vserver 2.0 rc7
[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) 1999-2005  Hewlett Packard Co
15  *               Stephane Eranian <eranian@hpl.hp.com>
16  *               David Mosberger-Tang <davidm@hpl.hp.com>
17  *
18  * More information about perfmon available at:
19  *      http://www.hpl.hp.com/research/linux/perfmon
20  */
21
22 #include <linux/config.h>
23 #include <linux/module.h>
24 #include <linux/kernel.h>
25 #include <linux/sched.h>
26 #include <linux/interrupt.h>
27 #include <linux/smp_lock.h>
28 #include <linux/proc_fs.h>
29 #include <linux/seq_file.h>
30 #include <linux/init.h>
31 #include <linux/vmalloc.h>
32 #include <linux/mm.h>
33 #include <linux/sysctl.h>
34 #include <linux/list.h>
35 #include <linux/file.h>
36 #include <linux/poll.h>
37 #include <linux/vfs.h>
38 #include <linux/pagemap.h>
39 #include <linux/mount.h>
40 #include <linux/version.h>
41 #include <linux/bitops.h>
42 #include <linux/vs_memory.h>
43 #include <linux/vs_cvirt.h>
44
45 #include <asm/errno.h>
46 #include <asm/intrinsics.h>
47 #include <asm/page.h>
48 #include <asm/perfmon.h>
49 #include <asm/processor.h>
50 #include <asm/signal.h>
51 #include <asm/system.h>
52 #include <asm/uaccess.h>
53 #include <asm/delay.h>
54
55 #ifdef CONFIG_PERFMON
56 /*
57  * perfmon context state
58  */
59 #define PFM_CTX_UNLOADED        1       /* context is not loaded onto any task */
60 #define PFM_CTX_LOADED          2       /* context is loaded onto a task */
61 #define PFM_CTX_MASKED          3       /* context is loaded but monitoring is masked due to overflow */
62 #define PFM_CTX_ZOMBIE          4       /* owner of the context is closing it */
63
64 #define PFM_INVALID_ACTIVATION  (~0UL)
65
66 /*
67  * depth of message queue
68  */
69 #define PFM_MAX_MSGS            32
70 #define PFM_CTXQ_EMPTY(g)       ((g)->ctx_msgq_head == (g)->ctx_msgq_tail)
71
72 /*
73  * type of a PMU register (bitmask).
74  * bitmask structure:
75  *      bit0   : register implemented
76  *      bit1   : end marker
77  *      bit2-3 : reserved
78  *      bit4   : pmc has pmc.pm
79  *      bit5   : pmc controls a counter (has pmc.oi), pmd is used as counter
80  *      bit6-7 : register type
81  *      bit8-31: reserved
82  */
83 #define PFM_REG_NOTIMPL         0x0 /* not implemented at all */
84 #define PFM_REG_IMPL            0x1 /* register implemented */
85 #define PFM_REG_END             0x2 /* end marker */
86 #define PFM_REG_MONITOR         (0x1<<4|PFM_REG_IMPL) /* a PMC with a pmc.pm field only */
87 #define PFM_REG_COUNTING        (0x2<<4|PFM_REG_MONITOR) /* a monitor + pmc.oi+ PMD used as a counter */
88 #define PFM_REG_CONTROL         (0x4<<4|PFM_REG_IMPL) /* PMU control register */
89 #define PFM_REG_CONFIG          (0x8<<4|PFM_REG_IMPL) /* configuration register */
90 #define PFM_REG_BUFFER          (0xc<<4|PFM_REG_IMPL) /* PMD used as buffer */
91
92 #define PMC_IS_LAST(i)  (pmu_conf->pmc_desc[i].type & PFM_REG_END)
93 #define PMD_IS_LAST(i)  (pmu_conf->pmd_desc[i].type & PFM_REG_END)
94
95 #define PMC_OVFL_NOTIFY(ctx, i) ((ctx)->ctx_pmds[i].flags &  PFM_REGFL_OVFL_NOTIFY)
96
97 /* i assumed unsigned */
98 #define PMC_IS_IMPL(i)    (i< PMU_MAX_PMCS && (pmu_conf->pmc_desc[i].type & PFM_REG_IMPL))
99 #define PMD_IS_IMPL(i)    (i< PMU_MAX_PMDS && (pmu_conf->pmd_desc[i].type & PFM_REG_IMPL))
100
101 /* XXX: these assume that register i is implemented */
102 #define PMD_IS_COUNTING(i) ((pmu_conf->pmd_desc[i].type & PFM_REG_COUNTING) == PFM_REG_COUNTING)
103 #define PMC_IS_COUNTING(i) ((pmu_conf->pmc_desc[i].type & PFM_REG_COUNTING) == PFM_REG_COUNTING)
104 #define PMC_IS_MONITOR(i)  ((pmu_conf->pmc_desc[i].type & PFM_REG_MONITOR)  == PFM_REG_MONITOR)
105 #define PMC_IS_CONTROL(i)  ((pmu_conf->pmc_desc[i].type & PFM_REG_CONTROL)  == PFM_REG_CONTROL)
106
107 #define PMC_DFL_VAL(i)     pmu_conf->pmc_desc[i].default_value
108 #define PMC_RSVD_MASK(i)   pmu_conf->pmc_desc[i].reserved_mask
109 #define PMD_PMD_DEP(i)     pmu_conf->pmd_desc[i].dep_pmd[0]
110 #define PMC_PMD_DEP(i)     pmu_conf->pmc_desc[i].dep_pmd[0]
111
112 #define PFM_NUM_IBRS      IA64_NUM_DBG_REGS
113 #define PFM_NUM_DBRS      IA64_NUM_DBG_REGS
114
115 #define CTX_OVFL_NOBLOCK(c)     ((c)->ctx_fl_block == 0)
116 #define CTX_HAS_SMPL(c)         ((c)->ctx_fl_is_sampling)
117 #define PFM_CTX_TASK(h)         (h)->ctx_task
118
119 #define PMU_PMC_OI              5 /* position of pmc.oi bit */
120
121 /* XXX: does not support more than 64 PMDs */
122 #define CTX_USED_PMD(ctx, mask) (ctx)->ctx_used_pmds[0] |= (mask)
123 #define CTX_IS_USED_PMD(ctx, c) (((ctx)->ctx_used_pmds[0] & (1UL << (c))) != 0UL)
124
125 #define CTX_USED_MONITOR(ctx, mask) (ctx)->ctx_used_monitors[0] |= (mask)
126
127 #define CTX_USED_IBR(ctx,n)     (ctx)->ctx_used_ibrs[(n)>>6] |= 1UL<< ((n) % 64)
128 #define CTX_USED_DBR(ctx,n)     (ctx)->ctx_used_dbrs[(n)>>6] |= 1UL<< ((n) % 64)
129 #define CTX_USES_DBREGS(ctx)    (((pfm_context_t *)(ctx))->ctx_fl_using_dbreg==1)
130 #define PFM_CODE_RR     0       /* requesting code range restriction */
131 #define PFM_DATA_RR     1       /* requestion data range restriction */
132
133 #define PFM_CPUINFO_CLEAR(v)    pfm_get_cpu_var(pfm_syst_info) &= ~(v)
134 #define PFM_CPUINFO_SET(v)      pfm_get_cpu_var(pfm_syst_info) |= (v)
135 #define PFM_CPUINFO_GET()       pfm_get_cpu_var(pfm_syst_info)
136
137 #define RDEP(x) (1UL<<(x))
138
139 /*
140  * context protection macros
141  * in SMP:
142  *      - we need to protect against CPU concurrency (spin_lock)
143  *      - we need to protect against PMU overflow interrupts (local_irq_disable)
144  * in UP:
145  *      - we need to protect against PMU overflow interrupts (local_irq_disable)
146  *
147  * spin_lock_irqsave()/spin_lock_irqrestore():
148  *      in SMP: local_irq_disable + spin_lock
149  *      in UP : local_irq_disable
150  *
151  * spin_lock()/spin_lock():
152  *      in UP : removed automatically
153  *      in SMP: protect against context accesses from other CPU. interrupts
154  *              are not masked. This is useful for the PMU interrupt handler
155  *              because we know we will not get PMU concurrency in that code.
