lock(&tasklist_lock);
2634
2635                 p = find_task_by_pid(pid);
2636
2637                 /* make sure task cannot go away while we operate on it */
2638                 if (p) get_task_struct(p);
2639
2640                 read_unlock(&tasklist_lock);
2641
2642                 if (p == NULL) return -ESRCH;
2643         }
2644
2645         ret = pfm_task_incompatible(ctx, p);
2646         if (ret == 0) {
2647                 *task = p;
2648         } else if (p != current) {
2649                 pfm_put_task(p);
2650         }
2651         return ret;
2652 }
2653
2654
2655
2656 static int
2657 pfm_context_create(pfm_context_t *ctx, void *arg, int count, struct pt_regs *regs)
2658 {
2659         pfarg_context_t *req = (pfarg_context_t *)arg;
2660         struct file *filp;
2661         int ctx_flags;
2662         int ret;
2663
2664         /* let's check the arguments first */
2665         ret = pfarg_is_sane(current, req);
2666         if (ret < 0) return ret;
2667
2668         ctx_flags = req->ctx_flags;
2669
2670         ret = -ENOMEM;
2671
2672         ctx = pfm_context_alloc();
2673         if (!ctx) goto error;
2674
2675         ret = pfm_alloc_fd(&filp);
2676         if (ret < 0) goto error_file;
2677
2678         req->ctx_fd = ctx->ctx_fd = ret;
2679
2680         /*
2681          * attach context to file
2682          */
2683         filp->private_data = ctx;
2684
2685         /*
2686          * does the user want to sample?
2687          */
2688         if (pfm_uuid_cmp(req->ctx_smpl_buf_id, pfm_null_uuid)) {
2689                 ret = pfm_setup_buffer_fmt(current, ctx, ctx_flags, 0, req);
2690                 if (ret) goto buffer_error;
2691         }
2692
2693         /*
2694          * init context protection lock
2695          */
2696         spin_lock_init(&ctx->ctx_lock);
2697
2698         /*
2699          * context is unloaded
2700          */
2701         ctx->ctx_state = PFM_CTX_UNLOADED;
2702
2703         /*
2704          * initialization of context's flags
2705          */
2706         ctx->ctx_fl_block       = (ctx_flags & PFM_FL_NOTIFY_BLOCK) ? 1 : 0;
2707         ctx->ctx_fl_system      = (ctx_flags & PFM_FL_SYSTEM_WIDE) ? 1: 0;
2708         ctx->ctx_fl_is_sampling = ctx->ctx_buf_fmt ? 1 : 0; /* assume record() is defined */
2709         ctx->ctx_fl_no_msg      = (ctx_flags & PFM_FL_OVFL_NO_MSG) ? 1: 0;
2710         /*
2711          * will move to set properties
2712          * ctx->ctx_fl_excl_idle   = (ctx_flags & PFM_FL_EXCL_IDLE) ? 1: 0;
2713          */
2714
2715         /*
2716          * init restart semaphore to locked
2717          */
2718         sema_init(&ctx->ctx_restart_sem, 0);
2719
2720         /*
2721          * activation is used in SMP only
2722          */
2723         ctx->ctx_last_activation = PFM_INVALID_ACTIVATION;
2724         SET_LAST_CPU(ctx, -1);
2725
2726         /*
2727          * initialize notification message queue
2728          */
2729         ctx->ctx_msgq_head = ctx->ctx_msgq_tail = 0;
2730         init_waitqueue_head(&ctx->ctx_msgq_wait);
2731         init_waitqueue_head(&ctx->ctx_zombieq);
2732
2733         DPRINT(("ctx=%p flags=0x%x system=%d notify_block=%d excl_idle=%d no_msg=%d ctx_fd=%d \n",
2734                 ctx,
2735                 ctx_flags,
2736                 ctx->ctx_fl_system,
2737                 ctx->ctx_fl_block,
2738                 ctx->ctx_fl_excl_idle,
2739                 ctx->ctx_fl_no_msg,
2740                 ctx->ctx_fd));
2741
2742         /*
2743          * initialize soft PMU state
2744          */
2745         pfm_reset_pmu_state(ctx);
2746
2747         return 0;
2748
2749 buffer_error:
2750         pfm_free_fd(ctx->ctx_fd, filp);
2751
2752         if (ctx->ctx_buf_fmt) {
2753                 pfm_buf_fmt_exit(ctx->ctx_buf_fmt, current, NULL, regs);
2754         }
2755 error_file:
2756         pfm_context_free(ctx);
2757
2758 error:
2759         return ret;
2760 }
2761
2762 static inline unsigned long
2763 pfm_new_counter_value (pfm_counter_t *reg, int is_long_reset)
2764 {
2765         unsigned long val = is_long_reset ? reg->long_reset : reg->short_reset;
2766         unsigned long new_seed, old_seed = reg->seed, mask = reg->mask;
2767         extern unsigned long carta_random32 (unsigned long seed);
2768
2769         if (reg->flags & PFM_REGFL_RANDOM) {
2770                 new_seed = carta_random32(old_seed);
2771                 val -= (old_seed & mask);       /* counter values are negative numbers! */
2772                 if ((mask >> 32) != 0)
2773                         /* construct a full 64-bit random value: */
2774                         new_seed |= carta_random32(old_seed >> 32) << 32;
2775                 reg->seed = new_seed;
2776         }
2777         reg->lval = val;
2778         return val;
2779 }
2780
2781 static void
2782 pfm_reset_regs_masked(pfm_context_t *ctx, unsigned long *ovfl_regs, int is_long_reset)
2783 {
2784         unsigned long mask = ovfl_regs[0];
2785         unsigned long reset_others = 0UL;
2786         unsigned long val;
2787         int i;
2788
2789         /*
2790          * now restore reset value on sampling overflowed counters
2791          */
2792         mask >>= PMU_FIRST_COUNTER;
2793         for(i = PMU_FIRST_COUNTER; mask; i++, mask >>= 1) {
2794
2795                 if ((mask & 0x1UL) == 0UL) continue;
2796
2797                 ctx->ctx_pmds[i].val = val = pfm_new_counter_value(ctx->ctx_pmds+ i, is_long_reset);
2798                 reset_others        |= ctx->ctx_pmds[i].reset_pmds[0];
2799
2800                 DPRINT_ovfl((" %s reset ctx_pmds[%d]=%lx\n", is_long_reset ? "long" : "short", i, val));
2801         }
2802
2803         /*
2804          * Now take care of resetting the other registers
2805          */
2806         for(i = 0; reset_others; i++, reset_others >>= 1) {
2807
2808                 if ((reset_others & 0x1) == 0) continue;
2809
2810                 ctx->ctx_pmds[i].val = val = pfm_new_counter_value(ctx->ctx_pmds + i, is_long_reset);
2811
2812                 DPRINT_ovfl(("%s reset_others pmd[%d]=%lx\n",
2813                           is_long_reset ? "long" : "short", i, val));
2814         }
2815 }
2816
2817 static void
2818 pfm_reset_regs(pfm_context_t *ctx, unsigned long *ovfl_regs, int is_long_reset)
2819 {
2820         unsigned long mask = ovfl_regs[0];
2821         unsigned long reset_others = 0UL;
2822         unsigned long val;
2823         int i;
2824
2825         DPRINT_ovfl(("ovfl_regs=0x%lx is_long_reset=%d\n", ovfl_regs[0], is_long_reset));
2826
2827         if (ctx->ctx_state == PFM_CTX_MASKED) {
2828                 pfm_reset_regs_masked(ctx, ovfl_regs, is_long_reset);
2829                 return;
2830         }
2831
2832         /*
2833          * now restore reset value on sampling overflowed counters
2834          */
2835         mask >>= PMU_FIRST_COUNTER;
2836         for(i = PMU_FIRST_COUNTER; mask; i++, mask >>= 1) {
2837
2838                 if ((mask & 0x1UL) == 0UL) continue;
2839
2840                 val           = pfm_new_counter_value(ctx->ctx_pmds+ i, is_long_reset);
2841                 reset_others |= ctx->ctx_pmds[i].reset_pmds[0];
2842
2843                 DPRINT_ovfl((" %s reset ctx_pmds[%d]=%lx\n", is_long_reset ? "long" : "short", i, val));
2844
2845                 pfm_write_soft_counter(ctx, i, val);
2846         }
2847
2848         /*
2849          * Now take care of resetting the other registers
2850          */
2851         for(i = 0; reset_others; i++, reset_others >>= 1) {
2852
2853                 if ((reset_others & 0x1) == 0) continue;
2854
2855                 val = pfm_new_counter_value(ctx->ctx_pmds + i, is_long_reset);
2856
2857                 if (PMD_IS_COUNTING(i)) {
2858                         pfm_write_soft_counter(ctx, i, val);
2859                 } else {
2860                         ia64_set_pmd(i, val);
2861                 }
2862                 DPRINT_ovfl(("%s reset_others pmd[%d]=%lx\n",
2863                           is_long_reset ? "long" : "short", i, val));
2864         }
2865         ia64_srlz_d();
2866 }
2867
2868 static int
2869 pfm_write_pmcs(pfm_context_t *ctx, void *arg, int count, struct pt_regs *regs)
2870 {
2871         struct thread_struct *thread = NULL;
2872         struct task_struct *task;
2873         pfarg_reg_t *req = (pfarg_reg_t *)arg;
2874         unsigned long value, pmc_pm;
2875         unsigned long smpl_pmds, reset_pmds, impl_pmds;
2876         unsigned int cnum, reg_flags, flags, pmc_type;
2877         int i, can_access_pmu = 0, is_loaded, is_system, expert_mode;
2878         int is_monitor, is_counting, state;
2879         int ret = -EINVAL;
2880         pfm_reg_check_t wr_func;
2881 #define PFM_CHECK_PMC_PM(x, y, z) ((x)->ctx_fl_system ^ PMC_PM(y, z))
2882
2883         state     = ctx->ctx_state;
2884         is_loaded = state == PFM_CTX_LOADED ? 1 : 0;
2885         is_system = ctx->ctx_fl_system;
2886         task      = ctx->ctx_task;
2887         impl_pmds = pmu_conf->impl_pmds[0];
2888
2889         if (state == PFM_CTX_ZOMBIE) return -EINVAL;
2890
2891         if (is_loaded) {
2892                 thread = &task->thread;
2893                 /*
2894                  * In system wide and when the context is loaded, access can only happen
2895                  * when the caller is running on the CPU being monitored by the session.
2896                  * It does not have to be the owner (ctx_task) of the context per se.
2897                  */
2898                 if (is_system && ctx->ctx_cpu != smp_processor_id()) {
2899                         DPRINT(("should be running on CPU%d\n", ctx->ctx_cpu));
2900                         return -EBUSY;
2901                 }
2902                 can_access_pmu = GET_PMU_OWNER() == task || is_system ? 1 : 0;
2903         }
2904         expert_mode = pfm_sysctl.expert_mode; 
2905
2906         for (i = 0; i < count; i++, req++) {
2907
2908                 cnum       = req->reg_num;
2909                 reg_flags  = req->reg_flags;
2910                 value      = req->reg_value;
2911                 smpl_pmds  = req->reg_smpl_pmds[0];
2912                 reset_pmds = req->reg_reset_pmds[0];
2913                 flags      = 0;
2914
2915
2916                 if (cnum >= PMU_MAX_PMCS) {
2917                         DPRINT(("pmc%u is invalid\n", cnum));
2918                         goto error;
2919                 }
2920
2921                 pmc_type   = pmu_conf->pmc_desc[cnum].type;
2922                 pmc_pm     = (value >> pmu_conf->pmc_desc[cnum].pm_pos) & 0x1;
2923                 is_counting = (pmc_type & PFM_REG_COUNTING) == PFM_REG_COUNTING ? 1 : 0;
2924                 is_monitor  = (pmc_type & PFM_REG_MONITOR) == PFM_REG_MONITOR ? 1 : 0;
2925
2926                 /*
2927                  * we reject all non implemented PMC as well
2928                  * as attempts to modify PMC[0-3] which are used
2929                  * as status registers by the PMU
2930                  */
2931                 if ((pmc_type & PFM_REG_IMPL) == 0 || (pmc_type & PFM_REG_CONTROL) == PFM_REG_CONTROL) {
2932                         DPRINT(("pmc%u is unimplemented or no-access pmc_type=%x\n", cnum, pmc_type));
2933                         goto error;
2934                 }
2935                 wr_func = pmu_conf->pmc_desc[cnum].write_check;
2936                 /*
2937                  * If the PMC is a monitor, then if the value is not the default:
2938                  *      - system-wide session: PMCx.pm=1 (privileged monitor)
2939                  *      - per-task           : PMCx.pm=0 (user monitor)
2940                  */
2941                 if (is_monitor && value != PMC_DFL_VAL(cnum) && is_system ^ pmc_pm) {
2942                         DPRINT(("pmc%u pmc_pm=%lu is_system=%d\n",
2943                                 cnum,
2944                                 pmc_pm,
2945                                 is_system));
2946                         goto error;
2947                 }
2948
2949                 if (is_counting) {
2950                         /*
2951                          * enforce generation of overflow interrupt. Necessary on all
2952                          * CPUs.
2953                          */
2954                         value |= 1 << PMU_PMC_OI;
2955
2956                         if (reg_flags & PFM_REGFL_OVFL_NOTIFY) {
2957                                 flags |= PFM_REGFL_OVFL_NOTIFY;
2958                         }
2959
2960                         if (reg_flags & PFM_REGFL_RANDOM) flags |= PFM_REGFL_RANDOM;
2961
2962                         /* verify validity of smpl_pmds */
2963                         if ((smpl_pmds & impl_pmds) != smpl_pmds) {
2964                                 DPRINT(("invalid smpl_pmds 0x%lx for pmc%u\n", smpl_pmds, cnum));
2965                                 goto error;
2966                         }
2967
2968                         /* verify validity of reset_pmds */
2969                         if ((reset_pmds & impl_pmds) != reset_pmds) {
2970                                 DPRINT(("invalid reset_pmds 0x%lx for pmc%u\n", reset_pmds, cnum));
2971                                 goto error;
2972                         }
2973                 } else {
2974                         if (reg_flags & (PFM_REGFL_OVFL_NOTIFY|PFM_REGFL_RANDOM)) {
2975                                 DPRINT(("cannot set ovfl_notify or random on pmc%u\n", cnum));
2976                                 goto error;
2977                         }
2978                         /* eventid on non-counting monitors are ignored */
2979                 }
2980
2981                 /*
2982                  * execute write checker, if any
2983                  */
2984                 if (likely(expert_mode == 0 && wr_func)) {
2985                         ret = (*wr_func)(task, ctx, cnum, &value, regs);
2986                         if (ret) goto error;
2987                         ret = -EINVAL;
2988                 }
2989
2990                 /*
2991                  * no error on this register
2992                  */
2993                 PFM_REG_RETFLAG_SET(req->reg_flags, 0);
2994
2995                 /*
2996                  * Now we commit the changes to the software state
2997                  */
2998
2999                 /*
3000                  * update overflow information
3001                  */
3002                 if (is_counting) {
3003                         /*
3004                          * full flag update each time a register is programmed
3005                          */
3006                         ctx->ctx_pmds[cnum].flags = flags;
3007
3008                         ctx->ctx_pmds[cnum].reset_pmds[0] = reset_pmds;
3009                         ctx->ctx_pmds[cnum].smpl_pmds[0]  = smpl_pmds;
3010                         ctx->ctx_pmds[cnum].eventid       = req->reg_smpl_eventid;
3011
3012                         /*
3013                          * Mark all PMDS to be accessed as used.
3014                          *
3015                          * We do not keep track of PMC because we have to
3016                          * systematically restore ALL of them.
3017                          *
3018                          * We do not update the used_monitors mask, because
3019                          * if we have not programmed them, then will be in
3020                          * a quiescent state, therefore we will not need to
3021                          * mask/restore then when context is MASKED.
3022                          */
3023                         CTX_USED_PMD(ctx, reset_pmds);
3024                         CTX_USED_PMD(ctx, smpl_pmds);
3025                         /*
3026                          * make sure we do not try to reset on
3027                          * restart because we have established new values
3028                          */
3029                         if (state == PFM_CTX_MASKED) ctx->ctx_ovfl_regs[0] &= ~1UL << cnum;
3030                 }
3031                 /*
3032                  * Needed in case the user does not initialize the equivalent
3033                  * PMD. Clearing is done indirectly via pfm_reset_pmu_state() so there is no
3034                  * possible leak here.
3035                  */
3036                 CTX_USED_PMD(ctx, pmu_conf->pmc_desc[cnum].dep_pmd[0]);
3037
3038                 /*
3039                  * keep track of the monitor PMC that we are using.
3040                  * we save the value of the pmc in ctx_pmcs[] and if
3041                  * the monitoring is not stopped for the context we also
3042                  * place it in the saved state area so that it will be
3043                  * picked up later by the context switch code.
3044                  *
3045                  * The value in ctx_pmcs[] can only be changed in pfm_write_pmcs().
3046                  *
3047                  * The value in thread->pmcs[] may be modified on overflow, i.e.,  when
3048                  * monitoring needs to be stopped.
3049                  */
3050                 if (is_monitor) CTX_USED_MONITOR(ctx, 1UL << cnum);
3051
3052                 /*
3053                  * update context state
3054                  */
3055                 ctx->ctx_pmcs[cnum] = value;
3056
3057                 if (is_loaded) {
3058                         /*
3059                          * write thread state
3060                          */
3061                         if (is_system == 0) thread->pmcs[cnum] = value;
3062
3063                         /*
3064                          * write hardware register if we can
3065                          */
3066                         if (can_access_pmu) {
3067                                 ia64_set_pmc(cnum, value);
3068                         }
3069 #ifdef CONFIG_SMP
3070                         else {
3071                                 /*
3072                                  * per-task SMP only here
3073                                  *
3074                                  * we are guaranteed that the task is not running on the other CPU,
3075                                  * we indicate that this PMD will need to be reloaded if the task
3076                                  * is rescheduled on the CPU it ran last on.
3077                                  */
3078                                 ctx->ctx_reload_pmcs[0] |= 1UL << cnum;
3079                         }
3080 #endif
3081                 }
3082
3083                 DPRINT(("pmc[%u]=0x%lx loaded=%d access_pmu=%d all_pmcs=0x%lx used_pmds=0x%lx eventid=%ld smpl_pmds=0x%lx reset_pmds=0x%lx reloads_pmcs=0x%lx used_monitors=0x%lx ovfl_regs=0x%lx\n",
3084                           cnum,
3085                           value,
3086                           is_loaded,
3087                           can_access_pmu,
3088                           ctx->ctx_all_pmcs[0],
3089                           ctx->ctx_used_pmds[0],
3090                           ctx->ctx_pmds[cnum].eventid,
3091                           smpl_pmds,
3092                           reset_pmds,
3093                           ctx->ctx_reload_pmcs[0],
3094                           ctx->ctx_used_monitors[0],
3095                           ctx->ctx_ovfl_regs[0]));
3096         }
3097
3098         /*
3099          * make sure the changes are visible
3100          */
3101         if (can_access_pmu) ia64_srlz_d();
3102
3103         return 0;
3104 error:
3105         PFM_REG_RETFLAG_SET(req->reg_flags, PFM_REG_RETFL_EINVAL);
3106         return ret;
3107 }
3108
3109 static int
3110 pfm_write_pmds(pfm_context_t *ctx, void *arg, int count, struct pt_regs *regs)
3111 {
3112         struct thread_struct *thread = NULL;
3113         struct task_struct *task;
3114         pfarg_reg_t *req = (pfarg_reg_t *)arg;
3115         unsigned long value, hw_value, ovfl_mask;
3116         unsigned int cnum;
3117         int i, can_access_pmu = 0, state;
3118         int is_counting, is_loaded, is_system, expert_mode;
3119         int ret = -EINVAL;
3120         pfm_reg_check_t wr_func;
3121
3122
3123         state     = ctx->ctx_state;
3124         is_loaded = state == PFM_CTX_LOADED ? 1 : 0;
3125         is_system = ctx->ctx_fl_system;
3126         ovfl_mask = pmu_conf->ovfl_val;
3127         task      = ctx->ctx_task;
3128
3129         if (unlikely(state == PFM_CTX_ZOMBIE)) return -EINVAL;
3130
3131         /*
3132          * on both UP and SMP, we can only write to the PMC when the task is
3133          * the owner of the local PMU.