156  */
157 #define PROTECT_CTX(c, f) \
158         do {  \
159                 DPRINT(("spinlock_irq_save ctx %p by [%d]\n", c, current->pid)); \
160                 spin_lock_irqsave(&(c)->ctx_lock, f); \
161                 DPRINT(("spinlocked ctx %p  by [%d]\n", c, current->pid)); \
162         } while(0)
163
164 #define UNPROTECT_CTX(c, f) \
165         do { \
166                 DPRINT(("spinlock_irq_restore ctx %p by [%d]\n", c, current->pid)); \
167                 spin_unlock_irqrestore(&(c)->ctx_lock, f); \
168         } while(0)
169
170 #define PROTECT_CTX_NOPRINT(c, f) \
171         do {  \
172                 spin_lock_irqsave(&(c)->ctx_lock, f); \
173         } while(0)
174
175
176 #define UNPROTECT_CTX_NOPRINT(c, f) \
177         do { \
178                 spin_unlock_irqrestore(&(c)->ctx_lock, f); \
179         } while(0)
180
181
182 #define PROTECT_CTX_NOIRQ(c) \
183         do {  \
184                 spin_lock(&(c)->ctx_lock); \
185         } while(0)
186
187 #define UNPROTECT_CTX_NOIRQ(c) \
188         do { \
189                 spin_unlock(&(c)->ctx_lock); \
190         } while(0)
191
192
193 #ifdef CONFIG_SMP
194
195 #define GET_ACTIVATION()        pfm_get_cpu_var(pmu_activation_number)
196 #define INC_ACTIVATION()        pfm_get_cpu_var(pmu_activation_number)++
197 #define SET_ACTIVATION(c)       (c)->ctx_last_activation = GET_ACTIVATION()
198
199 #else /* !CONFIG_SMP */
200 #define SET_ACTIVATION(t)       do {} while(0)
201 #define GET_ACTIVATION(t)       do {} while(0)
202 #define INC_ACTIVATION(t)       do {} while(0)
203 #endif /* CONFIG_SMP */
204
205 #define SET_PMU_OWNER(t, c)     do { pfm_get_cpu_var(pmu_owner) = (t); pfm_get_cpu_var(pmu_ctx) = (c); } while(0)
206 #define GET_PMU_OWNER()         pfm_get_cpu_var(pmu_owner)
207 #define GET_PMU_CTX()           pfm_get_cpu_var(pmu_ctx)
208
209 #define LOCK_PFS(g)             spin_lock_irqsave(&pfm_sessions.pfs_lock, g)
210 #define UNLOCK_PFS(g)           spin_unlock_irqrestore(&pfm_sessions.pfs_lock, g)
211
212 #define PFM_REG_RETFLAG_SET(flags, val) do { flags &= ~PFM_REG_RETFL_MASK; flags |= (val); } while(0)
213
214 /*
215  * cmp0 must be the value of pmc0
216  */
217 #define PMC0_HAS_OVFL(cmp0)  (cmp0 & ~0x1UL)
218
219 #define PFMFS_MAGIC 0xa0b4d889
220
221 /*
222  * debugging
223  */
224 #define PFM_DEBUGGING 1
225 #ifdef PFM_DEBUGGING
226 #define DPRINT(a) \
227         do { \
228                 if (unlikely(pfm_sysctl.debug >0)) { printk("%s.%d: CPU%d [%d] ", __FUNCTION__, __LINE__, smp_processor_id(), current->pid); printk a; } \
229         } while (0)
230
231 #define DPRINT_ovfl(a) \
232         do { \
233                 if (unlikely(pfm_sysctl.debug > 0 && pfm_sysctl.debug_ovfl >0)) { printk("%s.%d: CPU%d [%d] ", __FUNCTION__, __LINE__, smp_processor_id(), current->pid); printk a; } \
234         } while (0)
235 #endif
236
237 /*
238  * 64-bit software counter structure
239  *
240  * the next_reset_type is applied to the next call to pfm_reset_regs()
241  */
242 typedef struct {
243         unsigned long   val;            /* virtual 64bit counter value */
244         unsigned long   lval;           /* last reset value */
245         unsigned long   long_reset;     /* reset value on sampling overflow */
246         unsigned long   short_reset;    /* reset value on overflow */
247         unsigned long   reset_pmds[4];  /* which other pmds to reset when this counter overflows */
248         unsigned long   smpl_pmds[4];   /* which pmds are accessed when counter overflow */
249         unsigned long   seed;           /* seed for random-number generator */
250         unsigned long   mask;           /* mask for random-number generator */
251         unsigned int    flags;          /* notify/do not notify */
252         unsigned long   eventid;        /* overflow event identifier */
253 } pfm_counter_t;
254
255 /*
256  * context flags
257  */
258 typedef struct {
259         unsigned int block:1;           /* when 1, task will blocked on user notifications */
260         unsigned int system:1;          /* do system wide monitoring */
261         unsigned int using_dbreg:1;     /* using range restrictions (debug registers) */
262         unsigned int is_sampling:1;     /* true if using a custom format */
263         unsigned int excl_idle:1;       /* exclude idle task in system wide session */
264         unsigned int going_zombie:1;    /* context is zombie (MASKED+blocking) */
265         unsigned int trap_reason:2;     /* reason for going into pfm_handle_work() */
266         unsigned int no_msg:1;          /* no message sent on overflow */
267         unsigned int can_restart:1;     /* allowed to issue a PFM_RESTART */
268         unsigned int reserved:22;
269 } pfm_context_flags_t;
270
271 #define PFM_TRAP_REASON_NONE            0x0     /* default value */
272 #define PFM_TRAP_REASON_BLOCK           0x1     /* we need to block on overflow */
273 #define PFM_TRAP_REASON_RESET           0x2     /* we need to reset PMDs */
274
275
276 /*
277  * perfmon context: encapsulates all the state of a monitoring session
278  */
279
280 typedef struct pfm_context {
281         spinlock_t              ctx_lock;               /* context protection */
282
283         pfm_context_flags_t     ctx_flags;              /* bitmask of flags  (block reason incl.) */
284         unsigned int            ctx_state;              /* state: active/inactive (no bitfield) */
285
286         struct task_struct      *ctx_task;              /* task to which context is attached */
287
288         unsigned long           ctx_ovfl_regs[4];       /* which registers overflowed (notification) */
289
290         struct semaphore        ctx_restart_sem;        /* use for blocking notification mode */
291
292         unsigned long           ctx_used_pmds[4];       /* bitmask of PMD used            */
293         unsigned long           ctx_all_pmds[4];        /* bitmask of all accessible PMDs */
294         unsigned long           ctx_reload_pmds[4];     /* bitmask of force reload PMD on ctxsw in */
295
296         unsigned long           ctx_all_pmcs[4];        /* bitmask of all accessible PMCs */
297         unsigned long           ctx_reload_pmcs[4];     /* bitmask of force reload PMC on ctxsw in */
298         unsigned long           ctx_used_monitors[4];   /* bitmask of monitor PMC being used */
299
300         unsigned long           ctx_pmcs[IA64_NUM_PMC_REGS];    /*  saved copies of PMC values */
301
302         unsigned int            ctx_used_ibrs[1];               /* bitmask of used IBR (speedup ctxsw in) */
303         unsigned int            ctx_used_dbrs[1];               /* bitmask of used DBR (speedup ctxsw in) */
304         unsigned long           ctx_dbrs[IA64_NUM_DBG_REGS];    /* DBR values (cache) when not loaded */
305         unsigned long           ctx_ibrs[IA64_NUM_DBG_REGS];    /* IBR values (cache) when not loaded */
306
307         pfm_counter_t           ctx_pmds[IA64_NUM_PMD_REGS]; /* software state for PMDS */
308
309         u64                     ctx_saved_psr_up;       /* only contains psr.up value */
310
311         unsigned long           ctx_last_activation;    /* context last activation number for last_cpu */
312         unsigned int            ctx_last_cpu;           /* CPU id of current or last CPU used (SMP only) */
313         unsigned int            ctx_cpu;                /* cpu to which perfmon is applied (system wide) */
314
315         int                     ctx_fd;                 /* file descriptor used my this context */
316         pfm_ovfl_arg_t          ctx_ovfl_arg;           /* argument to custom buffer format handler */
317
318         pfm_buffer_fmt_t        *ctx_buf_fmt;           /* buffer format callbacks */
319         void                    *ctx_smpl_hdr;          /* points to sampling buffer header kernel vaddr */
320         unsigned long           ctx_smpl_size;          /* size of sampling buffer */
321         void                    *ctx_smpl_vaddr;        /* user level virtual address of smpl buffer */
322
323         wait_queue_head_t       ctx_msgq_wait;
324         pfm_msg_t               ctx_msgq[PFM_MAX_MSGS];
325         int                     ctx_msgq_head;
326         int                     ctx_msgq_tail;
327         struct fasync_struct    *ctx_async_queue;
328
329         wait_queue_head_t       ctx_zombieq;            /* termination cleanup wait queue */
330 } pfm_context_t;
331
332 /*
333  * magic number used to verify that structure is really
334  * a perfmon context
335  */
336 #define PFM_IS_FILE(f)          ((f)->f_op == &pfm_file_ops)
337
338 #define PFM_GET_CTX(t)          ((pfm_context_t *)(t)->thread.pfm_context)
339
340 #ifdef CONFIG_SMP
341 #define SET_LAST_CPU(ctx, v)    (ctx)->ctx_last_cpu = (v)
342 #define GET_LAST_CPU(ctx)       (ctx)->ctx_last_cpu
343 #else
344 #define SET_LAST_CPU(ctx, v)    do {} while(0)
345 #define GET_LAST_CPU(ctx)       do {} while(0)
346 #endif
347
348
349 #define ctx_fl_block            ctx_flags.block
350 #define ctx_fl_system           ctx_flags.system
351 #define ctx_fl_using_dbreg      ctx_flags.using_dbreg
352 #define ctx_fl_is_sampling      ctx_flags.is_sampling
353 #define ctx_fl_excl_idle        ctx_flags.excl_idle
354 #define ctx_fl_going_zombie     ctx_flags.going_zombie
355 #define ctx_fl_trap_reason      ctx_flags.trap_reason
356 #define ctx_fl_no_msg           ctx_flags.no_msg
357 #define ctx_fl_can_restart      ctx_flags.can_restart
358
359 #define PFM_SET_WORK_PENDING(t, v)      do { (t)->thread.pfm_needs_checking = v; } while(0);
360 #define PFM_GET_WORK_PENDING(t)         (t)->thread.pfm_needs_checking
361
362 /*
363  * global information about all sessions
364  * mostly used to synchronize between system wide and per-process
365  */
366 typedef struct {
367         spinlock_t              pfs_lock;                  /* lock the structure */
368
369         unsigned int            pfs_task_sessions;         /* number of per task sessions */
370         unsigned int            pfs_sys_sessions;          /* number of per system wide sessions */
371         unsigned int            pfs_sys_use_dbregs;        /* incremented when a system wide session uses debug regs */
372         unsigned int            pfs_ptrace_use_dbregs;     /* incremented when a process uses debug regs */
373         struct task_struct      *pfs_sys_session[NR_CPUS]; /* point to task owning a system-wide session */
374 } pfm_session_t;
375
376 /*
377  * information about a PMC or PMD.
378  * dep_pmd[]: a bitmask of dependent PMD registers
379  * dep_pmc[]: a bitmask of dependent PMC registers
380  */
381 typedef int (*pfm_reg_check_t)(struct task_struct *task, pfm_context_t *ctx, unsigned int cnum, unsigned long *val, struct pt_regs *regs);
382 typedef struct {
383         unsigned int            type;
384         int                     pm_pos;
385         unsigned long           default_value;  /* power-on default value */
386         unsigned long           reserved_mask;  /* bitmask of reserved bits */
387         pfm_reg_check_t         read_check;
388         pfm_reg_check_t         write_check;
389         unsigned long           dep_pmd[4];
390         unsigned long           dep_pmc[4];
391 } pfm_reg_desc_t;
392
393 /* assume cnum is a valid monitor */
394 #define PMC_PM(cnum, val)       (((val) >> (pmu_conf->pmc_desc[cnum].pm_pos)) & 0x1)
395
396 /*
397  * This structure is initialized at boot time and contains
398  * a description of the PMU main characteristics.
399  *
400  * If the probe function is defined, detection is based
401  * on its return value: 
402  *      - 0 means recognized PMU
403  *      - anything else means not supported
404  * When the probe function is not defined, then the pmu_family field
405  * is used and it must match the host CPU family such that:
406  *      - cpu->family & config->pmu_family != 0
407  */
408 typedef struct {
409         unsigned long  ovfl_val;        /* overflow value for counters */
410
411         pfm_reg_desc_t *pmc_desc;       /* detailed PMC register dependencies descriptions */
412         pfm_reg_desc_t *pmd_desc;       /* detailed PMD register dependencies descriptions */
413
414         unsigned int   num_pmcs;        /* number of PMCS: computed at init time */
415         unsigned int   num_pmds;        /* number of PMDS: computed at init time */
416         unsigned long  impl_pmcs[4];    /* bitmask of implemented PMCS */
417         unsigned long  impl_pmds[4];    /* bitmask of implemented PMDS */
418
419         char          *pmu_name;        /* PMU family name */
420         unsigned int  pmu_family;       /* cpuid family pattern used to identify pmu */
421         unsigned int  flags;            /* pmu specific flags */
422         unsigned int  num_ibrs;         /* number of IBRS: computed at init time */
423         unsigned int  num_dbrs;         /* number of DBRS: computed at init time */
424         unsigned int  num_counters;     /* PMC/PMD counting pairs : computed at init time */
425         int           (*probe)(void);   /* customized probe routine */
426         unsigned int  use_rr_dbregs:1;  /* set if debug registers used for range restriction */
427 } pmu_config_t;
428 /*
429  * PMU specific flags
430  */
431 #define PFM_PMU_IRQ_RESEND      1       /* PMU needs explicit IRQ resend */
432
433 /*
434  * debug register related type definitions
435  */
436 typedef struct {
437         unsigned long ibr_mask:56;
438         unsigned long ibr_plm:4;
439         unsigned long ibr_ig:3;
440         unsigned long ibr_x:1;
441 } ibr_mask_reg_t;
442
443 typedef struct {
444         unsigned long dbr_mask:56;
445         unsigned long dbr_plm:4;
446         unsigned long dbr_ig:2;
447         unsigned long dbr_w:1;
448         unsigned long dbr_r:1;
449 } dbr_mask_reg_t;
450
451 typedef union {
452         unsigned long  val;
453         ibr_mask_reg_t ibr;
454         dbr_mask_reg_t dbr;
455 } dbreg_t;
456
457
458 /*
459  * perfmon command descriptions
460  */
461 typedef struct {
462         int             (*cmd_func)(pfm_context_t *ctx, void *arg, int count, struct pt_regs *regs);
463         char            *cmd_name;
464         int             cmd_flags;
465         unsigned int    cmd_narg;
466         size_t          cmd_argsize;
467         int             (*cmd_getsize)(void *arg, size_t *sz);
468 } pfm_cmd_desc_t;
469
470 #define PFM_CMD_FD              0x01    /* command requires a file descriptor */
471 #define PFM_CMD_ARG_READ        0x02    /* command must read argument(s) */
472 #define PFM_CMD_ARG_RW          0x04    /* command must read/write argument(s) */
473 #define PFM_CMD_STOP            0x08    /* command does not work on zombie context */
474
475
476 #define PFM_CMD_NAME(cmd)       pfm_cmd_tab[(cmd)].cmd_name
477 #define PFM_CMD_READ_ARG(cmd)   (pfm_cmd_tab[(cmd)].cmd_flags & PFM_CMD_ARG_READ)
478 #define PFM_CMD_RW_ARG(cmd)     (pfm_cmd_tab[(cmd)].cmd_flags & PFM_CMD_ARG_RW)
479 #define PFM_CMD_USE_FD(cmd)     (pfm_cmd_tab[(cmd)].cmd_flags & PFM_CMD_FD)
480 #define PFM_CMD_STOPPED(cmd)    (pfm_cmd_tab[(cmd)].cmd_flags & PFM_CMD_STOP)
481
482 #define PFM_CMD_ARG_MANY        -1 /* cannot be zero */