3134          */
3135         if (likely(is_loaded)) {
3136                 thread = &task->thread;
3137                 /*
3138                  * In system wide and when the context is loaded, access can only happen
3139                  * when the caller is running on the CPU being monitored by the session.
3140                  * It does not have to be the owner (ctx_task) of the context per se.
3141                  */
3142                 if (unlikely(is_system && ctx->ctx_cpu != smp_processor_id())) {
3143                         DPRINT(("should be running on CPU%d\n", ctx->ctx_cpu));
3144                         return -EBUSY;
3145                 }
3146                 can_access_pmu = GET_PMU_OWNER() == task || is_system ? 1 : 0;
3147         }
3148         expert_mode = pfm_sysctl.expert_mode; 
3149
3150         for (i = 0; i < count; i++, req++) {
3151
3152                 cnum  = req->reg_num;
3153                 value = req->reg_value;
3154
3155                 if (!PMD_IS_IMPL(cnum)) {
3156                         DPRINT(("pmd[%u] is unimplemented or invalid\n", cnum));
3157                         goto abort_mission;
3158                 }
3159                 is_counting = PMD_IS_COUNTING(cnum);
3160                 wr_func     = pmu_conf->pmd_desc[cnum].write_check;
3161
3162                 /*
3163                  * execute write checker, if any
3164                  */
3165                 if (unlikely(expert_mode == 0 && wr_func)) {
3166                         unsigned long v = value;
3167
3168                         ret = (*wr_func)(task, ctx, cnum, &v, regs);
3169                         if (ret) goto abort_mission;
3170
3171                         value = v;
3172                         ret   = -EINVAL;
3173                 }
3174
3175                 /*
3176                  * no error on this register
3177                  */
3178                 PFM_REG_RETFLAG_SET(req->reg_flags, 0);
3179
3180                 /*
3181                  * now commit changes to software state
3182                  */
3183                 hw_value = value;
3184
3185                 /*
3186                  * update virtualized (64bits) counter
3187                  */
3188                 if (is_counting) {
3189                         /*
3190                          * write context state
3191                          */
3192                         ctx->ctx_pmds[cnum].lval = value;
3193
3194                         /*
3195                          * when context is load we use the split value
3196                          */
3197                         if (is_loaded) {
3198                                 hw_value = value &  ovfl_mask;
3199                                 value    = value & ~ovfl_mask;
3200                         }
3201                 }
3202                 /*
3203                  * update reset values (not just for counters)
3204                  */
3205                 ctx->ctx_pmds[cnum].long_reset  = req->reg_long_reset;
3206                 ctx->ctx_pmds[cnum].short_reset = req->reg_short_reset;
3207
3208                 /*
3209                  * update randomization parameters (not just for counters)
3210                  */
3211                 ctx->ctx_pmds[cnum].seed = req->reg_random_seed;
3212                 ctx->ctx_pmds[cnum].mask = req->reg_random_mask;
3213
3214                 /*
3215                  * update context value
3216                  */
3217                 ctx->ctx_pmds[cnum].val  = value;
3218
3219                 /*
3220                  * Keep track of what we use
3221                  *
3222                  * We do not keep track of PMC because we have to
3223                  * systematically restore ALL of them.
3224                  */
3225                 CTX_USED_PMD(ctx, PMD_PMD_DEP(cnum));
3226
3227                 /*
3228                  * mark this PMD register used as well
3229                  */
3230                 CTX_USED_PMD(ctx, RDEP(cnum));
3231
3232                 /*
3233                  * make sure we do not try to reset on
3234                  * restart because we have established new values
3235                  */
3236                 if (is_counting && state == PFM_CTX_MASKED) {
3237                         ctx->ctx_ovfl_regs[0] &= ~1UL << cnum;
3238                 }
3239
3240                 if (is_loaded) {
3241                         /*
3242                          * write thread state
3243                          */
3244                         if (is_system == 0) thread->pmds[cnum] = hw_value;
3245
3246                         /*
3247                          * write hardware register if we can
3248                          */
3249                         if (can_access_pmu) {
3250                                 ia64_set_pmd(cnum, hw_value);
3251                         } else {
3252 #ifdef CONFIG_SMP
3253                                 /*
3254                                  * we are guaranteed that the task is not running on the other CPU,
3255                                  * we indicate that this PMD will need to be reloaded if the task
3256                                  * is rescheduled on the CPU it ran last on.
3257                                  */
3258                                 ctx->ctx_reload_pmds[0] |= 1UL << cnum;
3259 #endif
3260                         }
3261                 }
3262
3263                 DPRINT(("pmd[%u]=0x%lx loaded=%d access_pmu=%d, hw_value=0x%lx ctx_pmd=0x%lx  short_reset=0x%lx "
3264                           "long_reset=0x%lx notify=%c used_pmds=0x%lx reset_pmds=0x%lx reload_pmds=0x%lx all_pmds=0x%lx ovfl_regs=0x%lx\n",
3265                         cnum,
3266                         value,
3267                         is_loaded,
3268                         can_access_pmu,
3269                         hw_value,
3270                         ctx->ctx_pmds[cnum].val,
3271                         ctx->ctx_pmds[cnum].short_reset,
3272                         ctx->ctx_pmds[cnum].long_reset,
3273                         PMC_OVFL_NOTIFY(ctx, cnum) ? 'Y':'N',
3274                         ctx->ctx_used_pmds[0],
3275                         ctx->ctx_pmds[cnum].reset_pmds[0],
3276                         ctx->ctx_reload_pmds[0],
3277                         ctx->ctx_all_pmds[0],
3278                         ctx->ctx_ovfl_regs[0]));
3279         }
3280
3281         /*
3282          * make changes visible
3283          */
3284         if (can_access_pmu) ia64_srlz_d();
3285
3286         return 0;
3287
3288 abort_mission:
3289         /*
3290          * for now, we have only one possibility for error
3291          */
3292         PFM_REG_RETFLAG_SET(req->reg_flags, PFM_REG_RETFL_EINVAL);
3293         return ret;
3294 }
3295
3296 /*
3297  * By the way of PROTECT_CONTEXT(), interrupts are masked while we are in this function.
3298  * Therefore we know, we do not have to worry about the PMU overflow interrupt. If an
3299  * interrupt is delivered during the call, it will be kept pending until we leave, making
3300  * it appears as if it had been generated at the UNPROTECT_CONTEXT(). At least we are
3301  * guaranteed to return consistent data to the user, it may simply be old. It is not
3302  * trivial to treat the overflow while inside the call because you may end up in
3303  * some module sampling buffer code causing deadlocks.
3304  */
3305 static int
3306 pfm_read_pmds(pfm_context_t *ctx, void *arg, int count, struct pt_regs *regs)
3307 {
3308         struct thread_struct *thread = NULL;
3309         struct task_struct *task;
3310         unsigned long val = 0UL, lval, ovfl_mask, sval;
3311         pfarg_reg_t *req = (pfarg_reg_t *)arg;
3312         unsigned int cnum, reg_flags = 0;
3313         int i, can_access_pmu = 0, state;
3314         int is_loaded, is_system, is_counting, expert_mode;
3315         int ret = -EINVAL;
3316         pfm_reg_check_t rd_func;
3317
3318         /*
3319          * access is possible when loaded only for
3320          * self-monitoring tasks or in UP mode
3321          */
3322
3323         state     = ctx->ctx_state;
3324         is_loaded = state == PFM_CTX_LOADED ? 1 : 0;
3325         is_system = ctx->ctx_fl_system;
3326         ovfl_mask = pmu_conf->ovfl_val;
3327         task      = ctx->ctx_task;
3328
3329         if (state == PFM_CTX_ZOMBIE) return -EINVAL;
3330
3331         if (likely(is_loaded)) {
3332                 thread = &task->thread;
3333                 /*
3334                  * In system wide and when the context is loaded, access can only happen
3335                  * when the caller is running on the CPU being monitored by the session.
3336                  * It does not have to be the owner (ctx_task) of the context per se.
3337                  */
3338                 if (unlikely(is_system && ctx->ctx_cpu != smp_processor_id())) {
3339                         DPRINT(("should be running on CPU%d\n", ctx->ctx_cpu));
3340                         return -EBUSY;
3341                 }
3342                 /*
3343                  * this can be true when not self-monitoring only in UP
3344                  */
3345                 can_access_pmu = GET_PMU_OWNER() == task || is_system ? 1 : 0;
3346
3347                 if (can_access_pmu) ia64_srlz_d();
3348         }
3349         expert_mode = pfm_sysctl.expert_mode; 
3350
3351         DPRINT(("loaded=%d access_pmu=%d ctx_state=%d\n",
3352                 is_loaded,
3353                 can_access_pmu,
3354                 state));
3355
3356         /*
3357          * on both UP and SMP, we can only read the PMD from the hardware register when
3358          * the task is the owner of the local PMU.
3359          */
3360
3361         for (i = 0; i < count; i++, req++) {
3362
3363                 cnum        = req->reg_num;
3364                 reg_flags   = req->reg_flags;
3365
3366                 if (unlikely(!PMD_IS_IMPL(cnum))) goto error;
3367                 /*
3368                  * we can only read the register that we use. That includes
3369                  * the one we explicitely initialize AND the one we want included
3370                  * in the sampling buffer (smpl_regs).
3371                  *
3372                  * Having this restriction allows optimization in the ctxsw routine
3373                  * without compromising security (leaks)
3374                  */
3375                 if (unlikely(!CTX_IS_USED_PMD(ctx, cnum))) goto error;
3376
3377                 sval        = ctx->ctx_pmds[cnum].val;
3378                 lval        = ctx->ctx_pmds[cnum].lval;
3379                 is_counting = PMD_IS_COUNTING(cnum);
3380
3381                 /*
3382                  * If the task is not the current one, then we check if the
3383                  * PMU state is still in the local live register due to lazy ctxsw.
3384                  * If true, then we read directly from the registers.
3385                  */
3386                 if (can_access_pmu){
3387                         val = ia64_get_pmd(cnum);
3388                 } else {
3389                         /*
3390                          * context has been saved
3391                          * if context is zombie, then task does not exist anymore.
3392                          * In this case, we use the full value saved in the context (pfm_flush_regs()).
3393                          */
3394                         val = is_loaded ? thread->pmds[cnum] : 0UL;
3395                 }
3396                 rd_func = pmu_conf->pmd_desc[cnum].read_check;
3397
3398                 if (is_counting) {
3399                         /*
3400                          * XXX: need to check for overflow when loaded
3401                          */
3402                         val &= ovfl_mask;
3403                         val += sval;
3404                 }
3405
3406                 /*
3407                  * execute read checker, if any
3408                  */
3409                 if (unlikely(expert_mode == 0 && rd_func)) {
3410                         unsigned long v = val;
3411                         ret = (*rd_func)(ctx->ctx_task, ctx, cnum, &v, regs);
3412                         if (ret) goto error;
3413                         val = v;
3414                         ret = -EINVAL;
3415                 }
3416
3417                 PFM_REG_RETFLAG_SET(reg_flags, 0);
3418
3419                 DPRINT(("pmd[%u]=0x%lx\n", cnum, val));
3420
3421                 /*
3422                  * update register return value, abort all if problem during copy.
3423                  * we only modify the reg_flags field. no check mode is fine because
3424                  * access has been verified upfront in sys_perfmonctl().
3425                  */
3426                 req->reg_value            = val;
3427                 req->reg_flags            = reg_flags;
3428                 req->reg_last_reset_val   = lval;
3429         }
3430
3431         return 0;
3432
3433 error:
3434         PFM_REG_RETFLAG_SET(req->reg_flags, PFM_REG_RETFL_EINVAL);
3435         return ret;
3436 }
3437
3438 int
3439 pfm_mod_write_pmcs(struct task_struct *task, void *req, unsigned int nreq, struct pt_regs *regs)
3440 {
3441         pfm_context_t *ctx;
3442
3443         if (req == NULL) return -EINVAL;
3444
3445         ctx = GET_PMU_CTX();
3446
3447         if (ctx == NULL) return -EINVAL;
3448
3449         /*
3450          * for now limit to current task, which is enough when calling
3451          * from overflow handler
3452          */
3453         if (task != current && ctx->ctx_fl_system == 0) return -EBUSY;
3454
3455         return pfm_write_pmcs(ctx, req, nreq, regs);
3456 }
3457 EXPORT_SYMBOL(pfm_mod_write_pmcs);
3458
3459 int
3460 pfm_mod_read_pmds(struct task_struct *task, void *req, unsigned int nreq, struct pt_regs *regs)
3461 {
3462         pfm_context_t *ctx;
3463
3464         if (req == NULL) return -EINVAL;
3465
3466         ctx = GET_PMU_CTX();
3467
3468         if (ctx == NULL) return -EINVAL;
3469
3470         /*
3471          * for now limit to current task, which is enough when calling
3472          * from overflow handler
3473          */
3474         if (task != current && ctx->ctx_fl_system == 0) return -EBUSY;
3475
3476         return pfm_read_pmds(ctx, req, nreq, regs);
3477 }
3478 EXPORT_SYMBOL(pfm_mod_read_pmds);
3479
3480 /*
3481  * Only call this function when a process it trying to
3482  * write the debug registers (reading is always allowed)
3483  */
3484 int
3485 pfm_use_debug_registers(struct task_struct *task)
3486 {
3487         pfm_context_t *ctx = task->thread.pfm_context;
3488         unsigned long flags;
3489         int ret = 0;
3490
3491         if (pmu_conf->use_rr_dbregs == 0) return 0;
3492
3493         DPRINT(("called for [%d]\n", task->pid));
3494
3495         /*
3496          * do it only once
3497          */
3498         if (task->thread.flags & IA64_THREAD_DBG_VALID) return 0;
3499
3500         /*
3501          * Even on SMP, we do not need to use an atomic here because
3502          * the only way in is via ptrace() and this is possible only when the
3503          * process is stopped. Even in the case where the ctxsw out is not totally
3504          * completed by the time we come here, there is no way the 'stopped' process
3505          * could be in the middle of fiddling with the pfm_write_ibr_dbr() routine.
3506          * So this is always safe.
3507          */
3508         if (ctx && ctx->ctx_fl_using_dbreg == 1) return -1;
3509
3510         LOCK_PFS(flags);
3511
3512         /*
3513          * We cannot allow setting breakpoints when system wide monitoring
3514          * sessions are using the debug registers.
3515          */
3516         if (pfm_sessions.pfs_sys_use_dbregs> 0)
3517                 ret = -1;
3518         else
3519                 pfm_sessions.pfs_ptrace_use_dbregs++;
3520
3521         DPRINT(("ptrace_use_dbregs=%u  sys_use_dbregs=%u by [%d] ret = %d\n",
3522                   pfm_sessions.pfs_ptrace_use_dbregs,
3523                   pfm_sessions.pfs_sys_use_dbregs,
3524                   task->pid, ret));
3525
3526         UNLOCK_PFS(flags);
3527
3528         return ret;
3529 }
3530
3531 /*
3532  * This function is called for every task that exits with the
3533  * IA64_THREAD_DBG_VALID set. This indicates a task which was
3534  * able to use the debug registers for debugging purposes via
3535  * ptrace(). Therefore we know it was not using them for
3536  * perfmormance monitoring, so we only decrement the number
3537  * of "ptraced" debug register users to keep the count up to date
3538  */
3539 int
3540 pfm_release_debug_registers(struct task_struct *task)
3541 {
3542         unsigned long flags;
3543         int ret;
3544
3545         if (pmu_conf->use_rr_dbregs == 0) return 0;
3546
3547         LOCK_PFS(flags);
3548         if (pfm_sessions.pfs_ptrace_use_dbregs == 0) {
3549                 printk(KERN_ERR "perfmon: invalid release for [%d] ptrace_use_dbregs=0\n", task->pid);
3550                 ret = -1;
3551         }  else {
3552                 pfm_sessions.pfs_ptrace_use_dbregs--;
3553                 ret = 0;
3554         }
3555         UNLOCK_PFS(flags);
3556
3557         return ret;
3558 }
3559
3560 static int
3561 pfm_restart(pfm_context_t *ctx, void *arg, int count, struct pt_regs *regs)
3562 {
3563         struct task_struct *task;
3564         pfm_buffer_fmt_t *fmt;
3565         pfm_ovfl_ctrl_t rst_ctrl;
3566         int state, is_system;
3567         int ret = 0;
3568
3569         state     = ctx->ctx_state;
3570         fmt       = ctx->ctx_buf_fmt;
3571         is_system = ctx->ctx_fl_system;
3572         task      = PFM_CTX_TASK(ctx);
3573
3574         switch(state) {
3575                 case PFM_CTX_MASKED:
3576                         break;
3577                 case PFM_CTX_LOADED: 
3578                         if (CTX_HAS_SMPL(ctx) && fmt->fmt_restart_active) break;
3579                         /* fall through */
3580                 case PFM_CTX_UNLOADED:
3581                 case PFM_CTX_ZOMBIE:
3582                         DPRINT(("invalid state=%d\n", state));
3583                         return -EBUSY;
3584                 default:
3585                         DPRINT(("state=%d, cannot operate (no active_restart handler)\n", state));
3586                         return -EINVAL;
3587         }
3588
3589         /*
3590          * In system wide and when the context is loaded, access can only happen
3591          * when the caller is running on the CPU being monitored by the session.
3592          * It does not have to be the owner (ctx_task) of the context per se.
3593          */
3594         if (is_system && ctx->ctx_cpu != smp_processor_id()) {
3595                 DPRINT(("should be running on CPU%d\n", ctx->ctx_cpu));
3596                 return -EBUSY;
3597         }
3598
3599         /* sanity check */
3600         if (unlikely(task == NULL)) {
3601                 printk(KERN_ERR "perfmon: [%d] pfm_restart no task\n", current->pid);
3602                 return -EINVAL;
3603         }
3604
3605         if (task == current || is_system) {
3606
3607                 fmt = ctx->ctx_buf_fmt;
3608
3609                 DPRINT(("restarting self %d ovfl=0x%lx\n",
3610                         task->pid,
3611                         ctx->ctx_ovfl_regs[0]));
3612
3613                 if (CTX_HAS_SMPL(ctx)) {
3614
3615                         prefetch(ctx->ctx_smpl_hdr);
3616
3617                         rst_ctrl.bits.mask_monitoring = 0;
3618                         rst_ctrl.bits.reset_ovfl_pmds = 0;
3619
3620                         if (state == PFM_CTX_LOADED)
3621                                 ret = pfm_buf_fmt_restart_active(fmt, task, &rst_ctrl, ctx->ctx_smpl_hdr, regs);
3622                         else
3623                                 ret = pfm_buf_fmt_restart(fmt, task, &rst_ctrl, ctx->ctx_smpl_hdr, regs);
3624                 } else {
3625                         rst_ctrl.bits.mask_monitoring = 0;
3626                         rst_ctrl.bits.reset_ovfl_pmds = 1;
3627                 }
3628
3629                 if (ret == 0) {
3630                         if (rst_ctrl.bits.reset_ovfl_pmds)
3631                                 pfm_reset_regs(ctx, ctx->ctx_ovfl_regs, PFM_PMD_LONG_RESET);
3632
3633                         if (rst_ctrl.bits.mask_monitoring == 0) {
3634                                 DPRINT(("resuming monitoring for [%d]\n", task->pid));
3635
3636                                 if (state == PFM_CTX_MASKED) pfm_restore_monitoring(task);
3637                         } else {
3638                                 DPRINT(("keeping monitoring stopped for [%d]\n", task->pid));
3639
3640                                 // cannot use pfm_stop_monitoring(task, regs);
3641                         }
3642                 }
3643                 /*
3644                  * clear overflowed PMD mask to remove any stale information
3645                  */
3646                 ctx->ctx_ovfl_regs[0] = 0UL;
3647
3648                 /*
3649                  * back to LOADED state
3650                  */
3651                 ctx->ctx_state = PFM_CTX_LOADED;
3652
3653                 /*
3654                  * XXX: not really useful for self monitoring
3655                  */
3656                 ctx->ctx_fl_can_restart = 0;
3657
3658                 return 0;
3659         }
3660
3661         /* 
3662          * restart another task
3663          */
3664
3665         /*
3666          * When PFM_CTX_MASKED, we cannot issue a restart before the previous 
3667          * one is seen by the task.