483
484 typedef struct {
485         unsigned long pfm_spurious_ovfl_intr_count;     /* keep track of spurious ovfl interrupts */
486         unsigned long pfm_replay_ovfl_intr_count;       /* keep track of replayed ovfl interrupts */
487         unsigned long pfm_ovfl_intr_count;              /* keep track of ovfl interrupts */
488         unsigned long pfm_ovfl_intr_cycles;             /* cycles spent processing ovfl interrupts */
489         unsigned long pfm_ovfl_intr_cycles_min;         /* min cycles spent processing ovfl interrupts */
490         unsigned long pfm_ovfl_intr_cycles_max;         /* max cycles spent processing ovfl interrupts */
491         unsigned long pfm_smpl_handler_calls;
492         unsigned long pfm_smpl_handler_cycles;
493         char pad[SMP_CACHE_BYTES] ____cacheline_aligned;
494 } pfm_stats_t;
495
496 /*
497  * perfmon internal variables
498  */
499 static pfm_stats_t              pfm_stats[NR_CPUS];
500 static pfm_session_t            pfm_sessions;   /* global sessions information */
501
502 static spinlock_t pfm_alt_install_check = SPIN_LOCK_UNLOCKED;
503 static pfm_intr_handler_desc_t  *pfm_alt_intr_handler;
504
505 static struct proc_dir_entry    *perfmon_dir;
506 static pfm_uuid_t               pfm_null_uuid = {0,};
507
508 static spinlock_t               pfm_buffer_fmt_lock;
509 static LIST_HEAD(pfm_buffer_fmt_list);
510
511 static pmu_config_t             *pmu_conf;
512
513 /* sysctl() controls */
514 pfm_sysctl_t pfm_sysctl;
515 EXPORT_SYMBOL(pfm_sysctl);
516
517 static ctl_table pfm_ctl_table[]={
518         {1, "debug", &pfm_sysctl.debug, sizeof(int), 0666, NULL, &proc_dointvec, NULL,},
519         {2, "debug_ovfl", &pfm_sysctl.debug_ovfl, sizeof(int), 0666, NULL, &proc_dointvec, NULL,},
520         {3, "fastctxsw", &pfm_sysctl.fastctxsw, sizeof(int), 0600, NULL, &proc_dointvec, NULL,},
521         {4, "expert_mode", &pfm_sysctl.expert_mode, sizeof(int), 0600, NULL, &proc_dointvec, NULL,},
522         { 0, },
523 };
524 static ctl_table pfm_sysctl_dir[] = {
525         {1, "perfmon", NULL, 0, 0755, pfm_ctl_table, },
526         {0,},
527 };
528 static ctl_table pfm_sysctl_root[] = {
529         {1, "kernel", NULL, 0, 0755, pfm_sysctl_dir, },
530         {0,},
531 };
532 static struct ctl_table_header *pfm_sysctl_header;
533
534 static int pfm_context_unload(pfm_context_t *ctx, void *arg, int count, struct pt_regs *regs);
535 static int pfm_flush(struct file *filp);
536
537 #define pfm_get_cpu_var(v)              __ia64_per_cpu_var(v)
538 #define pfm_get_cpu_data(a,b)           per_cpu(a, b)
539
540 static inline void
541 pfm_put_task(struct task_struct *task)
542 {
543         if (task != current) put_task_struct(task);
544 }
545
546 static inline void
547 pfm_set_task_notify(struct task_struct *task)
548 {
549         struct thread_info *info;
550
551         info = (struct thread_info *) ((char *) task + IA64_TASK_SIZE);
552         set_bit(TIF_NOTIFY_RESUME, &info->flags);
553 }
554
555 static inline void
556 pfm_clear_task_notify(void)
557 {
558         clear_thread_flag(TIF_NOTIFY_RESUME);
559 }
560
561 static inline void
562 pfm_reserve_page(unsigned long a)
563 {
564         SetPageReserved(vmalloc_to_page((void *)a));
565 }
566 static inline void
567 pfm_unreserve_page(unsigned long a)
568 {
569         ClearPageReserved(vmalloc_to_page((void*)a));
570 }
571
572 static inline unsigned long
573 pfm_protect_ctx_ctxsw(pfm_context_t *x)
574 {
575         spin_lock(&(x)->ctx_lock);
576         return 0UL;
577 }
578
579 static inline unsigned long
580 pfm_unprotect_ctx_ctxsw(pfm_context_t *x, unsigned long f)
581 {
582         spin_unlock(&(x)->ctx_lock);
583 }
584
585 static inline unsigned int
586 pfm_do_munmap(struct mm_struct *mm, unsigned long addr, size_t len, int acct)
587 {
588         return do_munmap(mm, addr, len);
589 }
590
591 static inline unsigned long 
592 pfm_get_unmapped_area(struct file *file, unsigned long addr, unsigned long len, unsigned long pgoff, unsigned long flags, unsigned long exec)
593 {
594         return get_unmapped_area(file, addr, len, pgoff, flags);
595 }
596
597
598 static struct super_block *
599 pfmfs_get_sb(struct file_system_type *fs_type, int flags, const char *dev_name, void *data)
600 {
601         return get_sb_pseudo(fs_type, "pfm:", NULL, PFMFS_MAGIC);
602 }
603
604 static struct file_system_type pfm_fs_type = {
605         .name     = "pfmfs",
606         .get_sb   = pfmfs_get_sb,
607         .kill_sb  = kill_anon_super,
608 };
609
610 DEFINE_PER_CPU(unsigned long, pfm_syst_info);
611 DEFINE_PER_CPU(struct task_struct *, pmu_owner);
612 DEFINE_PER_CPU(pfm_context_t  *, pmu_ctx);
613 DEFINE_PER_CPU(unsigned long, pmu_activation_number);
614 EXPORT_PER_CPU_SYMBOL_GPL(pfm_syst_info);
615
616
617 /* forward declaration */
618 static struct file_operations pfm_file_ops;
619
620 /*
621  * forward declarations
622  */
623 #ifndef CONFIG_SMP
624 static void pfm_lazy_save_regs (struct task_struct *ta);
625 #endif
626
627 void dump_pmu_state(const char *);
628 static int pfm_write_ibr_dbr(int mode, pfm_context_t *ctx, void *arg, int count, struct pt_regs *regs);
629
630 #include "perfmon_itanium.h"
631 #include "perfmon_mckinley.h"
632 #include "perfmon_generic.h"
633
634 static pmu_config_t *pmu_confs[]={
635         &pmu_conf_mck,
636         &pmu_conf_ita,
637         &pmu_conf_gen, /* must be last */
638         NULL
639 };
640
641
642 static int pfm_end_notify_user(pfm_context_t *ctx);
643
644 static inline void
645 pfm_clear_psr_pp(void)
646 {
647         ia64_rsm(IA64_PSR_PP);
648         ia64_srlz_i();
649 }
650
651 static inline void
652 pfm_set_psr_pp(void)
653 {
654         ia64_ssm(IA64_PSR_PP);
655         ia64_srlz_i();
656 }
657
658 static inline void
659 pfm_clear_psr_up(void)
660 {
661         ia64_rsm(IA64_PSR_UP);
662         ia64_srlz_i();
663 }
664
665 static inline void
666 pfm_set_psr_up(void)
667 {
668         ia64_ssm(IA64_PSR_UP);
669         ia64_srlz_i();
670 }
671
672 static inline unsigned long
673 pfm_get_psr(void)
674 {
675         unsigned long tmp;
676         tmp = ia64_getreg(_IA64_REG_PSR);
677         ia64_srlz_i();
678         return tmp;
679 }
680
681 static inline void
682 pfm_set_psr_l(unsigned long val)
683 {
684         ia64_setreg(_IA64_REG_PSR_L, val);
685         ia64_srlz_i();
686 }
687
688 static inline void
689 pfm_freeze_pmu(void)
690 {
691         ia64_set_pmc(0,1UL);
692         ia64_srlz_d();
693 }
694
695 static inline void
696 pfm_unfreeze_pmu(void)
697 {
698         ia64_set_pmc(0,0UL);
699         ia64_srlz_d();
700 }
701
702 static inline void
703 pfm_restore_ibrs(unsigned long *ibrs, unsigned int nibrs)
704 {
705         int i;
706
707         for (i=0; i < nibrs; i++) {
708                 ia64_set_ibr(i, ibrs[i]);
709                 ia64_dv_serialize_instruction();
710         }
711         ia64_srlz_i();
712 }
713
714 static inline void
715 pfm_restore_dbrs(unsigned long *dbrs, unsigned int ndbrs)
716 {
717         int i;
718
719         for (i=0; i < ndbrs; i++) {
720                 ia64_set_dbr(i, dbrs[i]);
721                 ia64_dv_serialize_data();
722         }
723         ia64_srlz_d();
724 }
725
726 /*
727  * PMD[i] must be a counter. no check is made
728  */
729 static inline unsigned long
730 pfm_read_soft_counter(pfm_context_t *ctx, int i)
731 {
732         return ctx->ctx_pmds[i].val + (ia64_get_pmd(i) & pmu_conf->ovfl_val);
733 }
734
735 /*
736  * PMD[i] must be a counter. no check is made
737  */
738 static inline void
739 pfm_write_soft_counter(pfm_context_t *ctx, int i, unsigned long val)
740 {