3668          */
3669         if (state == PFM_CTX_MASKED) {
3670                 if (ctx->ctx_fl_can_restart == 0) return -EINVAL;
3671                 /*
3672                  * will prevent subsequent restart before this one is
3673                  * seen by other task
3674                  */
3675                 ctx->ctx_fl_can_restart = 0;
3676         }
3677
3678         /*
3679          * if blocking, then post the semaphore is PFM_CTX_MASKED, i.e.
3680          * the task is blocked or on its way to block. That's the normal
3681          * restart path. If the monitoring is not masked, then the task
3682          * can be actively monitoring and we cannot directly intervene.
3683          * Therefore we use the trap mechanism to catch the task and
3684          * force it to reset the buffer/reset PMDs.
3685          *
3686          * if non-blocking, then we ensure that the task will go into
3687          * pfm_handle_work() before returning to user mode.
3688          *
3689          * We cannot explicitely reset another task, it MUST always
3690          * be done by the task itself. This works for system wide because
3691          * the tool that is controlling the session is logically doing 
3692          * "self-monitoring".
3693          */
3694         if (CTX_OVFL_NOBLOCK(ctx) == 0 && state == PFM_CTX_MASKED) {
3695                 DPRINT(("unblocking [%d] \n", task->pid));
3696                 up(&ctx->ctx_restart_sem);
3697         } else {
3698                 DPRINT(("[%d] armed exit trap\n", task->pid));
3699
3700                 ctx->ctx_fl_trap_reason = PFM_TRAP_REASON_RESET;
3701
3702                 PFM_SET_WORK_PENDING(task, 1);
3703
3704                 pfm_set_task_notify(task);
3705
3706                 /*
3707                  * XXX: send reschedule if task runs on another CPU
3708                  */
3709         }
3710         return 0;
3711 }
3712
3713 static int
3714 pfm_debug(pfm_context_t *ctx, void *arg, int count, struct pt_regs *regs)
3715 {
3716         unsigned int m = *(unsigned int *)arg;
3717
3718         pfm_sysctl.debug = m == 0 ? 0 : 1;
3719
3720         pfm_debug_var = pfm_sysctl.debug;
3721
3722         printk(KERN_INFO "perfmon debugging %s (timing reset)\n", pfm_sysctl.debug ? "on" : "off");
3723
3724         if (m == 0) {
3725                 memset(pfm_stats, 0, sizeof(pfm_stats));
3726                 for(m=0; m < NR_CPUS; m++) pfm_stats[m].pfm_ovfl_intr_cycles_min = ~0UL;
3727         }
3728         return 0;
3729 }
3730
3731 /*
3732  * arg can be NULL and count can be zero for this function
3733  */
3734 static int
3735 pfm_write_ibr_dbr(int mode, pfm_context_t *ctx, void *arg, int count, struct pt_regs *regs)
3736 {
3737         struct thread_struct *thread = NULL;
3738         struct task_struct *task;
3739         pfarg_dbreg_t *req = (pfarg_dbreg_t *)arg;
3740         unsigned long flags;
3741         dbreg_t dbreg;
3742         unsigned int rnum;
3743         int first_time;
3744         int ret = 0, state;
3745         int i, can_access_pmu = 0;
3746         int is_system, is_loaded;
3747
3748         if (pmu_conf->use_rr_dbregs == 0) return -EINVAL;
3749
3750         state     = ctx->ctx_state;
3751         is_loaded = state == PFM_CTX_LOADED ? 1 : 0;
3752         is_system = ctx->ctx_fl_system;
3753         task      = ctx->ctx_task;
3754
3755         if (state == PFM_CTX_ZOMBIE) return -EINVAL;
3756
3757         /*
3758          * on both UP and SMP, we can only write to the PMC when the task is
3759          * the owner of the local PMU.
3760          */
3761         if (is_loaded) {
3762                 thread = &task->thread;
3763                 /*
3764                  * In system wide and when the context is loaded, access can only happen
3765                  * when the caller is running on the CPU being monitored by the session.
3766                  * It does not have to be the owner (ctx_task) of the context per se.
3767                  */
3768                 if (unlikely(is_system && ctx->ctx_cpu != smp_processor_id())) {
3769                         DPRINT(("should be running on CPU%d\n", ctx->ctx_cpu));
3770                         return -EBUSY;
3771                 }
3772                 can_access_pmu = GET_PMU_OWNER() == task || is_system ? 1 : 0;
3773         }
3774
3775         /*
3776          * we do not need to check for ipsr.db because we do clear ibr.x, dbr.r, and dbr.w
3777          * ensuring that no real breakpoint can be installed via this call.
3778          *
3779          * IMPORTANT: regs can be NULL in this function
3780          */
3781
3782         first_time = ctx->ctx_fl_using_dbreg == 0;
3783
3784         /*
3785          * don't bother if we are loaded and task is being debugged
3786          */
3787         if (is_loaded && (thread->flags & IA64_THREAD_DBG_VALID) != 0) {
3788                 DPRINT(("debug registers already in use for [%d]\n", task->pid));
3789                 return -EBUSY;
3790         }
3791
3792         /*
3793          * check for debug registers in system wide mode
3794          *
3795          * If though a check is done in pfm_context_load(),
3796          * we must repeat it here, in case the registers are
3797          * written after the context is loaded
3798          */
3799         if (is_loaded) {
3800                 LOCK_PFS(flags);
3801
3802                 if (first_time && is_system) {
3803                         if (pfm_sessions.pfs_ptrace_use_dbregs)
3804                                 ret = -EBUSY;
3805                         else
3806                                 pfm_sessions.pfs_sys_use_dbregs++;
3807                 }
3808                 UNLOCK_PFS(flags);
3809         }
3810
3811         if (ret != 0) return ret;
3812
3813         /*
3814          * mark ourself as user of the debug registers for
3815          * perfmon purposes.
3816          */
3817         ctx->ctx_fl_using_dbreg = 1;
3818
3819         /*
3820          * clear hardware registers to make sure we don't
3821          * pick up stale state.
3822          *
3823          * for a system wide session, we do not use
3824          * thread.dbr, thread.ibr because this process
3825          * never leaves the current CPU and the state
3826          * is shared by all processes running on it
3827          */
3828         if (first_time && can_access_pmu) {
3829                 DPRINT(("[%d] clearing ibrs, dbrs\n", task->pid));
3830                 for (i=0; i < pmu_conf->num_ibrs; i++) {
3831                         ia64_set_ibr(i, 0UL);
3832                         ia64_dv_serialize_instruction();
3833                 }
3834                 ia64_srlz_i();
3835                 for (i=0; i < pmu_conf->num_dbrs; i++) {
3836                         ia64_set_dbr(i, 0UL);
3837                         ia64_dv_serialize_data();
3838                 }
3839                 ia64_srlz_d();
3840         }
3841
3842         /*
3843          * Now install the values into the registers
3844          */
3845         for (i = 0; i < count; i++, req++) {
3846
3847                 rnum      = req->dbreg_num;
3848                 dbreg.val = req->dbreg_value;
3849
3850                 ret = -EINVAL;
3851
3852                 if ((mode == PFM_CODE_RR && rnum >= PFM_NUM_IBRS) || ((mode == PFM_DATA_RR) && rnum >= PFM_NUM_DBRS)) {
3853                         DPRINT(("invalid register %u val=0x%lx mode=%d i=%d count=%d\n",
3854                                   rnum, dbreg.val, mode, i, count));
3855
3856                         goto abort_mission;
3857                 }
3858
3859                 /*
3860                  * make sure we do not install enabled breakpoint
3861                  */
3862                 if (rnum & 0x1) {
3863                         if (mode == PFM_CODE_RR)
3864                                 dbreg.ibr.ibr_x = 0;
3865                         else
3866                                 dbreg.dbr.dbr_r = dbreg.dbr.dbr_w = 0;
3867                 }
3868
3869                 PFM_REG_RETFLAG_SET(req->dbreg_flags, 0);
3870
3871                 /*
3872                  * Debug registers, just like PMC, can only be modified
3873                  * by a kernel call. Moreover, perfmon() access to those
3874                  * registers are centralized in this routine. The hardware
3875                  * does not modify the value of these registers, therefore,
3876                  * if we save them as they are written, we can avoid having
3877                  * to save them on context switch out. This is made possible
3878                  * by the fact that when perfmon uses debug registers, ptrace()
3879                  * won't be able to modify them concurrently.
3880                  */
3881                 if (mode == PFM_CODE_RR) {
3882                         CTX_USED_IBR(ctx, rnum);
3883
3884                         if (can_access_pmu) {
3885                                 ia64_set_ibr(rnum, dbreg.val);
3886                                 ia64_dv_serialize_instruction();
3887                         }
3888
3889                         ctx->ctx_ibrs[rnum] = dbreg.val;
3890
3891                         DPRINT(("write ibr%u=0x%lx used_ibrs=0x%x is_loaded=%d access_pmu=%d\n",
3892                                 rnum, dbreg.val, ctx->ctx_used_ibrs[0], is_loaded, can_access_pmu));
3893                 } else {
3894                         CTX_USED_DBR(ctx, rnum);
3895
3896                         if (can_access_pmu) {
3897                                 ia64_set_dbr(rnum, dbreg.val);
3898                                 ia64_dv_serialize_data();
3899                         }
3900                         ctx->ctx_dbrs[rnum] = dbreg.val;
3901
3902                         DPRINT(("write dbr%u=0x%lx used_dbrs=0x%x is_loaded=%d access_pmu=%d\n",
3903                                 rnum, dbreg.val, ctx->ctx_used_dbrs[0], is_loaded, can_access_pmu));
3904                 }
3905         }
3906
3907         return 0;
3908
3909 abort_mission:
3910         /*
3911          * in case it was our first attempt, we undo the global modifications
3912          */
3913         if (first_time) {
3914                 LOCK_PFS(flags);
3915                 if (ctx->ctx_fl_system) {
3916                         pfm_sessions.pfs_sys_use_dbregs--;
3917                 }
3918                 UNLOCK_PFS(flags);
3919                 ctx->ctx_fl_using_dbreg = 0;
3920         }
3921         /*
3922          * install error return flag
3923          */
3924         PFM_REG_RETFLAG_SET(req->dbreg_flags, PFM_REG_RETFL_EINVAL);
3925
3926         return ret;
3927 }
3928
3929 static int
3930 pfm_write_ibrs(pfm_context_t *ctx, void *arg, int count, struct pt_regs *regs)
3931 {
3932         return pfm_write_ibr_dbr(PFM_CODE_RR, ctx, arg, count, regs);
3933 }
3934
3935 static int
3936 pfm_write_dbrs(pfm_context_t *ctx, void *arg, int count, struct pt_regs *regs)
3937 {
3938         return pfm_write_ibr_dbr(PFM_DATA_RR, ctx, arg, count, regs);
3939 }
3940
3941 int
3942 pfm_mod_write_ibrs(struct task_struct *task, void *req, unsigned int nreq, struct pt_regs *regs)
3943 {
3944         pfm_context_t *ctx;
3945
3946         if (req == NULL) return -EINVAL;
3947
3948         ctx = GET_PMU_CTX();
3949
3950         if (ctx == NULL) return -EINVAL;
3951
3952         /*
3953          * for now limit to current task, which is enough when calling
3954          * from overflow handler
3955          */
3956         if (task != current && ctx->ctx_fl_system == 0) return -EBUSY;
3957
3958         return pfm_write_ibrs(ctx, req, nreq, regs);
3959 }
3960 EXPORT_SYMBOL(pfm_mod_write_ibrs);
3961
3962 int
3963 pfm_mod_write_dbrs(struct task_struct *task, void *req, unsigned int nreq, struct pt_regs *regs)
3964 {
3965         pfm_context_t *ctx;
3966
3967         if (req == NULL) return -EINVAL;
3968
3969         ctx = GET_PMU_CTX();
3970
3971         if (ctx == NULL) return -EINVAL;
3972
3973         /*
3974          * for now limit to current task, which is enough when calling
3975          * from overflow handler
3976          */
3977         if (task != current && ctx->ctx_fl_system == 0) return -EBUSY;
3978
3979         return pfm_write_dbrs(ctx, req, nreq, regs);
3980 }
3981 EXPORT_SYMBOL(pfm_mod_write_dbrs);
3982
3983
3984 static int
3985 pfm_get_features(pfm_context_t *ctx, void *arg, int count, struct pt_regs *regs)
3986 {
3987         pfarg_features_t *req = (pfarg_features_t *)arg;
3988
3989         req->ft_version = PFM_VERSION;
3990         return 0;
3991 }
3992
3993 static int
3994 pfm_stop(pfm_context_t *ctx, void *arg, int count, struct pt_regs *regs)
3995 {
3996         struct pt_regs *tregs;
3997         struct task_struct *task = PFM_CTX_TASK(ctx);
3998         int state, is_system;
3999
4000         state     = ctx->ctx_state;
4001         is_system = ctx->ctx_fl_system;
4002
4003         /*
4004          * context must be attached to issue the stop command (includes LOADED,MASKED,ZOMBIE)
4005          */
4006         if (state == PFM_CTX_UNLOADED) return -EINVAL;
4007
4008         /*
4009          * In system wide and when the context is loaded, access can only happen
4010          * when the caller is running on the CPU being monitored by the session.
4011          * It does not have to be the owner (ctx_task) of the context per se.
4012          */
4013         if (is_system && ctx->ctx_cpu != smp_processor_id()) {
4014                 DPRINT(("should be running on CPU%d\n", ctx->ctx_cpu));
4015                 return -EBUSY;
4016         }
4017         DPRINT(("task [%d] ctx_state=%d is_system=%d\n",
4018                 PFM_CTX_TASK(ctx)->pid,
4019                 state,
4020                 is_system));
4021         /*
4022          * in system mode, we need to update the PMU directly
4023          * and the user level state of the caller, which may not
4024          * necessarily be the creator of the context.
4025          */
4026         if (is_system) {
4027                 /*
4028                  * Update local PMU first
4029                  *
4030                  * disable dcr pp
4031                  */
4032                 ia64_setreg(_IA64_REG_CR_DCR, ia64_getreg(_IA64_REG_CR_DCR) & ~IA64_DCR_PP);
4033                 ia64_srlz_i();
4034
4035                 /*
4036                  * update local cpuinfo
4037                  */
4038                 PFM_CPUINFO_CLEAR(PFM_CPUINFO_DCR_PP);
4039
4040                 /*
4041                  * stop monitoring, does srlz.i
4042                  */
4043                 pfm_clear_psr_pp();
4044
4045                 /*
4046                  * stop monitoring in the caller
4047                  */
4048                 ia64_psr(regs)->pp = 0;
4049
4050                 return 0;
4051         }
4052         /*
4053          * per-task mode
4054          */
4055
4056         if (task == current) {
4057                 /* stop monitoring  at kernel level */
4058                 pfm_clear_psr_up();
4059
4060                 /*
4061                  * stop monitoring at the user level
4062                  */
4063                 ia64_psr(regs)->up = 0;
4064         } else {
4065                 tregs = ia64_task_regs(task);
4066
4067                 /*
4068                  * stop monitoring at the user level
4069                  */
4070                 ia64_psr(tregs)->up = 0;
4071
4072                 /*
4073                  * monitoring disabled in kernel at next reschedule
4074                  */
4075                 ctx->ctx_saved_psr_up = 0;
4076                 DPRINT(("task=[%d]\n", task->pid));
4077         }
4078         return 0;
4079 }
4080
4081
4082 static int
4083 pfm_start(pfm_context_t *ctx, void *arg, int count, struct pt_regs *regs)
4084 {
4085         struct pt_regs *tregs;
4086         int state, is_system;
4087
4088         state     = ctx->ctx_state;
4089         is_system = ctx->ctx_fl_system;
4090
4091         if (state != PFM_CTX_LOADED) return -EINVAL;
4092
4093         /*
4094          * In system wide and when the context is loaded, access can only happen
4095          * when the caller is running on the CPU being monitored by the session.
4096          * It does not have to be the owner (ctx_task) of the context per se.
4097          */
4098         if (is_system && ctx->ctx_cpu != smp_processor_id()) {
4099                 DPRINT(("should be running on CPU%d\n", ctx->ctx_cpu));
4100                 return -EBUSY;
4101         }
4102
4103         /*
4104          * in system mode, we need to update the PMU directly
4105          * and the user level state of the caller, which may not
4106          * necessarily be the creator of the context.