741         unsigned long ovfl_val = pmu_conf->ovfl_val;
742
743         ctx->ctx_pmds[i].val = val  & ~ovfl_val;
744         /*
745          * writing to unimplemented part is ignore, so we do not need to
746          * mask off top part
747          */
748         ia64_set_pmd(i, val & ovfl_val);
749 }
750
751 static pfm_msg_t *
752 pfm_get_new_msg(pfm_context_t *ctx)
753 {
754         int idx, next;
755
756         next = (ctx->ctx_msgq_tail+1) % PFM_MAX_MSGS;
757
758         DPRINT(("ctx_fd=%p head=%d tail=%d\n", ctx, ctx->ctx_msgq_head, ctx->ctx_msgq_tail));
759         if (next == ctx->ctx_msgq_head) return NULL;
760
761         idx =   ctx->ctx_msgq_tail;
762         ctx->ctx_msgq_tail = next;
763
764         DPRINT(("ctx=%p head=%d tail=%d msg=%d\n", ctx, ctx->ctx_msgq_head, ctx->ctx_msgq_tail, idx));
765
766         return ctx->ctx_msgq+idx;
767 }
768
769 static pfm_msg_t *
770 pfm_get_next_msg(pfm_context_t *ctx)
771 {
772         pfm_msg_t *msg;
773
774         DPRINT(("ctx=%p head=%d tail=%d\n", ctx, ctx->ctx_msgq_head, ctx->ctx_msgq_tail));
775
776         if (PFM_CTXQ_EMPTY(ctx)) return NULL;
777
778         /*
779          * get oldest message
780          */
781         msg = ctx->ctx_msgq+ctx->ctx_msgq_head;
782
783         /*
784          * and move forward
785          */
786         ctx->ctx_msgq_head = (ctx->ctx_msgq_head+1) % PFM_MAX_MSGS;
787
788         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));
789
790         return msg;
791 }
792
793 static void
794 pfm_reset_msgq(pfm_context_t *ctx)
795 {
796         ctx->ctx_msgq_head = ctx->ctx_msgq_tail = 0;
797         DPRINT(("ctx=%p msgq reset\n", ctx));
798 }
799
800 static void *
801 pfm_rvmalloc(unsigned long size)
802 {
803         void *mem;
804         unsigned long addr;
805
806         size = PAGE_ALIGN(size);
807         mem  = vmalloc(size);
808         if (mem) {
809                 //printk("perfmon: CPU%d pfm_rvmalloc(%ld)=%p\n", smp_processor_id(), size, mem);
810                 memset(mem, 0, size);
811                 addr = (unsigned long)mem;
812                 while (size > 0) {
813                         pfm_reserve_page(addr);
814                         addr+=PAGE_SIZE;
815                         size-=PAGE_SIZE;
816                 }
817         }
818         return mem;
819 }
820
821 static void
822 pfm_rvfree(void *mem, unsigned long size)
823 {
824         unsigned long addr;
825
826         if (mem) {
827                 DPRINT(("freeing physical buffer @%p size=%lu\n", mem, size));
828                 addr = (unsigned long) mem;
829                 while ((long) size > 0) {
830                         pfm_unreserve_page(addr);
831                         addr+=PAGE_SIZE;
832                         size-=PAGE_SIZE;
833                 }
834                 vfree(mem);
835         }
836         return;
837 }
838
839 static pfm_context_t *
840 pfm_context_alloc(void)
841 {
842         pfm_context_t *ctx;
843
844         /* 
845          * allocate context descriptor 
846          * must be able to free with interrupts disabled
847          */
848         ctx = kmalloc(sizeof(pfm_context_t), GFP_KERNEL);
849         if (ctx) {
850                 memset(ctx, 0, sizeof(pfm_context_t));
851                 DPRINT(("alloc ctx @%p\n", ctx));
852         }
853         return ctx;
854 }
855
856 static void
857 pfm_context_free(pfm_context_t *ctx)
858 {
859         if (ctx) {
860                 DPRINT(("free ctx @%p\n", ctx));
861                 kfree(ctx);
862         }
863 }
864
865 static void
866 pfm_mask_monitoring(struct task_struct *task)
867 {
868         pfm_context_t *ctx = PFM_GET_CTX(task);
869         struct thread_struct *th = &task->thread;
870         unsigned long mask, val, ovfl_mask;
871         int i;
872
873         DPRINT_ovfl(("masking monitoring for [%d]\n", task->pid));
874
875         ovfl_mask = pmu_conf->ovfl_val;
876         /*
877          * monitoring can only be masked as a result of a valid
878          * counter overflow. In UP, it means that the PMU still
879          * has an owner. Note that the owner can be different
880          * from the current task. However the PMU state belongs
881          * to the owner.
882          * In SMP, a valid overflow only happens when task is
883          * current. Therefore if we come here, we know that
884          * the PMU state belongs to the current task, therefore
885          * we can access the live registers.
886          *
887          * So in both cases, the live register contains the owner's
888          * state. We can ONLY touch the PMU registers and NOT the PSR.
889          *
890          * As a consequence to this call, the thread->pmds[] array
891          * contains stale information which must be ignored
892          * when context is reloaded AND monitoring is active (see
893          * pfm_restart).
894          */
895         mask = ctx->ctx_used_pmds[0];
896         for (i = 0; mask; i++, mask>>=1) {
897                 /* skip non used pmds */
898                 if ((mask & 0x1) == 0) continue;
899                 val = ia64_get_pmd(i);
900
901                 if (PMD_IS_COUNTING(i)) {
902                         /*
903                          * we rebuild the full 64 bit value of the counter
904                          */
905                         ctx->ctx_pmds[i].val += (val & ovfl_mask);
906                 } else {
907                         ctx->ctx_pmds[i].val = val;
908                 }
909                 DPRINT_ovfl(("pmd[%d]=0x%lx hw_pmd=0x%lx\n",
910                         i,
911                         ctx->ctx_pmds[i].val,
912                         val & ovfl_mask));
913         }
914         /*
915          * mask monitoring by setting the privilege level to 0
916          * we cannot use psr.pp/psr.up for this, it is controlled by
917          * the user
918          *
919          * if task is current, modify actual registers, otherwise modify
920          * thread save state, i.e., what will be restored in pfm_load_regs()
921          */
922         mask = ctx->ctx_used_monitors[0] >> PMU_FIRST_COUNTER;
923         for(i= PMU_FIRST_COUNTER; mask; i++, mask>>=1) {
924                 if ((mask & 0x1) == 0UL) continue;
925                 ia64_set_pmc(i, th->pmcs[i] & ~0xfUL);
926                 th->pmcs[i] &= ~0xfUL;
927                 DPRINT_ovfl(("pmc[%d]=0x%lx\n", i, th->pmcs[i]));
928         }
929         /*
930          * make all of this visible
931          */
932         ia64_srlz_d();
933 }
934
935 /*
936  * must always be done with task == current
937  *
938  * context must be in MASKED state when calling
939  */
940 static void
941 pfm_restore_monitoring(struct task_struct *task)
942 {
943         pfm_context_t *ctx = PFM_GET_CTX(task);
944         struct thread_struct *th = &task->thread;
945         unsigned long mask, ovfl_mask;
946         unsigned long psr, val;
947         int i, is_system;
948
949         is_system = ctx->ctx_fl_system;
950         ovfl_mask = pmu_conf->ovfl_val;
951
952         if (task != current) {
953                 printk(KERN_ERR "perfmon.%d: invalid task[%d] current[%d]\n", __LINE__, task->pid, current->pid);
954                 return;
955         }
956         if (ctx->ctx_state != PFM_CTX_MASKED) {
957                 printk(KERN_ERR "perfmon.%d: task[%d] current[%d] invalid state=%d\n", __LINE__,
958                         task->pid, current->pid, ctx->ctx_state);
959                 return;
960         }
961         psr = pfm_get_psr();
962         /*
963          * monitoring is masked via the PMC.