4107          */
4108         if (is_system) {
4109
4110                 /*
4111                  * set user level psr.pp for the caller
4112                  */
4113                 ia64_psr(regs)->pp = 1;
4114
4115                 /*
4116                  * now update the local PMU and cpuinfo
4117                  */
4118                 PFM_CPUINFO_SET(PFM_CPUINFO_DCR_PP);
4119
4120                 /*
4121                  * start monitoring at kernel level
4122                  */
4123                 pfm_set_psr_pp();
4124
4125                 /* enable dcr pp */
4126                 ia64_setreg(_IA64_REG_CR_DCR, ia64_getreg(_IA64_REG_CR_DCR) | IA64_DCR_PP);
4127                 ia64_srlz_i();
4128
4129                 return 0;
4130         }
4131
4132         /*
4133          * per-process mode
4134          */
4135
4136         if (ctx->ctx_task == current) {
4137
4138                 /* start monitoring at kernel level */
4139                 pfm_set_psr_up();
4140
4141                 /*
4142                  * activate monitoring at user level
4143                  */
4144                 ia64_psr(regs)->up = 1;
4145
4146         } else {
4147                 tregs = ia64_task_regs(ctx->ctx_task);
4148
4149                 /*
4150                  * start monitoring at the kernel level the next
4151                  * time the task is scheduled
4152                  */
4153                 ctx->ctx_saved_psr_up = IA64_PSR_UP;
4154
4155                 /*
4156                  * activate monitoring at user level
4157                  */
4158                 ia64_psr(tregs)->up = 1;
4159         }
4160         return 0;
4161 }
4162
4163 static int
4164 pfm_get_pmc_reset(pfm_context_t *ctx, void *arg, int count, struct pt_regs *regs)
4165 {
4166         pfarg_reg_t *req = (pfarg_reg_t *)arg;
4167         unsigned int cnum;
4168         int i;
4169         int ret = -EINVAL;
4170
4171         for (i = 0; i < count; i++, req++) {
4172
4173                 cnum = req->reg_num;
4174
4175                 if (!PMC_IS_IMPL(cnum)) goto abort_mission;
4176
4177                 req->reg_value = PMC_DFL_VAL(cnum);
4178
4179                 PFM_REG_RETFLAG_SET(req->reg_flags, 0);
4180
4181                 DPRINT(("pmc_reset_val pmc[%u]=0x%lx\n", cnum, req->reg_value));
4182         }
4183         return 0;
4184
4185 abort_mission:
4186         PFM_REG_RETFLAG_SET(req->reg_flags, PFM_REG_RETFL_EINVAL);
4187         return ret;
4188 }
4189
4190 static int
4191 pfm_check_task_exist(pfm_context_t *ctx)
4192 {
4193         struct task_struct *g, *t;
4194         int ret = -ESRCH;
4195
4196         read_lock(&tasklist_lock);
4197
4198         do_each_thread (g, t) {
4199                 if (t->thread.pfm_context == ctx) {
4200                         ret = 0;
4201                         break;
4202                 }
4203         } while_each_thread (g, t);
4204
4205         read_unlock(&tasklist_lock);
4206
4207         DPRINT(("pfm_check_task_exist: ret=%d ctx=%p\n", ret, ctx));
4208
4209         return ret;
4210 }
4211
4212 static int
4213 pfm_context_load(pfm_context_t *ctx, void *arg, int count, struct pt_regs *regs)
4214 {
4215         struct task_struct *task;
4216         struct thread_struct *thread;
4217         struct pfm_context_t *old;
4218         unsigned long flags;
4219 #ifndef CONFIG_SMP
4220         struct task_struct *owner_task = NULL;
4221 #endif
4222         pfarg_load_t *req = (pfarg_load_t *)arg;
4223         unsigned long *pmcs_source, *pmds_source;
4224         int the_cpu;
4225         int ret = 0;
4226         int state, is_system, set_dbregs = 0;
4227
4228         state     = ctx->ctx_state;
4229         is_system = ctx->ctx_fl_system;
4230         /*
4231          * can only load from unloaded or terminated state
4232          */
4233         if (state != PFM_CTX_UNLOADED) {
4234                 DPRINT(("cannot load to [%d], invalid ctx_state=%d\n",
4235                         req->load_pid,
4236                         ctx->ctx_state));
4237                 return -EINVAL;
4238         }
4239
4240         DPRINT(("load_pid [%d] using_dbreg=%d\n", req->load_pid, ctx->ctx_fl_using_dbreg));
4241
4242         if (CTX_OVFL_NOBLOCK(ctx) == 0 && req->load_pid == current->pid) {
4243                 DPRINT(("cannot use blocking mode on self\n"));
4244                 return -EINVAL;
4245         }
4246
4247         ret = pfm_get_task(ctx, req->load_pid, &task);
4248         if (ret) {
4249                 DPRINT(("load_pid [%d] get_task=%d\n", req->load_pid, ret));
4250                 return ret;
4251         }
4252
4253         ret = -EINVAL;
4254
4255         /*
4256          * system wide is self monitoring only
4257          */
4258         if (is_system && task != current) {
4259                 DPRINT(("system wide is self monitoring only load_pid=%d\n",
4260                         req->load_pid));
4261                 goto error;
4262         }
4263
4264         thread = &task->thread;
4265
4266         ret = 0;
4267         /*
4268          * cannot load a context which is using range restrictions,
4269          * into a task that is being debugged.
4270          */
4271         if (ctx->ctx_fl_using_dbreg) {
4272                 if (thread->flags & IA64_THREAD_DBG_VALID) {
4273                         ret = -EBUSY;
4274                         DPRINT(("load_pid [%d] task is debugged, cannot load range restrictions\n", req->load_pid));
4275                         goto error;
4276                 }
4277                 LOCK_PFS(flags);
4278
4279                 if (is_system) {
4280                         if (pfm_sessions.pfs_ptrace_use_dbregs) {
4281                                 DPRINT(("cannot load [%d] dbregs in use\n", task->pid));
4282                                 ret = -EBUSY;
4283                         } else {
4284                                 pfm_sessions.pfs_sys_use_dbregs++;
4285                                 DPRINT(("load [%d] increased sys_use_dbreg=%u\n", task->pid, pfm_sessions.pfs_sys_use_dbregs));
4286                                 set_dbregs = 1;
4287                         }
4288                 }
4289
4290                 UNLOCK_PFS(flags);
4291
4292                 if (ret) goto error;
4293         }
4294
4295         /*
4296          * SMP system-wide monitoring implies self-monitoring.
4297          *
4298          * The programming model expects the task to
4299          * be pinned on a CPU throughout the session.
4300          * Here we take note of the current CPU at the
4301          * time the context is loaded. No call from
4302          * another CPU will be allowed.
4303          *
4304          * The pinning via shed_setaffinity()
4305          * must be done by the calling task prior
4306          * to this call.
4307          *
4308          * systemwide: keep track of CPU this session is supposed to run on
4309          */
4310         the_cpu = ctx->ctx_cpu = smp_processor_id();
4311
4312         ret = -EBUSY;
4313         /*
4314          * now reserve the session
4315          */
4316         ret = pfm_reserve_session(current, is_system, the_cpu);
4317         if (ret) goto error;
4318
4319         /*
4320          * task is necessarily stopped at this point.
4321          *
4322          * If the previous context was zombie, then it got removed in
4323          * pfm_save_regs(). Therefore we should not see it here.
4324          * If we see a context, then this is an active context
4325          *
4326          * XXX: needs to be atomic
4327          */
4328         DPRINT(("before cmpxchg() old_ctx=%p new_ctx=%p\n",
4329                 thread->pfm_context, ctx));
4330
4331         old = ia64_cmpxchg(acq, &thread->pfm_context, NULL, ctx, sizeof(pfm_context_t *));
4332         if (old != NULL) {
4333                 DPRINT(("load_pid [%d] already has a context\n", req->load_pid));
4334                 goto error_unres;
4335         }
4336
4337         pfm_reset_msgq(ctx);
4338
4339         ctx->ctx_state = PFM_CTX_LOADED;
4340
4341         /*
4342          * link context to task
4343          */
4344         ctx->ctx_task = task;
4345
4346         if (is_system) {
4347                 /*
4348                  * we load as stopped
4349                  */
4350                 PFM_CPUINFO_SET(PFM_CPUINFO_SYST_WIDE);
4351                 PFM_CPUINFO_CLEAR(PFM_CPUINFO_DCR_PP);
4352
4353                 if (ctx->ctx_fl_excl_idle) PFM_CPUINFO_SET(PFM_CPUINFO_EXCL_IDLE);
4354         } else {
4355                 thread->flags |= IA64_THREAD_PM_VALID;
4356         }
4357
4358         /*
4359          * propagate into thread-state
4360          */
4361         pfm_copy_pmds(task, ctx);
4362         pfm_copy_pmcs(task, ctx);
4363
4364         pmcs_source = thread->pmcs;
4365         pmds_source = thread->pmds;
4366
4367         /*
4368          * always the case for system-wide
4369          */
4370         if (task == current) {
4371
4372                 if (is_system == 0) {
4373
4374                         /* allow user level control */
4375                         ia64_psr(regs)->sp = 0;
4376                         DPRINT(("clearing psr.sp for [%d]\n", task->pid));
4377
4378                         SET_LAST_CPU(ctx, smp_processor_id());
4379                         INC_ACTIVATION();
4380                         SET_ACTIVATION(ctx);
4381 #ifndef CONFIG_SMP
4382                         /*
4383                          * push the other task out, if any
4384                          */
4385                         owner_task = GET_PMU_OWNER();
4386                         if (owner_task) pfm_lazy_save_regs(owner_task);
4387 #endif
4388                 }
4389                 /*
4390                  * load all PMD from ctx to PMU (as opposed to thread state)
4391                  * restore all PMC from ctx to PMU
4392                  */
4393                 pfm_restore_pmds(pmds_source, ctx->ctx_all_pmds[0]);
4394                 pfm_restore_pmcs(pmcs_source, ctx->ctx_all_pmcs[0]);
4395
4396                 ctx->ctx_reload_pmcs[0] = 0UL;
4397                 ctx->ctx_reload_pmds[0] = 0UL;
4398
4399                 /*
4400                  * guaranteed safe by earlier check against DBG_VALID
4401                  */
4402                 if (ctx->ctx_fl_using_dbreg) {
4403                         pfm_restore_ibrs(ctx->ctx_ibrs, pmu_conf->num_ibrs);
4404                         pfm_restore_dbrs(ctx->ctx_dbrs, pmu_conf->num_dbrs);
4405                 }
4406                 /*
4407                  * set new ownership
4408                  */
4409                 SET_PMU_OWNER(task, ctx);
4410
4411                 DPRINT(("context loaded on PMU for [%d]\n", task->pid));
4412         } else {
4413                 /*
4414                  * when not current, task MUST be stopped, so this is safe
4415                  */
4416                 regs = ia64_task_regs(task);
4417
4418                 /* force a full reload */
4419                 ctx->ctx_last_activation = PFM_INVALID_ACTIVATION;
4420                 SET_LAST_CPU(ctx, -1);
4421
4422                 /* initial saved psr (stopped) */
4423                 ctx->ctx_saved_psr_up = 0UL;
4424                 ia64_psr(regs)->up = ia64_psr(regs)->pp = 0;
4425         }
4426
4427         ret = 0;
4428
4429 error_unres:
4430         if (ret) pfm_unreserve_session(ctx, ctx->ctx_fl_system, the_cpu);
4431 error:
4432         /*
4433          * we must undo the dbregs setting (for system-wide)
4434          */
4435         if (ret && set_dbregs) {
4436                 LOCK_PFS(flags);
4437                 pfm_sessions.pfs_sys_use_dbregs--;
4438                 UNLOCK_PFS(flags);
4439         }
4440         /*
4441          * release task, there is now a link with the context
4442          */
4443         if (is_system == 0 && task != current) {
4444                 pfm_put_task(task);
4445
4446                 if (ret == 0) {
4447                         ret = pfm_check_task_exist(ctx);
4448                         if (ret) {
4449                                 ctx->ctx_state = PFM_CTX_UNLOADED;
4450                                 ctx->ctx_task  = NULL;
4451                         }
4452                 }
4453         }
4454         return ret;
4455 }
4456
4457 /*
4458  * in this function, we do not need to increase the use count
4459  * for the task via get_task_struct(), because we hold the
4460  * context lock. If the task were to disappear while having
4461  * a context attached, it would go through pfm_exit_thread()
4462  * which also grabs the context lock  and would therefore be blocked
4463  * until we are here.
4464  */
4465 static void pfm_flush_pmds(struct task_struct *, pfm_context_t *ctx);
4466
4467 static int
4468 pfm_context_unload(pfm_context_t *ctx, void *arg, int count, struct pt_regs *regs)
4469 {
4470         struct task_struct *task = PFM_CTX_TASK(ctx);
4471         struct pt_regs *tregs;
4472         int prev_state, is_system;
4473         int ret;
4474
4475         DPRINT(("ctx_state=%d task [%d]\n", ctx->ctx_state, task ? task->pid : -1));
4476
4477         prev_state = ctx->ctx_state;
4478         is_system  = ctx->ctx_fl_system;
4479
4480         /*
4481          * unload only when necessary
4482          */
4483         if (prev_state == PFM_CTX_UNLOADED) {
4484                 DPRINT(("ctx_state=%d, nothing to do\n", prev_state));
4485                 return 0;
4486         }
4487
4488         /*
4489          * clear psr and dcr bits
4490          */
4491         ret = pfm_stop(ctx, NULL, 0, regs);
4492         if (ret) return ret;
4493
4494         ctx->ctx_state = PFM_CTX_UNLOADED;
4495
4496         /*
4497          * in system mode, we need to update the PMU directly
4498          * and the user level state of the caller, which may not
4499          * necessarily be the creator of the context.
4500          */
4501         if (is_system) {
4502
4503                 /*
4504                  * Update cpuinfo
4505                  *
4506                  * local PMU is taken care of in pfm_stop()
4507                  */
4508                 PFM_CPUINFO_CLEAR(PFM_CPUINFO_SYST_WIDE);
4509                 PFM_CPUINFO_CLEAR(PFM_CPUINFO_EXCL_IDLE);
4510
4511                 /*
4512                  * save PMDs in context
4513                  * release ownership
4514                  */
4515                 pfm_flush_pmds(current, ctx);
4516
4517                 /*
4518                  * at this point we are done with the PMU
4519                  * so we can unreserve the resource.
4520                  */
4521                 if (prev_state != PFM_CTX_ZOMBIE) 
4522                         pfm_unreserve_session(ctx, 1 , ctx->ctx_cpu);
4523
4524                 /*
4525                  * disconnect context from task
4526                  */
4527                 task->thread.pfm_context = NULL;
4528                 /*
4529                  * disconnect task from context
4530                  */
4531                 ctx->ctx_task = NULL;
4532
4533                 /*
4534                  * There is nothing more to cleanup here.
4535                  */
4536                 return 0;
4537         }
4538
4539         /*
4540          * per-task mode
4541          */
4542         tregs = task == current ? regs : ia64_task_regs(task);
4543
4544         if (task == current) {
4545                 /*
4546                  * cancel user level control
4547                  */
4548                 ia64_psr(regs)->sp = 1;
4549
4550                 DPRINT(("setting psr.sp for [%d]\n", task->pid));
4551         }
4552         /*
4553          * save PMDs to context
4554          * release ownership
4555          */
4556         pfm_flush_pmds(task, ctx);
4557
4558         /*
4559          * at this point we are done with the PMU
4560          * so we can unreserve the resource.
4561          *
4562          * when state was ZOMBIE, we have already unreserved.
4563          */
4564         if (prev_state != PFM_CTX_ZOMBIE) 
4565                 pfm_unreserve_session(ctx, 0 , ctx->ctx_cpu);
4566
4567         /*
4568          * reset activation counter and psr
4569          */
4570         ctx->ctx_last_activation = PFM_INVALID_ACTIVATION;
4571         SET_LAST_CPU(ctx, -1);
4572
4573         /*
4574          * PMU state will not be restored
4575          */
4576         task->thread.flags &= ~IA64_THREAD_PM_VALID;
4577
4578         /*
4579          * break links between context and task
4580          */
4581         task->thread.pfm_context  = NULL;
4582         ctx->ctx_task             = NULL;
4583
4584         PFM_SET_WORK_PENDING(task, 0);
4585
4586         ctx->ctx_fl_trap_reason  = PFM_TRAP_REASON_NONE;
4587         ctx->ctx_fl_can_restart  = 0;
4588         ctx->ctx_fl_going_zombie = 0;
4589
4590         DPRINT(("disconnected [%d] from context\n", task->pid));
4591
4592         return 0;
4593 }
4594
4595
4596 /*
4597  * called only from exit_thread(): task == current
4598  * we come here only if current has a context attached (loaded or masked)
4599  */
4600 void
4601 pfm_exit_thread(struct task_struct *task)
4602 {
4603         pfm_context_t *ctx;
4604         unsigned long flags;
4605         struct pt_regs *regs = ia64_task_regs(task);
4606         int ret, state;
4607         int free_ok = 0;
4608
4609         ctx = PFM_GET_CTX(task);
4610
4611         PROTECT_CTX(ctx, flags);
4612
4613         DPRINT(("state=%d task [%d]\n", ctx->ctx_state, task->pid));
4614
4615         state = ctx->ctx_state;
4616         switch(state) {
4617                 case PFM_CTX_UNLOADED:
4618                         /*
4619                          * only comes to thios function if pfm_context is not NULL, i.e., cannot
4620                          * be in unloaded state
4621                          */
4622                         printk(KERN_ERR "perfmon: pfm_exit_thread [%d] ctx unloaded\n", task->pid);
4623                         break;
4624                 case PFM_CTX_LOADED:
4625                 case PFM_CTX_MASKED:
4626                         ret = pfm_context_unload(ctx, NULL, 0, regs);
4627                         if (ret) {
4628                                 printk(KERN_ERR "perfmon: pfm_exit_thread [%d] state=%d unload failed %d\n", task->pid, state, ret);
4629                         }
4630                         DPRINT(("ctx unloaded for current state was %d\n", state));
4631
4632                         pfm_end_notify_user(ctx);
4633                         break;
4634                 case PFM_CTX_ZOMBIE:
4635                         ret = pfm_context_unload(ctx, NULL, 0, regs);
4636                         if (ret) {
4637                                 printk(KERN_ERR "perfmon: pfm_exit_thread [%d] state=%d unload failed %d\n", task->pid, state, ret);
4638                         }
4639                         free_ok = 1;
4640                         break;
4641                 default:
4642                         printk(KERN_ERR "perfmon: pfm_exit_thread [%d] unexpected state=%d\n", task->pid, state);
4643                         break;
4644         }
4645         UNPROTECT_CTX(ctx, flags);
4646
4647         { u64 psr = pfm_get_psr();
4648           BUG_ON(psr & (IA64_PSR_UP|IA64_PSR_PP));
4649           BUG_ON(GET_PMU_OWNER());
4650           BUG_ON(ia64_psr(regs)->up);
4651           BUG_ON(ia64_psr(regs)->pp);
4652         }
4653
4654         /*
4655          * All memory free operations (especially for vmalloc'ed memory)
4656          * MUST be done with interrupts ENABLED.