964          * As we restore their value, we do not want each counter to
965          * restart right away. We stop monitoring using the PSR,
966          * restore the PMC (and PMD) and then re-establish the psr
967          * as it was. Note that there can be no pending overflow at
968          * this point, because monitoring was MASKED.
969          *
970          * system-wide session are pinned and self-monitoring
971          */
972         if (is_system && (PFM_CPUINFO_GET() & PFM_CPUINFO_DCR_PP)) {
973                 /* disable dcr pp */
974                 ia64_setreg(_IA64_REG_CR_DCR, ia64_getreg(_IA64_REG_CR_DCR) & ~IA64_DCR_PP);
975                 pfm_clear_psr_pp();
976         } else {
977                 pfm_clear_psr_up();
978         }
979         /*
980          * first, we restore the PMD
981          */
982         mask = ctx->ctx_used_pmds[0];
983         for (i = 0; mask; i++, mask>>=1) {
984                 /* skip non used pmds */
985                 if ((mask & 0x1) == 0) continue;
986
987                 if (PMD_IS_COUNTING(i)) {
988                         /*
989                          * we split the 64bit value according to
990                          * counter width
991                          */
992                         val = ctx->ctx_pmds[i].val & ovfl_mask;
993                         ctx->ctx_pmds[i].val &= ~ovfl_mask;
994                 } else {
995                         val = ctx->ctx_pmds[i].val;
996                 }
997                 ia64_set_pmd(i, val);
998
999                 DPRINT(("pmd[%d]=0x%lx hw_pmd=0x%lx\n",
1000                         i,
1001                         ctx->ctx_pmds[i].val,
1002                         val));
1003         }
1004         /*
1005          * restore the PMCs
1006          */
1007         mask = ctx->ctx_used_monitors[0] >> PMU_FIRST_COUNTER;
1008         for(i= PMU_FIRST_COUNTER; mask; i++, mask>>=1) {
1009                 if ((mask & 0x1) == 0UL) continue;
1010                 th->pmcs[i] = ctx->ctx_pmcs[i];
1011                 ia64_set_pmc(i, th->pmcs[i]);
1012                 DPRINT(("[%d] pmc[%d]=0x%lx\n", task->pid, i, th->pmcs[i]));
1013         }
1014         ia64_srlz_d();
1015
1016         /*
1017          * must restore DBR/IBR because could be modified while masked
1018          * XXX: need to optimize 
1019          */
1020         if (ctx->ctx_fl_using_dbreg) {
1021                 pfm_restore_ibrs(ctx->ctx_ibrs, pmu_conf->num_ibrs);
1022                 pfm_restore_dbrs(ctx->ctx_dbrs, pmu_conf->num_dbrs);
1023         }
1024
1025         /*
1026          * now restore PSR
1027          */
1028         if (is_system && (PFM_CPUINFO_GET() & PFM_CPUINFO_DCR_PP)) {
1029                 /* enable dcr pp */
1030                 ia64_setreg(_IA64_REG_CR_DCR, ia64_getreg(_IA64_REG_CR_DCR) | IA64_DCR_PP);
1031                 ia64_srlz_i();
1032         }
1033         pfm_set_psr_l(psr);
1034 }
1035
1036 static inline void
1037 pfm_save_pmds(unsigned long *pmds, unsigned long mask)
1038 {
1039         int i;
1040
1041         ia64_srlz_d();
1042
1043         for (i=0; mask; i++, mask>>=1) {
1044                 if (mask & 0x1) pmds[i] = ia64_get_pmd(i);
1045         }
1046 }
1047
1048 /*
1049  * reload from thread state (used for ctxw only)
1050  */
1051 static inline void
1052 pfm_restore_pmds(unsigned long *pmds, unsigned long mask)
1053 {
1054         int i;
1055         unsigned long val, ovfl_val = pmu_conf->ovfl_val;
1056
1057         for (i=0; mask; i++, mask>>=1) {
1058                 if ((mask & 0x1) == 0) continue;
1059                 val = PMD_IS_COUNTING(i) ? pmds[i] & ovfl_val : pmds[i];
1060                 ia64_set_pmd(i, val);
1061         }
1062         ia64_srlz_d();
1063 }
1064
1065 /*
1066  * propagate PMD from context to thread-state
1067  */
1068 static inline void
1069 pfm_copy_pmds(struct task_struct *task, pfm_context_t *ctx)
1070 {
1071         struct thread_struct *thread = &task->thread;
1072         unsigned long ovfl_val = pmu_conf->ovfl_val;
1073         unsigned long mask = ctx->ctx_all_pmds[0];
1074         unsigned long val;
1075         int i;
1076
1077         DPRINT(("mask=0x%lx\n", mask));
1078
1079         for (i=0; mask; i++, mask>>=1) {
1080
1081                 val = ctx->ctx_pmds[i].val;
1082
1083                 /*
1084                  * We break up the 64 bit value into 2 pieces
1085                  * the lower bits go to the machine state in the
1086                  * thread (will be reloaded on ctxsw in).
1087                  * The upper part stays in the soft-counter.