4657          */
4658         if (free_ok) pfm_context_free(ctx);
4659 }
4660
4661 /*
4662  * functions MUST be listed in the increasing order of their index (see permfon.h)
4663  */
4664 #define PFM_CMD(name, flags, arg_count, arg_type, getsz) { name, #name, flags, arg_count, sizeof(arg_type), getsz }
4665 #define PFM_CMD_S(name, flags) { name, #name, flags, 0, 0, NULL }
4666 #define PFM_CMD_PCLRWS  (PFM_CMD_FD|PFM_CMD_ARG_RW|PFM_CMD_STOP)
4667 #define PFM_CMD_PCLRW   (PFM_CMD_FD|PFM_CMD_ARG_RW)
4668 #define PFM_CMD_NONE    { NULL, "no-cmd", 0, 0, 0, NULL}
4669
4670 static pfm_cmd_desc_t pfm_cmd_tab[]={
4671 /* 0  */PFM_CMD_NONE,
4672 /* 1  */PFM_CMD(pfm_write_pmcs, PFM_CMD_PCLRWS, PFM_CMD_ARG_MANY, pfarg_reg_t, NULL),
4673 /* 2  */PFM_CMD(pfm_write_pmds, PFM_CMD_PCLRWS, PFM_CMD_ARG_MANY, pfarg_reg_t, NULL),
4674 /* 3  */PFM_CMD(pfm_read_pmds, PFM_CMD_PCLRWS, PFM_CMD_ARG_MANY, pfarg_reg_t, NULL),
4675 /* 4  */PFM_CMD_S(pfm_stop, PFM_CMD_PCLRWS),
4676 /* 5  */PFM_CMD_S(pfm_start, PFM_CMD_PCLRWS),
4677 /* 6  */PFM_CMD_NONE,
4678 /* 7  */PFM_CMD_NONE,
4679 /* 8  */PFM_CMD(pfm_context_create, PFM_CMD_ARG_RW, 1, pfarg_context_t, pfm_ctx_getsize),
4680 /* 9  */PFM_CMD_NONE,
4681 /* 10 */PFM_CMD_S(pfm_restart, PFM_CMD_PCLRW),
4682 /* 11 */PFM_CMD_NONE,
4683 /* 12 */PFM_CMD(pfm_get_features, PFM_CMD_ARG_RW, 1, pfarg_features_t, NULL),
4684 /* 13 */PFM_CMD(pfm_debug, 0, 1, unsigned int, NULL),
4685 /* 14 */PFM_CMD_NONE,
4686 /* 15 */PFM_CMD(pfm_get_pmc_reset, PFM_CMD_ARG_RW, PFM_CMD_ARG_MANY, pfarg_reg_t, NULL),
4687 /* 16 */PFM_CMD(pfm_context_load, PFM_CMD_PCLRWS, 1, pfarg_load_t, NULL),
4688 /* 17 */PFM_CMD_S(pfm_context_unload, PFM_CMD_PCLRWS),
4689 /* 18 */PFM_CMD_NONE,
4690 /* 19 */PFM_CMD_NONE,
4691 /* 20 */PFM_CMD_NONE,
4692 /* 21 */PFM_CMD_NONE,
4693 /* 22 */PFM_CMD_NONE,
4694 /* 23 */PFM_CMD_NONE,
4695 /* 24 */PFM_CMD_NONE,
4696 /* 25 */PFM_CMD_NONE,
4697 /* 26 */PFM_CMD_NONE,
4698 /* 27 */PFM_CMD_NONE,
4699 /* 28 */PFM_CMD_NONE,
4700 /* 29 */PFM_CMD_NONE,
4701 /* 30 */PFM_CMD_NONE,
4702 /* 31 */PFM_CMD_NONE,
4703 /* 32 */PFM_CMD(pfm_write_ibrs, PFM_CMD_PCLRWS, PFM_CMD_ARG_MANY, pfarg_dbreg_t, NULL),
4704 /* 33 */PFM_CMD(pfm_write_dbrs, PFM_CMD_PCLRWS, PFM_CMD_ARG_MANY, pfarg_dbreg_t, NULL)
4705 };
4706 #define PFM_CMD_COUNT   (sizeof(pfm_cmd_tab)/sizeof(pfm_cmd_desc_t))
4707
4708 static int
4709 pfm_check_task_state(pfm_context_t *ctx, int cmd, unsigned long flags)
4710 {
4711         struct task_struct *task;
4712         int state, old_state;
4713
4714 recheck:
4715         state = ctx->ctx_state;
4716         task  = ctx->ctx_task;
4717
4718         if (task == NULL) {
4719                 DPRINT(("context %d no task, state=%d\n", ctx->ctx_fd, state));
4720                 return 0;
4721         }
4722
4723         DPRINT(("context %d state=%d [%d] task_state=%ld must_stop=%d\n",
4724                 ctx->ctx_fd,
4725                 state,
4726                 task->pid,
4727                 task->state, PFM_CMD_STOPPED(cmd)));
4728
4729         /*
4730          * self-monitoring always ok.
4731          *
4732          * for system-wide the caller can either be the creator of the
4733          * context (to one to which the context is attached to) OR
4734          * a task running on the same CPU as the session.
4735          */
4736         if (task == current || ctx->ctx_fl_system) return 0;
4737
4738         /*
4739          * if context is UNLOADED we are safe to go
4740          */
4741         if (state == PFM_CTX_UNLOADED) return 0;
4742
4743         /*
4744          * no command can operate on a zombie context
4745          */
4746         if (state == PFM_CTX_ZOMBIE) {
4747                 DPRINT(("cmd %d state zombie cannot operate on context\n", cmd));
4748                 return -EINVAL;
4749         }
4750
4751         /*
4752          * context is LOADED or MASKED. Some commands may need to have 
4753          * the task stopped.
4754          *
4755          * We could lift this restriction for UP but it would mean that
4756          * the user has no guarantee the task would not run between
4757          * two successive calls to perfmonctl(). That's probably OK.
4758          * If this user wants to ensure the task does not run, then
4759          * the task must be stopped.
4760          */
4761         if (PFM_CMD_STOPPED(cmd)) {
4762                 if ((task->state != TASK_STOPPED) && (task->state != TASK_TRACED)) {
4763                         DPRINT(("[%d] task not in stopped state\n", task->pid));
4764                         return -EBUSY;
4765                 }
4766                 /*
4767                  * task is now stopped, wait for ctxsw out
4768                  *
4769                  * This is an interesting point in the code.
4770                  * We need to unprotect the context because
4771                  * the pfm_save_regs() routines needs to grab
4772                  * the same lock. There are danger in doing
4773                  * this because it leaves a window open for
4774                  * another task to get access to the context
4775                  * and possibly change its state. The one thing
4776                  * that is not possible is for the context to disappear
4777                  * because we are protected by the VFS layer, i.e.,
4778                  * get_fd()/put_fd().
4779                  */
4780                 old_state = state;
4781
4782                 UNPROTECT_CTX(ctx, flags);
4783
4784                 wait_task_inactive(task);
4785
4786                 PROTECT_CTX(ctx, flags);
4787
4788                 /*
4789                  * we must recheck to verify if state has changed
4790                  */
4791                 if (ctx->ctx_state != old_state) {
4792                         DPRINT(("old_state=%d new_state=%d\n", old_state, ctx->ctx_state));
4793                         goto recheck;
4794                 }
4795         }
4796         return 0;
4797 }
4798
4799 /*
4800  * system-call entry point (must return long)
4801  */
4802 asmlinkage long
4803 sys_perfmonctl (int fd, int cmd, void __user *arg, int count, long arg5, long arg6, long arg7,
4804                 long arg8, long stack)
4805 {
4806         struct pt_regs *regs = (struct pt_regs *)&stack;
4807         struct file *file = NULL;
4808         pfm_context_t *ctx = NULL;
4809         unsigned long flags = 0UL;
4810         void *args_k = NULL;
4811         long ret; /* will expand int return types */
4812         size_t base_sz, sz, xtra_sz = 0;
4813         int narg, completed_args = 0, call_made = 0, cmd_flags;
4814         int (*func)(pfm_context_t *ctx, void *arg, int count, struct pt_regs *regs);
4815         int (*getsize)(void *arg, size_t *sz);
4816 #define PFM_MAX_ARGSIZE 4096
4817
4818         /*
4819          * reject any call if perfmon was disabled at initialization
4820          */
4821         if (unlikely(pmu_conf == NULL)) return -ENOSYS;
4822
4823         if (unlikely(cmd < 0 || cmd >= PFM_CMD_COUNT)) {
4824                 DPRINT(("invalid cmd=%d\n", cmd));
4825                 return -EINVAL;
4826         }
4827
4828         func      = pfm_cmd_tab[cmd].cmd_func;
4829         narg      = pfm_cmd_tab[cmd].cmd_narg;
4830         base_sz   = pfm_cmd_tab[cmd].cmd_argsize;
4831         getsize   = pfm_cmd_tab[cmd].cmd_getsize;
4832         cmd_flags = pfm_cmd_tab[cmd].cmd_flags;
4833
4834         if (unlikely(func == NULL)) {
4835                 DPRINT(("invalid cmd=%d\n", cmd));
4836                 return -EINVAL;
4837         }
4838
4839         DPRINT(("cmd=%s idx=%d narg=0x%x argsz=%lu count=%d\n",
4840                 PFM_CMD_NAME(cmd),
4841                 cmd,
4842                 narg,
4843                 base_sz,
4844                 count));
4845
4846         /*
4847          * check if number of arguments matches what the command expects
4848          */
4849         if (unlikely((narg == PFM_CMD_ARG_MANY && count <= 0) || (narg > 0 && narg != count)))
4850                 return -EINVAL;
4851
4852 restart_args:
4853         sz = xtra_sz + base_sz*count;
4854         /*
4855          * limit abuse to min page size
4856          */
4857         if (unlikely(sz > PFM_MAX_ARGSIZE)) {
4858                 printk(KERN_ERR "perfmon: [%d] argument too big %lu\n", current->pid, sz);
4859                 return -E2BIG;
4860         }
4861
4862         /*
4863          * allocate default-sized argument buffer
4864          */
4865         if (likely(count && args_k == NULL)) {
4866                 args_k = kmalloc(PFM_MAX_ARGSIZE, GFP_KERNEL);
4867                 if (args_k == NULL) return -ENOMEM;
4868         }
4869
4870         ret = -EFAULT;
4871
4872         /*
4873          * copy arguments
4874          *
4875          * assume sz = 0 for command without parameters
4876          */
4877         if (sz && copy_from_user(args_k, arg, sz)) {
4878                 DPRINT(("cannot copy_from_user %lu bytes @%p\n", sz, arg));
4879                 goto error_args;
4880         }
4881
4882         /*
4883          * check if command supports extra parameters
4884          */
4885         if (completed_args == 0 && getsize) {
4886                 /*
4887                  * get extra parameters size (based on main argument)
4888                  */
4889                 ret = (*getsize)(args_k, &xtra_sz);
4890                 if (ret) goto error_args;
4891
4892                 completed_args = 1;
4893
4894                 DPRINT(("restart_args sz=%lu xtra_sz=%lu\n", sz, xtra_sz));
4895
4896                 /* retry if necessary */
4897                 if (likely(xtra_sz)) goto restart_args;
4898         }
4899
4900         if (unlikely((cmd_flags & PFM_CMD_FD) == 0)) goto skip_fd;
4901
4902         ret = -EBADF;
4903
4904         file = fget(fd);
4905         if (unlikely(file == NULL)) {
4906                 DPRINT(("invalid fd %d\n", fd));
4907                 goto error_args;
4908         }
4909         if (unlikely(PFM_IS_FILE(file) == 0)) {
4910                 DPRINT(("fd %d not related to perfmon\n", fd));
4911                 goto error_args;
4912         }
4913
4914         ctx = (pfm_context_t *)file->private_data;
4915         if (unlikely(ctx == NULL)) {
4916                 DPRINT(("no context for fd %d\n", fd));
4917                 goto error_args;
4918         }
4919         prefetch(&ctx->ctx_state);
4920
4921         PROTECT_CTX(ctx, flags);
4922
4923         /*
4924          * check task is stopped
4925          */
4926         ret = pfm_check_task_state(ctx, cmd, flags);
4927         if (unlikely(ret)) goto abort_locked;
4928
4929 skip_fd:
4930         ret = (*func)(ctx, args_k, count, regs);
4931
4932         call_made = 1;
4933
4934 abort_locked:
4935         if (likely(ctx)) {
4936                 DPRINT(("context unlocked\n"));
4937                 UNPROTECT_CTX(ctx, flags);
4938                 fput(file);
4939         }
4940
4941         /* copy argument back to user, if needed */
4942         if (call_made && PFM_CMD_RW_ARG(cmd) && copy_to_user(arg, args_k, base_sz*count)) ret = -EFAULT;
4943
4944 error_args:
4945         if (args_k) kfree(args_k);
4946
4947         DPRINT(("cmd=%s ret=%ld\n", PFM_CMD_NAME(cmd), ret));
4948
4949         return ret;
4950 }
4951
4952 static void
4953 pfm_resume_after_ovfl(pfm_context_t *ctx, unsigned long ovfl_regs, struct pt_regs *regs)
4954 {
4955         pfm_buffer_fmt_t *fmt = ctx->ctx_buf_fmt;
4956         pfm_ovfl_ctrl_t rst_ctrl;
4957         int state;
4958         int ret = 0;
4959
4960         state = ctx->ctx_state;
4961         /*
4962          * Unlock sampling buffer and reset index atomically
4963          * XXX: not really needed when blocking
4964          */
4965         if (CTX_HAS_SMPL(ctx)) {
4966
4967                 rst_ctrl.bits.mask_monitoring = 0;
4968                 rst_ctrl.bits.reset_ovfl_pmds = 0;
4969
4970                 if (state == PFM_CTX_LOADED)
4971                         ret = pfm_buf_fmt_restart_active(fmt, current, &rst_ctrl, ctx->ctx_smpl_hdr, regs);
4972                 else
4973                         ret = pfm_buf_fmt_restart(fmt, current, &rst_ctrl, ctx->ctx_smpl_hdr, regs);
4974         } else {
4975                 rst_ctrl.bits.mask_monitoring = 0;
4976                 rst_ctrl.bits.reset_ovfl_pmds = 1;
4977         }
4978
4979         if (ret == 0) {
4980                 if (rst_ctrl.bits.reset_ovfl_pmds) {
4981                         pfm_reset_regs(ctx, &ovfl_regs, PFM_PMD_LONG_RESET);
4982                 }
4983                 if (rst_ctrl.bits.mask_monitoring == 0) {
4984                         DPRINT(("resuming monitoring\n"));
4985                         if (ctx->ctx_state == PFM_CTX_MASKED) pfm_restore_monitoring(current);
4986                 } else {
4987                         DPRINT(("stopping monitoring\n"));
4988                         //pfm_stop_monitoring(current, regs);
4989                 }
4990                 ctx->ctx_state = PFM_CTX_LOADED;
4991         }
4992 }
4993
4994 /*
4995  * context MUST BE LOCKED when calling
4996  * can only be called for current
4997  */
4998 static void
4999 pfm_context_force_terminate(pfm_context_t *ctx, struct pt_regs *regs)
5000 {
5001         if (ctx->ctx_fl_system) {
5002                 printk(KERN_ERR "perfmon: pfm_context_force_terminate [%d] is system-wide\n", current->pid);
5003                 return;
5004         }
5005         /*
5006          * we stop the whole thing, we do no need to flush
5007          * we know we WERE masked
5008          */
5009         pfm_clear_psr_up();
5010         ia64_psr(regs)->up = 0;
5011         ia64_psr(regs)->sp = 1;
5012
5013         /*
5014          * disconnect the task from the context and vice-versa
5015          */
5016         current->thread.pfm_context  = NULL;
5017         current->thread.flags       &= ~IA64_THREAD_PM_VALID;
5018         ctx->ctx_task = NULL;
5019
5020         DPRINT(("context terminated\n"));
5021
5022         /*
5023          * and wakeup controlling task, indicating we are now disconnected
5024          */
5025         wake_up_interruptible(&ctx->ctx_zombieq);
5026
5027         /*
5028          * given that context is still locked, the controlling
5029          * task will only get access when we return from
5030          * pfm_handle_work().
5031          */
5032 }
5033
5034 static int pfm_ovfl_notify_user(pfm_context_t *ctx, unsigned long ovfl_pmds);
5035
5036 void
5037 pfm_handle_work(void)
5038 {
5039         pfm_context_t *ctx;
5040         struct pt_regs *regs;
5041         unsigned long flags;
5042         unsigned long ovfl_regs;
5043         unsigned int reason;
5044         int ret;
5045
5046         ctx = PFM_GET_CTX(current);
5047         if (ctx == NULL) {
5048                 printk(KERN_ERR "perfmon: [%d] has no PFM context\n", current->pid);
5049                 return;
5050         }
5051
5052         PROTECT_CTX(ctx, flags);
5053
5054         PFM_SET_WORK_PENDING(current, 0);
5055
5056         pfm_clear_task_notify();
5057
5058         regs = ia64_task_regs(current);
5059
5060         /*
5061          * extract reason for being here and clear
5062          */
5063         reason = ctx->ctx_fl_trap_reason;
5064         ctx->ctx_fl_trap_reason = PFM_TRAP_REASON_NONE;
5065         ovfl_regs = ctx->ctx_ovfl_regs[0];
5066
5067         DPRINT(("reason=%d state=%d\n", reason, ctx->ctx_state));
5068
5069         /*
5070          * must be done before we check for simple-reset mode
5071          */
5072         if (ctx->ctx_fl_going_zombie || ctx->ctx_state == PFM_CTX_ZOMBIE) goto do_zombie;
5073
5074
5075         //if (CTX_OVFL_NOBLOCK(ctx)) goto skip_blocking;
5076         if (reason == PFM_TRAP_REASON_RESET) goto skip_blocking;
5077
5078         UNPROTECT_CTX(ctx, flags);
5079
5080         DPRINT(("before block sleeping\n"));
5081
5082         /*
5083          * may go through without blocking on SMP systems
5084          * if restart has been received already by the time we call down()
5085          */
5086         ret = down_interruptible(&ctx->ctx_restart_sem);
5087
5088         DPRINT(("after block sleeping ret=%d\n", ret));
5089
5090         PROTECT_CTX(ctx, flags);
5091
5092         /*
5093          * we need to read the ovfl_regs only after wake-up
5094          * because we may have had pfm_write_pmds() in between
5095          * and that can changed PMD values and therefore 
5096          * ovfl_regs is reset for these new PMD values.
5097          */
5098         ovfl_regs = ctx->ctx_ovfl_regs[0];
5099
5100         if (ctx->ctx_fl_going_zombie) {
5101 do_zombie:
5102                 DPRINT(("context is zombie, bailing out\n"));
5103                 pfm_context_force_terminate(ctx, regs);
5104                 goto nothing_to_do;
5105         }
5106         /*
5107          * in case of interruption of down() we don't restart anything
5108          */
5109         if (ret < 0) goto nothing_to_do;
5110
5111 skip_blocking:
5112         pfm_resume_after_ovfl(ctx, ovfl_regs, regs);
5113         ctx->ctx_ovfl_regs[0] = 0UL;
5114
5115 nothing_to_do:
5116
5117         UNPROTECT_CTX(ctx, flags);
5118 }
5119
5120 static int
5121 pfm_notify_user(pfm_context_t *ctx, pfm_msg_t *msg)
5122 {
5123         if (ctx->ctx_state == PFM_CTX_ZOMBIE) {
5124                 DPRINT(("ignoring overflow notification, owner is zombie\n"));
5125                 return 0;
5126         }
5127
5128         DPRINT(("waking up somebody\n"));
5129
5130         if (msg) wake_up_interruptible(&ctx->ctx_msgq_wait);
5131
5132         /*
5133          * safe, we are not in intr handler, nor in ctxsw when
5134          * we come here
5135          */
5136         kill_fasync (&ctx->ctx_async_queue, SIGIO, POLL_IN);
5137
5138         return 0;
5139 }
5140
5141 static int
5142 pfm_ovfl_notify_user(pfm_context_t *ctx, unsigned long ovfl_pmds)
5143 {
5144         pfm_msg_t *msg = NULL;
5145
5146         if (ctx->ctx_fl_no_msg == 0) {
5147                 msg = pfm_get_new_msg(ctx);
5148                 if (msg == NULL) {
5149                         printk(KERN_ERR "perfmon: pfm_ovfl_notify_user no more notification msgs\n");
5150                         return -1;
5151                 }
5152
5153                 msg->pfm_ovfl_msg.msg_type         = PFM_MSG_OVFL;
5154                 msg->pfm_ovfl_msg.msg_ctx_fd       = ctx->ctx_fd;
5155                 msg->pfm_ovfl_msg.msg_active_set   = 0;
5156                 msg->pfm_ovfl_msg.msg_ovfl_pmds[0] = ovfl_pmds;
5157                 msg->pfm_ovfl_msg.msg_ovfl_pmds[1] = 0UL;
5158                 msg->pfm_ovfl_msg.msg_ovfl_pmds[2] = 0UL;
5159                 msg->pfm_ovfl_msg.msg_ovfl_pmds[3] = 0UL;
5160                 msg->pfm_ovfl_msg.msg_tstamp       = 0UL;
5161         }
5162
5163         DPRINT(("ovfl msg: msg=%p no_msg=%d fd=%d ovfl_pmds=0x%lx\n",
5164                 msg,
5165                 ctx->ctx_fl_no_msg,
5166                 ctx->ctx_fd,
5167                 ovfl_pmds));
5168
5169         return pfm_notify_user(ctx, msg);
5170 }
5171
5172 static int
5173 pfm_end_notify_user(pfm_context_t *ctx)
5174 {
5175         pfm_msg_t *msg;
5176
5177         msg = pfm_get_new_msg(ctx);
5178         if (msg == NULL) {
5179                 printk(KERN_ERR "perfmon: pfm_end_notify_user no more notification msgs\n");
5180                 return -1;
5181         }
5182         /* no leak */
5183         memset(msg, 0, sizeof(*msg));
5184
5185         msg->pfm_end_msg.msg_type    = PFM_MSG_END;
5186         msg->pfm_end_msg.msg_ctx_fd  = ctx->ctx_fd;
5187         msg->pfm_ovfl_msg.msg_tstamp = 0UL;
5188
5189         DPRINT(("end msg: msg=%p no_msg=%d ctx_fd=%d\n",
5190                 msg,
5191                 ctx->ctx_fl_no_msg,
5192                 ctx->ctx_fd));
5193
5194         return pfm_notify_user(ctx, msg);
5195 }
5196
5197 /*
5198  * main overflow processing routine.
5199  * it can be called from the interrupt path or explicitely during the context switch code
5200  */
5201 static void
5202 pfm_overflow_handler(struct task_struct *task, pfm_context_t *ctx, u64 pmc0, struct pt_regs *regs)
5203 {
5204         pfm_ovfl_arg_t *ovfl_arg;
5205         unsigned long mask;
5206         unsigned long old_val, ovfl_val, new_val;
5207         unsigned long ovfl_notify = 0UL, ovfl_pmds = 0UL, smpl_pmds = 0UL, reset_pmds;
5208         unsigned long tstamp;
5209         pfm_ovfl_ctrl_t ovfl_ctrl;
5210         unsigned int i, has_smpl;
5211         int must_notify = 0;
5212
5213         if (unlikely(ctx->ctx_state == PFM_CTX_ZOMBIE)) goto stop_monitoring;
5214
5215         /*
5216          * sanity test. Should never happen
5217          */
5218         if (unlikely((pmc0 & 0x1) == 0)) goto sanity_check;
5219
5220         tstamp   = ia64_get_itc();
5221         mask     = pmc0 >> PMU_FIRST_COUNTER;
5222         ovfl_val = pmu_conf->ovfl_val;
5223         has_smpl = CTX_HAS_SMPL(ctx);
5224
5225         DPRINT_ovfl(("pmc0=0x%lx pid=%d iip=0x%lx, %s "
5226                      "used_pmds=0x%lx\n",
5227                         pmc0,
5228                         task ? task->pid: -1,
5229                         (regs ? regs->cr_iip : 0),
5230                         CTX_OVFL_NOBLOCK(ctx) ? "nonblocking" : "blocking",
5231                         ctx->ctx_used_pmds[0]));
5232
5233
5234         /*
5235          * first we update the virtual counters
5236          * assume there was a prior ia64_srlz_d() issued
5237          */
5238         for (i = PMU_FIRST_COUNTER; mask ; i++, mask >>= 1) {
5239
5240                 /* skip pmd which did not overflow */
5241                 if ((mask & 0x1) == 0) continue;
5242
5243                 /*
5244                  * Note that the pmd is not necessarily 0 at this point as qualified events
5245                  * may have happened before the PMU was frozen. The residual count is not
5246                  * taken into consideration here but will be with any read of the pmd via
5247                  * pfm_read_pmds().
5248                  */
5249                 old_val              = new_val = ctx->ctx_pmds[i].val;
5250                 new_val             += 1 + ovfl_val;
5251                 ctx->ctx_pmds[i].val = new_val;
5252
5253                 /*
5254                  * check for overflow condition
5255                  */
5256                 if (likely(old_val > new_val)) {
5257                         ovfl_pmds |= 1UL << i;
5258                         if (PMC_OVFL_NOTIFY(ctx, i)) ovfl_notify |= 1UL << i;
5259                 }
5260
5261                 DPRINT_ovfl(("ctx_pmd[%d].val=0x%lx old_val=0x%lx pmd=0x%lx ovfl_pmds=0x%lx ovfl_notify=0x%lx\n",
5262                         i,
5263                         new_val,
5264                         old_val,
5265                         ia64_get_pmd(i) & ovfl_val,
5266                         ovfl_pmds,
5267                         ovfl_notify));
5268         }
5269
5270         /*
5271          * there was no 64-bit overflow, nothing else to do
5272          */
5273         if (ovfl_pmds == 0UL) return;
5274
5275         /* 
5276          * reset all control bits
5277          */
5278         ovfl_ctrl.val = 0;
5279         reset_pmds    = 0UL;
5280
5281         /*
5282          * if a sampling format module exists, then we "cache" the overflow by 
5283          * calling the module's handler() routine.
5284          */
5285         if (has_smpl) {
5286                 unsigned long start_cycles, end_cycles;
5287                 unsigned long pmd_mask;
5288                 int j, k, ret = 0;
5289                 int this_cpu = smp_processor_id();
5290
5291                 pmd_mask = ovfl_pmds >> PMU_FIRST_COUNTER;
5292                 ovfl_arg = &ctx->ctx_ovfl_arg;
5293
5294                 prefetch(ctx->ctx_smpl_hdr);
5295
5296                 for(i=PMU_FIRST_COUNTER; pmd_mask && ret == 0; i++, pmd_mask >>=1) {
5297
5298                         mask = 1UL << i;
5299
5300                         if ((pmd_mask & 0x1) == 0) continue;
5301
5302                         ovfl_arg->ovfl_pmd      = (unsigned char )i;
5303                         ovfl_arg->ovfl_notify   = ovfl_notify & mask ? 1 : 0;
5304                         ovfl_arg->active_set    = 0;
5305                         ovfl_arg->ovfl_ctrl.val = 0; /* module must fill in all fields */
5306                         ovfl_arg->smpl_pmds[0]  = smpl_pmds = ctx->ctx_pmds[i].smpl_pmds[0];
5307
5308                         ovfl_arg->pmd_value      = ctx->ctx_pmds[i].val;
5309                         ovfl_arg->pmd_last_reset = ctx->ctx_pmds[i].lval;
5310                         ovfl_arg->pmd_eventid    = ctx->ctx_pmds[i].eventid;
5311
5312                         /*
5313                          * copy values of pmds of interest. Sampling format may copy them
5314                          * into sampling buffer.
5315                          */
5316                         if (smpl_pmds) {
5317                                 for(j=0, k=0; smpl_pmds; j++, smpl_pmds >>=1) {
5318                                         if ((smpl_pmds & 0x1) == 0) continue;
5319                                         ovfl_arg->smpl_pmds_values[k++] = PMD_IS_COUNTING(j) ?  pfm_read_soft_counter(ctx, j) : ia64_get_pmd(j);
5320                                         DPRINT_ovfl(("smpl_pmd[%d]=pmd%u=0x%lx\n", k-1, j, ovfl_arg->smpl_pmds_values[k-1]));
5321                                 }
5322                         }
5323
5324                         pfm_stats[this_cpu].pfm_smpl_handler_calls++;
5325
5326                         start_cycles = ia64_get_itc();
5327
5328                         /*
5329                          * call custom buffer format record (handler) routine
5330                          */
5331                         ret = (*ctx->ctx_buf_fmt->fmt_handler)(task, ctx->ctx_smpl_hdr, ovfl_arg, regs, tstamp);
5332
5333                         end_cycles = ia64_get_itc();
5334
5335                         /*
5336                          * For those controls, we take the union because they have
5337                          * an all or nothing behavior.
5338                          */
5339                         ovfl_ctrl.bits.notify_user     |= ovfl_arg->ovfl_ctrl.bits.notify_user;
5340                         ovfl_ctrl.bits.block_task      |= ovfl_arg->ovfl_ctrl.bits.block_task;
5341                         ovfl_ctrl.bits.mask_monitoring |= ovfl_arg->ovfl_ctrl.bits.mask_monitoring;
5342                         /*
5343                          * build the bitmask of pmds to reset now
5344                          */
5345                         if (ovfl_arg->ovfl_ctrl.bits.reset_ovfl_pmds) reset_pmds |= mask;
5346
5347                         pfm_stats[this_cpu].pfm_smpl_handler_cycles += end_cycles - start_cycles;
5348                 }
5349                 /*
5350                  * when the module cannot handle the rest of the overflows, we abort right here
5351                  */
5352                 if (ret && pmd_mask) {
5353                         DPRINT(("handler aborts leftover ovfl_pmds=0x%lx\n",
5354                                 pmd_mask<<PMU_FIRST_COUNTER));
5355                 }
5356                 /*
5357                  * remove the pmds we reset now from the set of pmds to reset in pfm_restart()
5358                  */
5359                 ovfl_pmds &= ~reset_pmds;
5360         } else {
5361                 /*
5362                  * when no sampling module is used, then the default
5363                  * is to notify on overflow if requested by user
5364                  */
5365                 ovfl_ctrl.bits.notify_user     = ovfl_notify ? 1 : 0;
5366                 ovfl_ctrl.bits.block_task      = ovfl_notify ? 1 : 0;
5367                 ovfl_ctrl.bits.mask_monitoring = ovfl_notify ? 1 : 0; /* XXX: change for saturation */
5368                 ovfl_ctrl.bits.reset_ovfl_pmds = ovfl_notify ? 0 : 1;
5369                 /*
5370                  * if needed, we reset all overflowed pmds
5371                  */
5372                 if (ovfl_notify == 0) reset_pmds = ovfl_pmds;
5373         }
5374
5375         DPRINT(("ovfl_pmds=0x%lx reset_pmds=0x%lx\n",
5376                 ovfl_pmds,
5377                 reset_pmds));
5378         /*
5379          * reset the requested PMD registers using the short reset values
5380          */
5381         if (reset_pmds) {
5382                 unsigned long bm = reset_pmds;
5383                 pfm_reset_regs(ctx, &bm, PFM_PMD_SHORT_RESET);
5384         }
5385
5386         if (ovfl_notify && ovfl_ctrl.bits.notify_user) {
5387                 /*
5388                  * keep track of what to reset when unblocking
5389                  */
5390                 ctx->ctx_ovfl_regs[0] = ovfl_pmds;
5391
5392                 /*
5393                  * check for blocking context 
5394                  */
5395                 if (CTX_OVFL_NOBLOCK(ctx) == 0 && ovfl_ctrl.bits.block_task) {
5396
5397                         ctx->ctx_fl_trap_reason = PFM_TRAP_REASON_BLOCK;
5398
5399                         /*
5400                          * set the perfmon specific checking pending work for the task
5401                          */
5402                         PFM_SET_WORK_PENDING(task, 1);
5403
5404                         /*
5405                          * when coming from ctxsw, current still points to the
5406                          * previous task, therefore we must work with task and not current.
5407                          */
5408                         pfm_set_task_notify(task);
5409                 }
5410                 /*
5411                  * defer until state is changed (shorten spin window). the context is locked
5412                  * anyway, so the signal receiver would come spin for nothing.
5413                  */
5414                 must_notify = 1;
5415         }
5416
5417         DPRINT_ovfl(("owner [%d] pending=%ld reason=%u ovfl_pmds=0x%lx ovfl_notify=0x%lx masked=%d\n",
5418                         GET_PMU_OWNER() ? GET_PMU_OWNER()->pid : -1,
5419                         PFM_GET_WORK_PENDING(task),
5420                         ctx->ctx_fl_trap_reason,
5421                         ovfl_pmds,
5422                         ovfl_notify,
5423                         ovfl_ctrl.bits.mask_monitoring ? 1 : 0));
5424         /*
5425          * in case monitoring must be stopped, we toggle the psr bits
5426          */
5427         if (ovfl_ctrl.bits.mask_monitoring) {
5428                 pfm_mask_monitoring(task);
5429                 ctx->ctx_state = PFM_CTX_MASKED;
5430                 ctx->ctx_fl_can_restart = 1;
5431         }
5432
5433         /*
5434          * send notification now
5435          */
5436         if (must_notify) pfm_ovfl_notify_user(ctx, ovfl_notify);
5437
5438         return;
5439
5440 sanity_check:
5441         printk(KERN_ERR "perfmon: CPU%d overflow handler [%d] pmc0=0x%lx\n",
5442                         smp_processor_id(),
5443                         task ? task->pid : -1,
5444                         pmc0);
5445         return;
5446
5447 stop_monitoring:
5448         /*
5449          * in SMP, zombie context is never restored but reclaimed in pfm_load_regs().
5450          * Moreover, zombies are also reclaimed in pfm_save_regs(). Therefore we can
5451          * come here as zombie only if the task is the current task. In which case, we
5452          * can access the PMU  hardware directly.
5453          *
5454          * Note that zombies do have PM_VALID set. So here we do the minimal.
5455          *
5456          * In case the context was zombified it could not be reclaimed at the time
5457          * the monitoring program exited. At this point, the PMU reservation has been
5458          * returned, the sampiing buffer has been freed. We must convert this call
5459          * into a spurious interrupt. However, we must also avoid infinite overflows
5460          * by stopping monitoring for this task. We can only come here for a per-task
5461          * context. All we need to do is to stop monitoring using the psr bits which
5462          * are always task private. By re-enabling secure montioring, we ensure that
5463          * the monitored task will not be able to re-activate monitoring.
5464          * The task will eventually be context switched out, at which point the context
5465          * will be reclaimed (that includes releasing ownership of the PMU).
5466          *
5467          * So there might be a window of time where the number of per-task session is zero
5468          * yet one PMU might have a owner and get at most one overflow interrupt for a zombie
5469          * context. This is safe because if a per-task session comes in, it will push this one
5470          * out and by the virtue on pfm_save_regs(), this one will disappear. If a system wide
5471          * session is force on that CPU, given that we use task pinning, pfm_save_regs() will
5472          * also push our zombie context out.
5473          *
5474          * Overall pretty hairy stuff....
5475          */
5476         DPRINT(("ctx is zombie for [%d], converted to spurious\n", task ? task->pid: -1));
5477         pfm_clear_psr_up();
5478         ia64_psr(regs)->up = 0;
5479         ia64_psr(regs)->sp = 1;
5480         return;
5481 }
5482
5483 static int
5484 pfm_do_interrupt_handler(int irq, void *arg, struct pt_regs *regs)
5485 {
5486         struct task_struct *task;
5487         pfm_context_t *ctx;
5488         unsigned long flags;
5489         u64 pmc0;
5490         int this_cpu = smp_processor_id();
5491         int retval = 0;
5492
5493         pfm_stats[this_cpu].pfm_ovfl_intr_count++;
5494
5495         /*
5496          * srlz.d done before arriving here
5497          */
5498         pmc0 = ia64_get_pmc(0);
5499
5500         task = GET_PMU_OWNER();
5501         ctx  = GET_PMU_CTX();
5502
5503         /*
5504          * if we have some pending bits set
5505          * assumes : if any PMC0.bit[63-1] is set, then PMC0.fr = 1
5506          */
5507         if (PMC0_HAS_OVFL(pmc0) && task) {
5508                 /*
5509                  * we assume that pmc0.fr is always set here
5510                  */
5511
5512                 /* sanity check */
5513                 if (!ctx) goto report_spurious1;
5514
5515                 if (ctx->ctx_fl_system == 0 && (task->thread.flags & IA64_THREAD_PM_VALID) == 0) 
5516                         goto report_spurious2;
5517
5518                 PROTECT_CTX_NOPRINT(ctx, flags);
5519
5520                 pfm_overflow_handler(task, ctx, pmc0, regs);
5521
5522                 UNPROTECT_CTX_NOPRINT(ctx, flags);
5523
5524         } else {
5525                 pfm_stats[this_cpu].pfm_spurious_ovfl_intr_count++;
5526                 retval = -1;
5527         }
5528         /*
5529          * keep it unfrozen at all times
5530          */
5531         pfm_unfreeze_pmu();
5532
5533         return retval;
5534
5535 report_spurious1:
5536         printk(KERN_INFO "perfmon: spurious overflow interrupt on CPU%d: process %d has no PFM context\n",
5537                 this_cpu, task->pid);
5538         pfm_unfreeze_pmu();
5539         return -1;
5540 report_spurious2:
5541         printk(KERN_INFO "perfmon: spurious overflow interrupt on CPU%d: process %d, invalid flag\n", 
5542                 this_cpu, 
5543                 task->pid);
5544         pfm_unfreeze_pmu();
5545         return -1;
5546 }
5547
5548 static irqreturn_t
5549 pfm_interrupt_handler(int irq, void *arg, struct pt_regs *regs)
5550 {
5551         unsigned long start_cycles, total_cycles;
5552         unsigned long min, max;
5553         int this_cpu;
5554         int ret;
5555
5556         this_cpu = get_cpu();
5557         min      = pfm_stats[this_cpu].pfm_ovfl_intr_cycles_min;
5558         max      = pfm_stats[this_cpu].pfm_ovfl_intr_cycles_max;
5559
5560         start_cycles = ia64_get_itc();
5561
5562         ret = pfm_do_interrupt_handler(irq, arg, regs);
5563
5564         total_cycles = ia64_get_itc();
5565
5566         /*
5567          * don't measure spurious interrupts
5568          */
5569         if (likely(ret == 0)) {
5570                 total_cycles -= start_cycles;
5571
5572                 if (total_cycles < min) pfm_stats[this_cpu].pfm_ovfl_intr_cycles_min = total_cycles;
5573                 if (total_cycles > max) pfm_stats[this_cpu].pfm_ovfl_intr_cycles_max = total_cycles;
5574
5575                 pfm_stats[this_cpu].pfm_ovfl_intr_cycles += total_cycles;
5576         }
5577         put_cpu_no_resched();
5578         return IRQ_HANDLED;
5579 }
5580
5581 /*
5582  * /proc/perfmon interface, for debug only
5583  */
5584
5585 #define PFM_PROC_SHOW_HEADER    ((void *)NR_CPUS+1)
5586
5587 static void *
5588 pfm_proc_start(struct seq_file *m, loff_t *pos)
5589 {
5590         if (*pos == 0) {
5591                 return PFM_PROC_SHOW_HEADER;
5592         }
5593
5594         while (*pos <= NR_CPUS) {
5595                 if (cpu_online(*pos - 1)) {
5596                         return (void *)*pos;
5597                 }
5598                 ++*pos;
5599         }
5600         return NULL;
5601 }
5602
5603 static void *
5604 pfm_proc_next(struct seq_file *m, void *v, loff_t *pos)
5605 {
5606         ++*pos;
5607         return pfm_proc_start(m, pos);
5608 }
5609
5610 static void
5611 pfm_proc_stop(struct seq_file *m, void *v)
5612 {
5613 }
5614
5615 static void
5616 pfm_proc_show_header(struct seq_file *m)
5617 {
5618         struct list_head * pos;
5619         pfm_buffer_fmt_t * entry;
5620         unsigned long flags;
5621
5622         seq_printf(m,
5623                 "perfmon version           : %u.%u\n"
5624                 "model                     : %s\n"
5625                 "fastctxsw                 : %s\n"
5626                 "expert mode               : %s\n"
5627                 "ovfl_mask                 : 0x%lx\n"
5628                 "PMU flags                 : 0x%x\n",
5629                 PFM_VERSION_MAJ, PFM_VERSION_MIN,
5630                 pmu_conf->pmu_name,
5631                 pfm_sysctl.fastctxsw > 0 ? "Yes": "No",
5632                 pfm_sysctl.expert_mode > 0 ? "Yes": "No",
5633                 pmu_conf->ovfl_val,
5634                 pmu_conf->flags);
5635
5636         LOCK_PFS(flags);
5637
5638         seq_printf(m,
5639                 "proc_sessions             : %u\n"
5640                 "sys_sessions              : %u\n"
5641                 "sys_use_dbregs            : %u\n"
5642                 "ptrace_use_dbregs         : %u\n",
5643                 pfm_sessions.pfs_task_sessions,
5644                 pfm_sessions.pfs_sys_sessions,
5645                 pfm_sessions.pfs_sys_use_dbregs,
5646                 pfm_sessions.pfs_ptrace_use_dbregs);
5647
5648         UNLOCK_PFS(flags);
5649
5650         spin_lock(&pfm_buffer_fmt_lock);
5651