1088                  */
1089                 if (PMD_IS_COUNTING(i)) {
1090                         ctx->ctx_pmds[i].val = val & ~ovfl_val;
1091                          val &= ovfl_val;
1092                 }
1093                 thread->pmds[i] = val;
1094
1095                 DPRINT(("pmd[%d]=0x%lx soft_val=0x%lx\n",
1096                         i,
1097                         thread->pmds[i],
1098                         ctx->ctx_pmds[i].val));
1099         }
1100 }
1101
1102 /*
1103  * propagate PMC from context to thread-state
1104  */
1105 static inline void
1106 pfm_copy_pmcs(struct task_struct *task, pfm_context_t *ctx)
1107 {
1108         struct thread_struct *thread = &task->thread;
1109         unsigned long mask = ctx->ctx_all_pmcs[0];
1110         int i;
1111
1112         DPRINT(("mask=0x%lx\n", mask));
1113
1114         for (i=0; mask; i++, mask>>=1) {
1115                 /* masking 0 with ovfl_val yields 0 */
1116                 thread->pmcs[i] = ctx->ctx_pmcs[i];
1117                 DPRINT(("pmc[%d]=0x%lx\n", i, thread->pmcs[i]));
1118         }
1119 }
1120
1121
1122
1123 static inline void
1124 pfm_restore_pmcs(unsigned long *pmcs, unsigned long mask)
1125 {
1126         int i;
1127
1128         for (i=0; mask; i++, mask>>=1) {
1129                 if ((mask & 0x1) == 0) continue;
1130                 ia64_set_pmc(i, pmcs[i]);
1131         }
1132         ia64_srlz_d();
1133 }
1134
1135 static inline int
1136 pfm_uuid_cmp(pfm_uuid_t a, pfm_uuid_t b)
1137 {
1138         return memcmp(a, b, sizeof(pfm_uuid_t));
1139 }
1140
1141 static inline int
1142 pfm_buf_fmt_exit(pfm_buffer_fmt_t *fmt, struct task_struct *task, void *buf, struct pt_regs *regs)
1143 {
1144         int ret = 0;
1145         if (fmt->fmt_exit) ret = (*fmt->fmt_exit)(task, buf, regs);
1146         return ret;
1147 }
1148
1149 static inline int
1150 pfm_buf_fmt_getsize(pfm_buffer_fmt_t *fmt, struct task_struct *task, unsigned int flags, int cpu, void *arg, unsigned long *size)
1151 {
1152         int ret = 0;
1153         if (fmt->fmt_getsize) ret = (*fmt->fmt_getsize)(task, flags, cpu, arg, size);
1154         return ret;
1155 }
1156
1157
1158 static inline int
1159 pfm_buf_fmt_validate(pfm_buffer_fmt_t *fmt, struct task_struct *task, unsigned int flags,
1160                      int cpu, void *arg)
1161 {
1162         int ret = 0;
1163         if (fmt->fmt_validate) ret = (*fmt->fmt_validate)(task, flags, cpu, arg);
1164         return ret;
1165 }
1166
1167 static inline int
1168 pfm_buf_fmt_init(pfm_buffer_fmt_t *fmt, struct task_struct *task, void *buf, unsigned int flags,
1169                      int cpu, void *arg)
1170 {
1171         int ret = 0;
1172         if (fmt->fmt_init) ret = (*fmt->fmt_init)(task, buf, flags, cpu, arg);
1173         return ret;
1174 }
1175
1176 static inline int
1177 pfm_buf_fmt_restart(pfm_buffer_fmt_t *fmt, struct task_struct *task, pfm_ovfl_ctrl_t *ctrl, void *buf, struct pt_regs *regs)
1178 {
1179         int ret = 0;
1180         if (fmt->fmt_restart) ret = (*fmt->fmt_restart)(task, ctrl, buf, regs);
1181         return ret;
1182 }
1183
1184 static inline int
1185 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)
1186 {
1187         int ret = 0;
1188         if (fmt->fmt_restart_active) ret = (*fmt->fmt_restart_active)(task, ctrl, buf, regs);
1189         return ret;
1190 }
1191
1192 static pfm_buffer_fmt_t *
1193 __pfm_find_buffer_fmt(pfm_uuid_t uuid)
1194 {
1195         struct list_head * pos;
1196         pfm_buffer_fmt_t * entry;
1197
1198         list_for_each(pos, &pfm_buffer_fmt_list) {
1199                 entry = list_entry(pos, pfm_buffer_fmt_t, fmt_list);
1200                 if (pfm_uuid_cmp(uuid, entry->fmt_uuid) == 0)
1201                         return entry;
1202         }
1203         return NULL;
1204 }
1205  
1206 /*
1207  * find a buffer format based on its uuid
1208  */
1209 static pfm_buffer_fmt_t *
1210 pfm_find_buffer_fmt(pfm_uuid_t uuid)
1211 {
1212         pfm_buffer_fmt_t * fmt;
1213         spin_lock(&pfm_buffer_fmt_lock);
1214         fmt = __pfm_find_buffer_fmt(uuid);
1215         spin_unlock(&pfm_buffer_fmt_lock);
1216         return fmt;
1217 }
1218  
1219 int
1220 pfm_register_buffer_fmt(pfm_buffer_fmt_t *fmt)
1221 {
1222         int ret = 0;
1223
1224         /* some sanity checks */
1225         if (fmt == NULL || fmt->fmt_name == NULL) return -EINVAL;
1226
1227         /* we need at least a handler */
1228         if (fmt->fmt_handler == NULL) return -EINVAL;
1229
1230         /*
1231          * XXX: need check validity of fmt_arg_size
1232          */
1233
1234         spin_lock(&pfm_buffer_fmt_lock);
1235
1236         if (__pfm_find_buffer_fmt(fmt->fmt_uuid)) {
1237                 printk(KERN_ERR "perfmon: duplicate sampling format: %s\n", fmt->fmt_name);
1238                 ret = -EBUSY;
1239                 goto out;
1240         } 
1241         list_add(&fmt->fmt_list, &pfm_buffer_fmt_list);
1242         printk(KERN_INFO "perfmon: added sampling format %s\n", fmt->fmt_name);
1243
1244 out:
1245         spin_unlock(&pfm_buffer_fmt_lock);
1246         return ret;
1247 }
1248 EXPORT_SYMBOL(pfm_register_buffer_fmt);
1249
1250 int
1251 pfm_unregister_buffer_fmt(pfm_uuid_t uuid)
1252 {
1253         pfm_buffer_fmt_t *fmt;
1254         int ret = 0;
1255
1256         spin_lock(&pfm_buffer_fmt_lock);
1257
1258         fmt = __pfm_find_buffer_fmt(uuid);
1259         if (!fmt) {
1260                 printk(KERN_ERR "perfmon: cannot unregister format, not found\n");
1261                 ret = -EINVAL;
1262                 goto out;
1263         }
1264         list_del_init(&fmt->fmt_list);
1265         printk(KERN_INFO "perfmon: removed sampling format: %s\n", fmt->fmt_name);
1266
1267 out:
1268         spin_unlock(&pfm_buffer_fmt_lock);
1269         return ret;
1270
1271 }
1272 EXPORT_SYMBOL(pfm_unregister_buffer_fmt);
1273
1274 extern void update_pal_halt_status(int);
1275
1276 static int
1277 pfm_reserve_session(struct task_struct *task, int is_syswide, unsigned int cpu)
1278 {
1279         unsigned long flags;
1280         /*
1281          * validy checks on cpu_mask have been done upstream
1282          */
1283         LOCK_PFS(flags);
1284
1285         DPRINT(("in sys_sessions=%u task_sessions=%u dbregs=%u syswide=%d cpu=%u\n",
1286                 pfm_sessions.pfs_sys_sessions,
1287                 pfm_sessions.pfs_task_sessions,
1288                 pfm_sessions.pfs_sys_use_dbregs,
1289                 is_syswide,
1290                 cpu));
1291
1292         if (is_syswide) {
1293                 /*
1294                  * cannot mix system wide and per-task sessions
1295                  */
1296                 if (pfm_sessions.pfs_task_sessions > 0UL) {
1297                         DPRINT(("system wide not possible, %u conflicting task_sessions\n",
1298                                 pfm_sessions.pfs_task_sessions));
1299                         goto abort;
1300                 }
1301
1302                 if (pfm_sessions.pfs_sys_session[cpu]) goto error_conflict;
1303
1304                 DPRINT(("reserving system wide session on CPU%u currently on CPU%u\n", cpu, smp_processor_id()));
1305
1306                 pfm_sessions.pfs_sys_session[cpu] = task;
1307
1308                 pfm_sessions.pfs_sys_sessions++ ;
1309
1310         } else {
1311                 if (pfm_sessions.pfs_sys_sessions) goto abort;
1312                 pfm_sessions.pfs_task_sessions++;
1313         }
1314
1315         DPRINT(("out sys_sessions=%u task_sessions=%u dbregs=%u syswide=%d cpu=%u\n",
1316                 pfm_sessions.pfs_sys_sessions,
1317                 pfm_sessions.pfs_task_sessions,
1318                 pfm_sessions.pfs_sys_use_dbregs,
1319                 is_syswide,
1320                 cpu));
1321
1322         /*
1323          * disable default_idle() to go to PAL_HALT
1324          */
1325         update_pal_halt_status(0);
1326
1327         UNLOCK_PFS(flags);
1328
1329         return 0;
1330
1331 error_conflict:
1332         DPRINT(("system wide not possible, conflicting session [%d] on CPU%d\n",
1333                 pfm_sessions.pfs_sys_session[cpu]->pid,
1334                 cpu));
1335 abort:
1336         UNLOCK_PFS(flags);
1337
1338         return -EBUSY;
1339
1340 }
1341
1342 static int
1343 pfm_unreserve_session(pfm_context_t *ctx, int is_syswide, unsigned int cpu)
1344 {
1345         unsigned long flags;
1346         /*
1347          * validy checks on cpu_mask have been done upstream
1348          */
1349         LOCK_PFS(flags);
1350
1351         DPRINT(("in sys_sessions=%u task_sessions=%u dbregs=%u syswide=%d cpu=%u\n",
1352                 pfm_sessions.pfs_sys_sessions,
1353                 pfm_sessions.pfs_task_sessions,
1354                 pfm_sessions.pfs_sys_use_dbregs,
1355                 is_syswide,
1356                 cpu));
1357
1358
1359         if (is_syswide) {
1360                 pfm_sessions.pfs_sys_session[cpu] = NULL;
1361                 /*
1362                  * would not work with perfmon+more than one bit in cpu_mask
1363                  */
1364                 if (ctx && ctx->ctx_fl_using_dbreg) {
1365                         if (pfm_sessions.pfs_sys_use_dbregs == 0) {
1366                                 printk(KERN_ERR "perfmon: invalid release for ctx %p sys_use_dbregs=0\n", ctx);
1367                         } else {
1368                                 pfm_sessions.pfs_sys_use_dbregs--;
1369                         }
1370                 }
1371                 pfm_sessions.pfs_sys_sessions--;
1372         } else {
1373                 pfm_sessions.pfs_task_sessions--;
1374         }
1375         DPRINT(("out sys_sessions=%u task_sessions=%u dbregs=%u syswide=%d cpu=%u\n",
1376                 pfm_sessions.pfs_sys_sessions,
1377                 pfm_sessions.pfs_task_sessions,
1378                 pfm_sessions.pfs_sys_use_dbregs,
1379                 is_syswide,
1380                 cpu));
1381
1382         /*
1383          * if possible, enable default_idle() to go into PAL_HALT
1384          */
1385         if (pfm_sessions.pfs_task_sessions == 0 && pfm_sessions.pfs_sys_sessions == 0)
1386                 update_pal_halt_status(1);
1387
1388         UNLOCK_PFS(flags);
1389
1390         return 0;
1391 }
1392
1393 /*
1394  * removes virtual mapping of the sampling buffer.