5652         list_for_each(pos, &pfm_buffer_fmt_list) {
5653                 entry = list_entry(pos, pfm_buffer_fmt_t, fmt_list);
5654                 seq_printf(m, "format                    : %02x-%02x-%02x-%02x-%02x-%02x-%02x-%02x-%02x-%02x-%02x-%02x-%02x-%02x-%02x-%02x %s\n",
5655                         entry->fmt_uuid[0],
5656                         entry->fmt_uuid[1],
5657                         entry->fmt_uuid[2],
5658                         entry->fmt_uuid[3],
5659                         entry->fmt_uuid[4],
5660                         entry->fmt_uuid[5],
5661                         entry->fmt_uuid[6],
5662                         entry->fmt_uuid[7],
5663                         entry->fmt_uuid[8],
5664                         entry->fmt_uuid[9],
5665                         entry->fmt_uuid[10],
5666                         entry->fmt_uuid[11],
5667                         entry->fmt_uuid[12],
5668                         entry->fmt_uuid[13],
5669                         entry->fmt_uuid[14],
5670                         entry->fmt_uuid[15],
5671                         entry->fmt_name);
5672         }
5673         spin_unlock(&pfm_buffer_fmt_lock);
5674
5675 }
5676
5677 static int
5678 pfm_proc_show(struct seq_file *m, void *v)
5679 {
5680         unsigned long psr;
5681         unsigned int i;
5682         int cpu;
5683
5684         if (v == PFM_PROC_SHOW_HEADER) {
5685                 pfm_proc_show_header(m);
5686                 return 0;
5687         }
5688
5689         /* show info for CPU (v - 1) */
5690
5691         cpu = (long)v - 1;
5692         seq_printf(m,
5693                 "CPU%-2d overflow intrs      : %lu\n"
5694                 "CPU%-2d overflow cycles     : %lu\n"
5695                 "CPU%-2d overflow min        : %lu\n"
5696                 "CPU%-2d overflow max        : %lu\n"
5697                 "CPU%-2d smpl handler calls  : %lu\n"
5698                 "CPU%-2d smpl handler cycles : %lu\n"
5699                 "CPU%-2d spurious intrs      : %lu\n"
5700                 "CPU%-2d replay   intrs      : %lu\n"
5701                 "CPU%-2d syst_wide           : %d\n"
5702                 "CPU%-2d dcr_pp              : %d\n"
5703                 "CPU%-2d exclude idle        : %d\n"
5704                 "CPU%-2d owner               : %d\n"
5705                 "CPU%-2d context             : %p\n"
5706                 "CPU%-2d activations         : %lu\n",
5707                 cpu, pfm_stats[cpu].pfm_ovfl_intr_count,
5708                 cpu, pfm_stats[cpu].pfm_ovfl_intr_cycles,
5709                 cpu, pfm_stats[cpu].pfm_ovfl_intr_cycles_min,
5710                 cpu, pfm_stats[cpu].pfm_ovfl_intr_cycles_max,
5711                 cpu, pfm_stats[cpu].pfm_smpl_handler_calls,
5712                 cpu, pfm_stats[cpu].pfm_smpl_handler_cycles,
5713                 cpu, pfm_stats[cpu].pfm_spurious_ovfl_intr_count,
5714                 cpu, pfm_stats[cpu].pfm_replay_ovfl_intr_count,
5715                 cpu, pfm_get_cpu_data(pfm_syst_info, cpu) & PFM_CPUINFO_SYST_WIDE ? 1 : 0,
5716                 cpu, pfm_get_cpu_data(pfm_syst_info, cpu) & PFM_CPUINFO_DCR_PP ? 1 : 0,
5717                 cpu, pfm_get_cpu_data(pfm_syst_info, cpu) & PFM_CPUINFO_EXCL_IDLE ? 1 : 0,
5718                 cpu, pfm_get_cpu_data(pmu_owner, cpu) ? pfm_get_cpu_data(pmu_owner, cpu)->pid: -1,
5719                 cpu, pfm_get_cpu_data(pmu_ctx, cpu),
5720                 cpu, pfm_get_cpu_data(pmu_activation_number, cpu));
5721
5722         if (num_online_cpus() == 1 && pfm_sysctl.debug > 0) {
5723
5724                 psr = pfm_get_psr();
5725
5726                 ia64_srlz_d();
5727
5728                 seq_printf(m, 
5729                         "CPU%-2d psr                 : 0x%lx\n"
5730                         "CPU%-2d pmc0                : 0x%lx\n", 
5731                         cpu, psr,
5732                         cpu, ia64_get_pmc(0));
5733
5734                 for (i=0; PMC_IS_LAST(i) == 0;  i++) {
5735                         if (PMC_IS_COUNTING(i) == 0) continue;
5736                         seq_printf(m, 
5737                                 "CPU%-2d pmc%u                : 0x%lx\n"
5738                                 "CPU%-2d pmd%u                : 0x%lx\n", 
5739                                 cpu, i, ia64_get_pmc(i),
5740                                 cpu, i, ia64_get_pmd(i));
5741                 }
5742         }
5743         return 0;
5744 }
5745
5746 struct seq_operations pfm_seq_ops = {
5747         .start =        pfm_proc_start,
5748         .next =         pfm_proc_next,
5749         .stop =         pfm_proc_stop,
5750         .show =         pfm_proc_show
5751 };
5752
5753 static int
5754 pfm_proc_open(struct inode *inode, struct file *file)
5755 {
5756         return seq_open(file, &pfm_seq_ops);
5757 }
5758
5759
5760 /*
5761  * we come here as soon as local_cpu_data->pfm_syst_wide is set. this happens
5762  * during pfm_enable() hence before pfm_start(). We cannot assume monitoring
5763  * is active or inactive based on mode. We must rely on the value in
5764  * local_cpu_data->pfm_syst_info
5765  */
5766 void
5767 pfm_syst_wide_update_task(struct task_struct *task, unsigned long info, int is_ctxswin)
5768 {
5769         struct pt_regs *regs;
5770         unsigned long dcr;
5771         unsigned long dcr_pp;
5772
5773         dcr_pp = info & PFM_CPUINFO_DCR_PP ? 1 : 0;
5774
5775         /*
5776          * pid 0 is guaranteed to be the idle task. There is one such task with pid 0
5777          * on every CPU, so we can rely on the pid to identify the idle task.
5778          */
5779         if ((info & PFM_CPUINFO_EXCL_IDLE) == 0 || task->pid) {
5780                 regs = ia64_task_regs(task);
5781                 ia64_psr(regs)->pp = is_ctxswin ? dcr_pp : 0;
5782                 return;
5783         }
5784         /*
5785          * if monitoring has started
5786          */
5787         if (dcr_pp) {
5788                 dcr = ia64_getreg(_IA64_REG_CR_DCR);
5789                 /*
5790                  * context switching in?
5791                  */
5792                 if (is_ctxswin) {
5793                         /* mask monitoring for the idle task */
5794                         ia64_setreg(_IA64_REG_CR_DCR, dcr & ~IA64_DCR_PP);
5795                         pfm_clear_psr_pp();
5796                         ia64_srlz_i();
5797                         return;
5798                 }
5799                 /*
5800                  * context switching out
5801                  * restore monitoring for next task
5802                  *
5803                  * Due to inlining this odd if-then-else construction generates
5804                  * better code.
5805                  */
5806                 ia64_setreg(_IA64_REG_CR_DCR, dcr |IA64_DCR_PP);
5807                 pfm_set_psr_pp();
5808                 ia64_srlz_i();
5809         }
5810 }
5811
5812 #ifdef CONFIG_SMP
5813
5814 static void
5815 pfm_force_cleanup(pfm_context_t *ctx, struct pt_regs *regs)
5816 {
5817         struct task_struct *task = ctx->ctx_task;
5818
5819         ia64_psr(regs)->up = 0;
5820         ia64_psr(regs)->sp = 1;
5821
5822         if (GET_PMU_OWNER() == task) {
5823                 DPRINT(("cleared ownership for [%d]\n", ctx->ctx_task->pid));
5824                 SET_PMU_OWNER(NULL, NULL);
5825         }
5826
5827         /*
5828          * disconnect the task from the context and vice-versa
5829          */
5830         PFM_SET_WORK_PENDING(task, 0);
5831
5832         task->thread.pfm_context  = NULL;
5833         task->thread.flags       &= ~IA64_THREAD_PM_VALID;
5834
5835         DPRINT(("force cleanup for [%d]\n",  task->pid));
5836 }
5837
5838
5839 /*
5840  * in 2.6, interrupts are masked when we come here and the runqueue lock is held
5841  */
5842 void
5843 pfm_save_regs(struct task_struct *task)
5844 {
5845         pfm_context_t *ctx;
5846         struct thread_struct *t;
5847         unsigned long flags;
5848         u64 psr;
5849
5850
5851         ctx = PFM_GET_CTX(task);
5852         if (ctx == NULL) return;
5853         t = &task->thread;
5854
5855         /*
5856          * we always come here with interrupts ALREADY disabled by
5857          * the scheduler. So we simply need to protect against concurrent
5858          * access, not CPU concurrency.
5859          */
5860         flags = pfm_protect_ctx_ctxsw(ctx);
5861
5862         if (ctx->ctx_state == PFM_CTX_ZOMBIE) {
5863                 struct pt_regs *regs = ia64_task_regs(task);
5864
5865                 pfm_clear_psr_up();
5866
5867                 pfm_force_cleanup(ctx, regs);
5868
5869                 BUG_ON(ctx->ctx_smpl_hdr);
5870
5871                 pfm_unprotect_ctx_ctxsw(ctx, flags);
5872
5873                 pfm_context_free(ctx);
5874                 return;
5875         }
5876
5877         /*
5878          * sanity check
5879          */
5880         if (ctx->ctx_last_activation != GET_ACTIVATION()) {
5881                 pfm_unprotect_ctx_ctxsw(ctx, flags);
5882                 return;
5883         }
5884
5885         /*
5886          * save current PSR: needed because we modify it
5887          */
5888         ia64_srlz_d();
5889         psr = pfm_get_psr();
5890
5891         BUG_ON(psr & (IA64_PSR_I));
5892
5893         /*
5894          * stop monitoring:
5895          * This is the last instruction which may generate an overflow
5896          *
5897          * We do not need to set psr.sp because, it is irrelevant in kernel.
5898          * It will be restored from ipsr when going back to user level
5899          */
5900         pfm_clear_psr_up();
5901
5902         /*
5903          * keep a copy of psr.up (for reload)
5904          */
5905         ctx->ctx_saved_psr_up = psr & IA64_PSR_UP;
5906
5907         /*
5908          * release ownership of this PMU.
5909          * PM interrupts are masked, so nothing
5910          * can happen.
5911          */
5912         SET_PMU_OWNER(NULL, NULL);
5913
5914         /*
5915          * we systematically save the PMD as we have no
5916          * guarantee we will be schedule at that same
5917          * CPU again.
5918          */
5919         pfm_save_pmds(t->pmds, ctx->ctx_used_pmds[0]);
5920
5921         /*
5922          * save pmc0 ia64_srlz_d() done in pfm_save_pmds()
5923          * we will need it on the restore path to check
5924          * for pending overflow.
5925          */
5926         t->pmcs[0] = ia64_get_pmc(0);
5927
5928         /*
5929          * unfreeze PMU if had pending overflows
5930          */
5931         if (t->pmcs[0] & ~0x1UL) pfm_unfreeze_pmu();
5932
5933         /*
5934          * finally, allow context access.
5935          * interrupts will still be masked after this call.
5936          */
5937         pfm_unprotect_ctx_ctxsw(ctx, flags);
5938 }
5939
5940 #else /* !CONFIG_SMP */
5941 void
5942 pfm_save_regs(struct task_struct *task)
5943 {
5944         pfm_context_t *ctx;
5945         u64 psr;
5946
5947         ctx = PFM_GET_CTX(task);
5948         if (ctx == NULL) return;
5949
5950         /*
5951          * save current PSR: needed because we modify it
5952          */
5953         psr = pfm_get_psr();
5954
5955         BUG_ON(psr & (IA64_PSR_I));
5956
5957         /*
5958          * stop monitoring:
5959          * This is the last instruction which may generate an overflow
5960          *
5961          * We do not need to set psr.sp because, it is irrelevant in kernel.
5962          * It will be restored from ipsr when going back to user level
5963          */
5964         pfm_clear_psr_up();
5965
5966         /*
5967          * keep a copy of psr.up (for reload)
5968          */
5969         ctx->ctx_saved_psr_up = psr & IA64_PSR_UP;
5970 }
5971
5972 static void
5973 pfm_lazy_save_regs (struct task_struct *task)
5974 {
5975         pfm_context_t *ctx;
5976         struct thread_struct *t;
5977         unsigned long flags;
5978
5979         { u64 psr  = pfm_get_psr();
5980           BUG_ON(psr & IA64_PSR_UP);
5981         }
5982
5983         ctx = PFM_GET_CTX(task);
5984         t   = &task->thread;
5985
5986         /*
5987          * we need to mask PMU overflow here to
5988          * make sure that we maintain pmc0 until
5989          * we save it. overflow interrupts are
5990          * treated as spurious if there is no
5991          * owner.
5992          *
5993          * XXX: I don't think this is necessary
5994          */
5995         PROTECT_CTX(ctx,flags);
5996
5997         /*
5998          * release ownership of this PMU.
5999          * must be done before we save the registers.
6000          *
6001          * after this call any PMU interrupt is treated
6002          * as spurious.
6003          */
6004         SET_PMU_OWNER(NULL, NULL);
6005
6006         /*
6007          * save all the pmds we use
6008          */
6009         pfm_save_pmds(t->pmds, ctx->ctx_used_pmds[0]);
6010
6011         /*
6012          * save pmc0 ia64_srlz_d() done in pfm_save_pmds()
6013          * it is needed to check for pended overflow
6014          * on the restore path
6015          */
6016         t->pmcs[0] = ia64_get_pmc(0);
6017
6018         /*
6019          * unfreeze PMU if had pending overflows
6020          */
6021         if (t->pmcs[0] & ~0x1UL) pfm_unfreeze_pmu();
6022
6023         /*
6024          * now get can unmask PMU interrupts, they will
6025          * be treated as purely spurious and we will not
6026          * lose any information
6027          */
6028         UNPROTECT_CTX(ctx,flags);
6029 }
6030 #endif /* CONFIG_SMP */
6031
6032 #ifdef CONFIG_SMP
6033 /*
6034  * in 2.6, interrupts are masked when we come here and the runqueue lock is held
6035  */
6036 void
6037 pfm_load_regs (struct task_struct *task)
6038 {
6039         pfm_context_t *ctx;
6040         struct thread_struct *t;
6041         unsigned long pmc_mask = 0UL, pmd_mask = 0UL;
6042         unsigned long flags;
6043         u64 psr, psr_up;
6044         int need_irq_resend;
6045
6046         ctx = PFM_GET_CTX(task);
6047         if (unlikely(ctx == NULL)) return;
6048
6049         BUG_ON(GET_PMU_OWNER());
6050
6051         t     = &task->thread;
6052         /*
6053          * possible on unload
6054          */
6055         if (unlikely((t->flags & IA64_THREAD_PM_VALID) == 0)) return;
6056
6057         /*
6058          * we always come here with interrupts ALREADY disabled by
6059          * the scheduler. So we simply need to protect against concurrent
6060          * access, not CPU concurrency.
6061          */
6062         flags = pfm_protect_ctx_ctxsw(ctx);
6063         psr   = pfm_get_psr();
6064
6065         need_irq_resend = pmu_conf->flags & PFM_PMU_IRQ_RESEND;
6066
6067         BUG_ON(psr & (IA64_PSR_UP|IA64_PSR_PP));
6068         BUG_ON(psr & IA64_PSR_I);
6069
6070         if (unlikely(ctx->ctx_state == PFM_CTX_ZOMBIE)) {
6071                 struct pt_regs *regs = ia64_task_regs(task);
6072
6073                 BUG_ON(ctx->ctx_smpl_hdr);
6074
6075                 pfm_force_cleanup(ctx, regs);
6076
6077                 pfm_unprotect_ctx_ctxsw(ctx, flags);
6078
6079                 /*
6080                  * this one (kmalloc'ed) is fine with interrupts disabled
6081                  */
6082                 pfm_context_free(ctx);
6083
6084                 return;
6085         }
6086
6087         /*
6088          * we restore ALL the debug registers to avoid picking up
6089          * stale state.
6090          */
6091         if (ctx->ctx_fl_using_dbreg) {
6092                 pfm_restore_ibrs(ctx->ctx_ibrs, pmu_conf->num_ibrs);
6093                 pfm_restore_dbrs(ctx->ctx_dbrs, pmu_conf->num_dbrs);
6094         }
6095         /*
6096          * retrieve saved psr.up
6097          */
6098         psr_up = ctx->ctx_saved_psr_up;
6099
6100         /*
6101          * if we were the last user of the PMU on that CPU,
6102          * then nothing to do except restore psr
6103          */
6104         if (GET_LAST_CPU(ctx) == smp_processor_id() && ctx->ctx_last_activation == GET_ACTIVATION()) {
6105
6106                 /*
6107                  * retrieve partial reload masks (due to user modifications)
6108                  */
6109                 pmc_mask = ctx->ctx_reload_pmcs[0];
6110                 pmd_mask = ctx->ctx_reload_pmds[0];
6111
6112         } else {
6113                 /*
6114                  * To avoid leaking information to the user level when psr.sp=0,
6115                  * we must reload ALL implemented pmds (even the ones we don't use).
6116                  * In the kernel we only allow PFM_READ_PMDS on registers which
6117                  * we initialized or requested (sampling) so there is no risk there.
6118                  */
6119                 pmd_mask = pfm_sysctl.fastctxsw ?  ctx->ctx_used_pmds[0] : ctx->ctx_all_pmds[0];
6120
6121                 /*
6122                  * ALL accessible PMCs are systematically reloaded, unused registers
6123                  * get their default (from pfm_reset_pmu_state()) values to avoid picking
6124                  * up stale configuration.
6125                  *
6126                  * PMC0 is never in the mask. It is always restored separately.
6127                  */
6128                 pmc_mask = ctx->ctx_all_pmcs[0];
6129         }
6130         /*
6131          * when context is MASKED, we will restore PMC with plm=0
6132          * and PMD with stale information, but that's ok, nothing
6133          * will be captured.
6134          *
6135          * XXX: optimize here
6136          */
6137         if (pmd_mask) pfm_restore_pmds(t->pmds, pmd_mask);
6138         if (pmc_mask) pfm_restore_pmcs(t->pmcs, pmc_mask);
6139
6140         /*
6141          * check for pending overflow at the time the state
6142          * was saved.
6143          */
6144         if (unlikely(PMC0_HAS_OVFL(t->pmcs[0]))) {
6145                 /*
6146                  * reload pmc0 with the overflow information
6147                  * On McKinley PMU, this will trigger a PMU interrupt
6148                  */
6149                 ia64_set_pmc(0, t->pmcs[0]);
6150                 ia64_srlz_d();
6151                 t->pmcs[0] = 0UL;
6152
6153                 /*
6154                  * will replay the PMU interrupt
6155                  */
6156                 if (need_irq_resend) hw_resend_irq(NULL, IA64_PERFMON_VECTOR);
6157
6158                 pfm_stats[smp_processor_id()].pfm_replay_ovfl_intr_count++;
6159         }
6160
6161         /*
6162          * we just did a reload, so we reset the partial reload fields
6163          */
6164         ctx->ctx_reload_pmcs[0] = 0UL;
6165         ctx->ctx_reload_pmds[0] = 0UL;
6166
6167         SET_LAST_CPU(ctx, smp_processor_id());
6168
6169         /*
6170          * dump activation value for this PMU
6171          */
6172         INC_ACTIVATION();
6173         /*
6174          * record current activation for this context
6175          */
6176         SET_ACTIVATION(ctx);
6177
6178         /*
6179          * establish new ownership. 
6180          */
6181         SET_PMU_OWNER(task, ctx);
6182
6183         /*
6184          * restore the psr.up bit. measurement
6185          * is active again.
6186          * no PMU interrupt can happen at this point
6187          * because we still have interrupts disabled.
6188          */
6189         if (likely(psr_up)) pfm_set_psr_up();
6190
6191         /*
6192          * allow concurrent access to context
6193          */
6194         pfm_unprotect_ctx_ctxsw(ctx, flags);
6195 }
6196 #else /*  !CONFIG_SMP */
6197 /*
6198  * reload PMU state for UP kernels
6199  * in 2.5 we come here with interrupts disabled
6200  */
6201 void
6202 pfm_load_regs (struct task_struct *task)
6203 {
6204         struct thread_struct *t;
6205         pfm_context_t *ctx;
6206         struct task_struct *owner;
6207         unsigned long pmd_mask, pmc_mask;
6208         u64 psr, psr_up;
6209         int need_irq_resend;
6210
6211         owner = GET_PMU_OWNER();
6212         ctx   = PFM_GET_CTX(task);
6213         t     = &task->thread;
6214         psr   = pfm_get_psr();
6215
6216         BUG_ON(psr & (IA64_PSR_UP|IA64_PSR_PP));
6217         BUG_ON(psr & IA64_PSR_I);
6218
6219         /*
6220          * we restore ALL the debug registers to avoid picking up
6221          * stale state.
6222          *
6223          * This must be done even when the task is still the owner
6224          * as the registers may have been modified via ptrace()
6225          * (not perfmon) by the previous task.
6226          */
6227         if (ctx->ctx_fl_using_dbreg) {
6228                 pfm_restore_ibrs(ctx->ctx_ibrs, pmu_conf->num_ibrs);
6229                 pfm_restore_dbrs(ctx->ctx_dbrs, pmu_conf->num_dbrs);
6230         }
6231
6232         /*
6233          * retrieved saved psr.up
6234          */
6235         psr_up = ctx->ctx_saved_psr_up;
6236         need_irq_resend = pmu_conf->flags & PFM_PMU_IRQ_RESEND;
6237
6238         /*
6239          * short path, our state is still there, just
6240          * need to restore psr and we go
6241          *
6242          * we do not touch either PMC nor PMD. the psr is not touched
6243          * by the overflow_handler. So we are safe w.r.t. to interrupt
6244          * concurrency even without interrupt masking.
6245          */
6246         if (likely(owner == task)) {
6247                 if (likely(psr_up)) pfm_set_psr_up();
6248                 return;
6249         }
6250
6251         /*
6252          * someone else is still using the PMU, first push it out and
6253          * then we'll be able to install our stuff !
6254          *
6255          * Upon return, there will be no owner for the current PMU
6256          */
6257         if (owner) pfm_lazy_save_regs(owner);
6258
6259         /*
6260          * To avoid leaking information to the user level when psr.sp=0,
6261          * we must reload ALL implemented pmds (even the ones we don't use).
6262          * In the kernel we only allow PFM_READ_PMDS on registers which
6263          * we initialized or requested (sampling) so there is no risk there.
6264          */
6265         pmd_mask = pfm_sysctl.fastctxsw ?  ctx->ctx_used_pmds[0] : ctx->ctx_all_pmds[0];
6266
6267         /*
6268          * ALL accessible PMCs are systematically reloaded, unused registers
6269          * get their default (from pfm_reset_pmu_state()) values to avoid picking
6270          * up stale configuration.
6271          *
6272          * PMC0 is never in the mask. It is always restored separately
6273          */
6274         pmc_mask = ctx->ctx_all_pmcs[0];
6275
6276         pfm_restore_pmds(t->pmds, pmd_mask);
6277         pfm_restore_pmcs(t->pmcs, pmc_mask);
6278
6279         /*
6280          * check for pending overflow at the time the state
6281          * was saved.
6282          */
6283         if (unlikely(PMC0_HAS_OVFL(t->pmcs[0]))) {
6284                 /*
6285                  * reload pmc0 with the overflow information
6286                  * On McKinley PMU, this will trigger a PMU interrupt
6287                  */
6288                 ia64_set_pmc(0, t->pmcs[0]);
6289                 ia64_srlz_d();
6290
6291                 t->pmcs[0] = 0UL;
6292
6293                 /*
6294                  * will replay the PMU interrupt
6295                  */
6296                 if (need_irq_resend) hw_resend_irq(NULL, IA64_PERFMON_VECTOR);
6297
6298                 pfm_stats[smp_processor_id()].pfm_replay_ovfl_intr_count++;
6299         }
6300
6301         /*
6302          * establish new ownership. 
6303          */
6304         SET_PMU_OWNER(task, ctx);
6305
6306         /*
6307          * restore the psr.up bit. measurement
6308          * is active again.
6309          * no PMU interrupt can happen at this point
6310          * because we still have interrupts disabled.
6311          */
6312         if (likely(psr_up)) pfm_set_psr_up();
6313 }
6314 #endif /* CONFIG_SMP */
6315
6316 /*
6317  * this function assumes monitoring is stopped
6318  */
6319 static void
6320 pfm_flush_pmds(struct task_struct *task, pfm_context_t *ctx)
6321 {
6322         u64 pmc0;
6323         unsigned long mask2, val, pmd_val, ovfl_val;
6324         int i, can_access_pmu = 0;
6325         int is_self;
6326
6327         /*
6328          * is the caller the task being monitored (or which initiated the
6329          * session for system wide measurements)
6330          */
6331         is_self = ctx->ctx_task == task ? 1 : 0;
6332
6333         /*
6334          * can access PMU is task is the owner of the PMU state on the current CPU
6335          * or if we are running on the CPU bound to the context in system-wide mode
6336          * (that is not necessarily the task the context is attached to in this mode).
6337          * In system-wide we always have can_access_pmu true because a task running on an
6338          * invalid processor is flagged earlier in the call stack (see pfm_stop).
6339          */
6340         can_access_pmu = (GET_PMU_OWNER() == task) || (ctx->ctx_fl_system && ctx->ctx_cpu == smp_processor_id());
6341         if (can_access_pmu) {
6342                 /*
6343                  * Mark the PMU as not owned
6344                  * This will cause the interrupt handler to do nothing in case an overflow
6345                  * interrupt was in-flight
6346                  * This also guarantees that pmc0 will contain the final state
6347                  * It virtually gives us full control on overflow processing from that point
6348                  * on.
6349                  */
6350                 SET_PMU_OWNER(NULL, NULL);
6351                 DPRINT(("releasing ownership\n"));
6352
6353                 /*
6354                  * read current overflow status:
6355                  *
6356                  * we are guaranteed to read the final stable state
6357                  */
6358                 ia64_srlz_d();
6359                 pmc0 = ia64_get_pmc(0); /* slow */
6360
6361                 /*
6362                  * reset freeze bit, overflow status information destroyed
6363                  */
6364                 pfm_unfreeze_pmu();
6365         } else {
6366                 pmc0 = task->thread.pmcs[0];
6367                 /*
6368                  * clear whatever overflow status bits there were
6369                  */
6370                 task->thread.pmcs[0] = 0;
6371         }
6372         ovfl_val = pmu_conf->ovfl_val;
6373         /*
6374          * we save all the used pmds
6375          * we take care of overflows for counting PMDs
6376          *
6377          * XXX: sampling situation is not taken into account here
6378          */
6379         mask2 = ctx->ctx_used_pmds[0];
6380         for (i = 0; mask2; i++, mask2>>=1) {
6381
6382                 /* skip non used pmds */
6383                 if ((mask2 & 0x1) == 0) continue;
6384
6385                 /*
6386                  * can access PMU always true in system wide mode
6387                  */
6388                 val = pmd_val = can_access_pmu ? ia64_get_pmd(i) : task->thread.pmds[i];
6389
6390                 if (PMD_IS_COUNTING(i)) {
6391                         DPRINT(("[%d] pmd[%d] ctx_pmd=0x%lx hw_pmd=0x%lx\n",
6392                                 task->pid,
6393                                 i,
6394                                 ctx->ctx_pmds[i].val,
6395                                 val & ovfl_val));
6396
6397                         /*
6398                          * we rebuild the full 64 bit value of the counter
6399                          */
6400                         val = ctx->ctx_pmds[i].val + (val & ovfl_val);
6401
6402                         /*
6403                          * now everything is in ctx_pmds[] and we need
6404                          * to clear the saved context from save_regs() such that
6405                          * pfm_read_pmds() gets the correct value
6406                          */
6407                         pmd_val = 0UL;
6408
6409                         /*
6410                          * take care of overflow inline
6411                          */
6412                         if (pmc0 & (1UL << i)) {
6413                                 val += 1 + ovfl_val;
6414                                 DPRINT(("[%d] pmd[%d] overflowed\n", task->pid, i));
6415                         }
6416                 }
6417
6418                 DPRINT(("[%d] is_self=%d ctx_pmd[%d]=0x%lx  pmd_val=0x%lx\n", task->pid, is_self, i, val, pmd_val));
6419
6420                 if (is_self) task->thread.pmds[i] = pmd_val;
6421
6422                 ctx->ctx_pmds[i].val = val;
6423         }
6424 }
6425
6426 static struct irqaction perfmon_irqaction = {
6427         .handler = pfm_interrupt_handler,
6428         .flags   = SA_INTERRUPT,
6429         .name    = "perfmon"
6430 };
6431
6432 /*
6433  * perfmon initialization routine, called from the initcall() table
6434  */
6435 static int init_pfm_fs(void);
6436
6437 static int __init
6438 pfm_probe_pmu(void)
6439 {
6440         pmu_config_t **p;
6441         int family;
6442
6443         family = local_cpu_data->family;
6444         p      = pmu_confs;
6445
6446         while(*p) {
6447                 if ((*p)->probe) {
6448                         if ((*p)->probe() == 0) goto found;
6449                 } else if ((*p)->pmu_family == family || (*p)->pmu_family == 0xff) {
6450                         goto found;
6451                 }
6452                 p++;
6453         }
6454         return -1;
6455 found:
6456         pmu_conf = *p;
6457         return 0;
6458 }
6459
6460 static struct file_operations pfm_proc_fops = {
6461         .open           = pfm_proc_open,
6462         .read           = seq_read,
6463         .llseek         = seq_lseek,
6464         .release        = seq_release,
6465 };
6466
6467 int __init
6468 pfm_init(void)
6469 {
6470         unsigned int n, n_counters, i;
6471
6472         printk("perfmon: version %u.%u IRQ %u\n",
6473                 PFM_VERSION_MAJ,
6474                 PFM_VERSION_MIN,
6475                 IA64_PERFMON_VECTOR);
6476
6477         if (pfm_probe_pmu()) {
6478                 printk(KERN_INFO "perfmon: disabled, there is no support for processor family %d\n", 
6479                                 local_cpu_data->family);
6480                 return -ENODEV;
6481         }
6482
6483         /*
6484          * compute the number of implemented PMD/PMC from the
6485          * description tables
6486          */
6487         n = 0;
6488         for (i=0; PMC_IS_LAST(i) == 0;  i++) {
6489                 if (PMC_IS_IMPL(i) == 0) continue;
6490                 pmu_conf->impl_pmcs[i>>6] |= 1UL << (i&63);
6491                 n++;
6492         }
6493         pmu_conf->num_pmcs = n;
6494
6495         n = 0; n_counters = 0;
6496         for (i=0; PMD_IS_LAST(i) == 0;  i++) {
6497                 if (PMD_IS_IMPL(i) == 0) continue;
6498                 pmu_conf->impl_pmds[i>>6] |= 1UL << (i&63);
6499                 n++;
6500                 if (PMD_IS_COUNTING(i)) n_counters++;
6501         }
6502         pmu_conf->num_pmds      = n;
6503         pmu_conf->num_counters  = n_counters;
6504
6505         /*
6506          * sanity checks on the number of debug registers
6507          */
6508         if (pmu_conf->use_rr_dbregs) {
6509                 if (pmu_conf->num_ibrs > IA64_NUM_DBG_REGS) {
6510                         printk(KERN_INFO "perfmon: unsupported number of code debug registers (%u)\n", pmu_conf->num_ibrs);
6511                         pmu_conf = NULL;
6512                         return -1;
6513                 }
6514                 if (pmu_conf->num_dbrs > IA64_NUM_DBG_REGS) {
6515                         printk(KERN_INFO "perfmon: unsupported number of data debug registers (%u)\n", pmu_conf->num_ibrs);
6516                         pmu_conf = NULL;
6517                         return -1;
6518                 }
6519         }
6520
6521         printk("perfmon: %s PMU detected, %u PMCs, %u PMDs, %u counters (%lu bits)\n",
6522                pmu_conf->pmu_name,
6523                pmu_conf->num_pmcs,
6524                pmu_conf->num_pmds,
6525                pmu_conf->num_counters,
6526                ffz(pmu_conf->ovfl_val));
6527
6528         /* sanity check */
6529         if (pmu_conf->num_pmds >= IA64_NUM_PMD_REGS || pmu_conf->num_pmcs >= IA64_NUM_PMC_REGS) {
6530                 printk(KERN_ERR "perfmon: not enough pmc/pmd, perfmon disabled\n");
6531                 pmu_conf = NULL;
6532                 return -1;
6533         }
6534
6535         /*
6536          * create /proc/perfmon (mostly for debugging purposes)
6537          */
6538         perfmon_dir = create_proc_entry("perfmon", S_IRUGO, NULL);
6539         if (perfmon_dir == NULL) {
6540                 printk(KERN_ERR "perfmon: cannot create /proc entry, perfmon disabled\n");
6541                 pmu_conf = NULL;
6542                 return -1;
6543         }
6544         /*
6545          * install customized file operations for /proc/perfmon entry
6546          */
6547         perfmon_dir->proc_fops = &pfm_proc_fops;
6548
6549         /*
6550          * create /proc/sys/kernel/perfmon (for debugging purposes)
6551          */
6552         pfm_sysctl_header = register_sysctl_table(pfm_sysctl_root, 0);
6553
6554         /*
6555          * initialize all our spinlocks
6556          */
6557         spin_lock_init(&pfm_sessions.pfs_lock);
6558         spin_lock_init(&pfm_buffer_fmt_lock);
6559
6560         init_pfm_fs();
6561
6562         for(i=0; i < NR_CPUS; i++) pfm_stats[i].pfm_ovfl_intr_cycles_min = ~0UL;
6563
6564         return 0;
6565 }
6566
6567 __initcall(pfm_init);
6568
6569 /*
6570  * this function is called before pfm_init()
6571  */
6572 void
6573 pfm_init_percpu (void)
6574 {
6575         /*
6576          * make sure no measurement is active
6577          * (may inherit programmed PMCs from EFI).
6578          */
6579         pfm_clear_psr_pp();
6580         pfm_clear_psr_up();
6581
6582         /*
6583          * we run with the PMU not frozen at all times
6584          */
6585         pfm_unfreeze_pmu();
6586
6587         if (smp_processor_id() == 0)
6588                 register_percpu_irq(IA64_PERFMON_VECTOR, &perfmon_irqaction);
6589
6590         ia64_setreg(_IA64_REG_CR_PMV, IA64_PERFMON_VECTOR);
6591         ia64_srlz_d();
6592 }
6593
6594 /*
6595  * used for debug purposes only
6596  */
6597 void
6598 dump_pmu_state(const char *from)
6599 {
6600         struct task_struct *task;
6601         struct thread_struct *t;
6602         struct pt_regs *regs;
6603         pfm_context_t *ctx;
6604         unsigned long psr, dcr, info, flags;
6605         int i, this_cpu;
6606
6607         local_irq_save(flags);
6608
6609         this_cpu = smp_processor_id();
6610         regs     = ia64_task_regs(current);
6611         info     = PFM_CPUINFO_GET();
6612         dcr      = ia64_getreg(_IA64_REG_CR_DCR);
6613
6614         if (info == 0 && ia64_psr(regs)->pp == 0 && (dcr & IA64_DCR_PP) == 0) {
6615                 local_irq_restore(flags);
6616                 return;
6617         }
6618
6619         printk("CPU%d from %s() current [%d] iip=0x%lx %s\n", 
6620                 this_cpu, 
6621                 from, 
6622                 current->pid, 
6623                 regs->cr_iip,
6624                 current->comm);
6625
6626         task = GET_PMU_OWNER();
6627         ctx  = GET_PMU_CTX();
6628
6629         printk("->CPU%d owner [%d] ctx=%p\n", this_cpu, task ? task->pid : -1, ctx);
6630
6631         psr = pfm_get_psr();
6632
6633         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", 
6634                 this_cpu,
6635                 ia64_get_pmc(0),
6636                 psr & IA64_PSR_PP ? 1 : 0,
6637                 psr & IA64_PSR_UP ? 1 : 0,
6638                 dcr & IA64_DCR_PP ? 1 : 0,
6639                 info,
6640                 ia64_psr(regs)->up,
6641                 ia64_psr(regs)->pp);
6642
6643         ia64_psr(regs)->up = 0;
6644         ia64_psr(regs)->pp = 0;
6645
6646         t = &current->thread;
6647
6648         for (i=1; PMC_IS_LAST(i) == 0; i++) {
6649                 if (PMC_IS_IMPL(i) == 0) continue;
6650                 printk("->CPU%d pmc[%d]=0x%lx thread_pmc[%d]=0x%lx\n", this_cpu, i, ia64_get_pmc(i), i, t->pmcs[i]);
6651         }
6652
6653         for (i=1; PMD_IS_LAST(i) == 0; i++) {
6654                 if (PMD_IS_IMPL(i) == 0) continue;
6655                 printk("->CPU%d pmd[%d]=0x%lx thread_pmd[%d]=0x%lx\n", this_cpu, i, ia64_get_pmd(i), i, t->pmds[i]);
6656         }
6657
6658         if (ctx) {
6659                 printk("->CPU%d ctx_state=%d vaddr=%p addr=%p fd=%d ctx_task=[%d] saved_psr_up=0x%lx\n",
6660                                 this_cpu,
6661                                 ctx->ctx_state,
6662                                 ctx->ctx_smpl_vaddr,
6663                                 ctx->ctx_smpl_hdr,
6664                                 ctx->ctx_msgq_head,
6665                                 ctx->ctx_msgq_tail,
6666                                 ctx->ctx_saved_psr_up);
6667         }
6668         local_irq_restore(flags);
6669 }
6670
6671 /*
6672  * called from process.c:copy_thread(). task is new child.
6673  */
6674 void
6675 pfm_inherit(struct task_struct *task, struct pt_regs *regs)
6676 {
6677         struct thread_struct *thread;
6678
6679         DPRINT(("perfmon: pfm_inherit clearing state for [%d]\n", task->pid));
6680
6681         thread = &task->thread;
6682
6683         /*
6684          * cut links inherited from parent (current)
6685          */
6686         thread->pfm_context = NULL;
6687
6688         PFM_SET_WORK_PENDING(task, 0);
6689
6690         /*
6691          * the psr bits are already set properly in copy_threads()
6692          */
6693 }
6694 #else  /* !CONFIG_PERFMON */
6695 asmlinkage long
6696 sys_perfmonctl (int fd, int cmd, void *arg, int count, long arg5, long arg6, long arg7,
6697                 long arg8, long stack)
6698 {
6699         return -ENOSYS;
6700 }
6701 #endif /* CONFIG_PERFMON */