1395  * IMPORTANT: cannot be called with interrupts disable, e.g. inside
1396  * a PROTECT_CTX() section.
1397  */
1398 static int
1399 pfm_remove_smpl_mapping(struct task_struct *task, void *vaddr, unsigned long size)
1400 {
1401         int r;
1402
1403         /* sanity checks */
1404         if (task->mm == NULL || size == 0UL || vaddr == NULL) {
1405                 printk(KERN_ERR "perfmon: pfm_remove_smpl_mapping [%d] invalid context mm=%p\n", task->pid, task->mm);
1406                 return -EINVAL;
1407         }
1408
1409         DPRINT(("smpl_vaddr=%p size=%lu\n", vaddr, size));
1410
1411         /*
1412          * does the actual unmapping
1413          */
1414         down_write(&task->mm->mmap_sem);
1415
1416         DPRINT(("down_write done smpl_vaddr=%p size=%lu\n", vaddr, size));
1417
1418         r = pfm_do_munmap(task->mm, (unsigned long)vaddr, size, 0);
1419
1420         up_write(&task->mm->mmap_sem);
1421         if (r !=0) {
1422                 printk(KERN_ERR "perfmon: [%d] unable to unmap sampling buffer @%p size=%lu\n", task->pid, vaddr, size);
1423         }
1424
1425         DPRINT(("do_unmap(%p, %lu)=%d\n", vaddr, size, r));
1426
1427         return 0;
1428 }
1429
1430 /*
1431  * free actual physical storage used by sampling buffer
1432  */
1433 #if 0
1434 static int
1435 pfm_free_smpl_buffer(pfm_context_t *ctx)
1436 {
1437         pfm_buffer_fmt_t *fmt;
1438
1439         if (ctx->ctx_smpl_hdr == NULL) goto invalid_free;
1440
1441         /*
1442          * we won't use the buffer format anymore
1443          */
1444         fmt = ctx->ctx_buf_fmt;
1445
1446         DPRINT(("sampling buffer @%p size %lu vaddr=%p\n",
1447                 ctx->ctx_smpl_hdr,
1448                 ctx->ctx_smpl_size,
1449                 ctx->ctx_smpl_vaddr));
1450
1451         pfm_buf_fmt_exit(fmt, current, NULL, NULL);
1452
1453         /*
1454          * free the buffer
1455          */
1456         pfm_rvfree(ctx->ctx_smpl_hdr, ctx->ctx_smpl_size);
1457
1458         ctx->ctx_smpl_hdr  = NULL;
1459         ctx->ctx_smpl_size = 0UL;
1460
1461         return 0;
1462
1463 invalid_free:
1464         printk(KERN_ERR "perfmon: pfm_free_smpl_buffer [%d] no buffer\n", current->pid);
1465         return -EINVAL;
1466 }
1467 #endif
1468
1469 static inline void
1470 pfm_exit_smpl_buffer(pfm_buffer_fmt_t *fmt)
1471 {
1472         if (fmt == NULL) return;
1473
1474         pfm_buf_fmt_exit(fmt, current, NULL, NULL);
1475
1476 }
1477
1478 /*
1479  * pfmfs should _never_ be mounted by userland - too much of security hassle,
1480  * no real gain from having the whole whorehouse mounted. So we don't need
1481  * any operations on the root directory. However, we need a non-trivial
1482  * d_name - pfm: will go nicely and kill the special-casing in procfs.
1483  */
1484 static struct vfsmount *pfmfs_mnt;
1485
1486 static int __init
1487 init_pfm_fs(void)
1488 {
1489         int err = register_filesystem(&pfm_fs_type);
1490         if (!err) {
1491                 pfmfs_mnt = kern_mount(&pfm_fs_type);
1492                 err = PTR_ERR(pfmfs_mnt);
1493                 if (IS_ERR(pfmfs_mnt))
1494                         unregister_filesystem(&pfm_fs_type);
1495                 else
1496                         err = 0;
1497         }
1498         return err;
1499 }
1500
1501 static void __exit
1502 exit_pfm_fs(void)
1503 {
1504         unregister_filesystem(&pfm_fs_type);
1505         mntput(pfmfs_mnt);
1506 }
1507
1508 static ssize_t
1509 pfm_read(struct file *filp, char __user *buf, size_t size, loff_t *ppos)
1510 {
1511         pfm_context_t *ctx;
1512         pfm_msg_t *msg;
1513         ssize_t ret;
1514         unsigned long flags;
1515         DECLARE_WAITQUEUE(wait, current);
1516         if (PFM_IS_FILE(filp) == 0) {
1517                 printk(KERN_ERR "perfmon: pfm_poll: bad magic [%d]\n", current->pid);
1518                 return -EINVAL;
1519         }
1520
1521         ctx = (pfm_context_t *)filp->private_data;
1522         if (ctx == NULL) {
1523                 printk(KERN_ERR "perfmon: pfm_read: NULL ctx [%d]\n", current->pid);
1524                 return -EINVAL;
1525         }
1526
1527         /*
1528          * check even when there is no message
1529          */
1530         if (size < sizeof(pfm_msg_t)) {
1531                 DPRINT(("message is too small ctx=%p (>=%ld)\n", ctx, sizeof(pfm_msg_t)));
1532                 return -EINVAL;
1533         }
1534
1535         PROTECT_CTX(ctx, flags);
1536
1537         /*
1538          * put ourselves on the wait queue
1539          */
1540         add_wait_queue(&ctx->ctx_msgq_wait, &wait);
1541
1542
1543         for(;;) {
1544                 /*
1545                  * check wait queue
1546                  */
1547
1548                 set_current_state(TASK_INTERRUPTIBLE);
1549
1550                 DPRINT(("head=%d tail=%d\n", ctx->ctx_msgq_head, ctx->ctx_msgq_tail));
1551
1552                 ret = 0;
1553                 if(PFM_CTXQ_EMPTY(ctx) == 0) break;
1554
1555                 UNPROTECT_CTX(ctx, flags);
1556
1557                 /*
1558                  * check non-blocking read
1559                  */
1560                 ret = -EAGAIN;
1561                 if(filp->f_flags & O_NONBLOCK) break;
1562
1563                 /*
1564                  * check pending signals
1565                  */
1566                 if(signal_pending(current)) {
1567                         ret = -EINTR;
1568                         break;
1569                 }
1570                 /*
1571                  * no message, so wait
1572                  */
1573                 schedule();
1574
1575                 PROTECT_CTX(ctx, flags);
1576         }
1577         DPRINT(("[%d] back to running ret=%ld\n", current->pid, ret));
1578         set_current_state(TASK_RUNNING);
1579         remove_wait_queue(&ctx->ctx_msgq_wait, &wait);
1580
1581         if (ret < 0) goto abort;
1582
1583         ret = -EINVAL;
1584         msg = pfm_get_next_msg(ctx);
1585         if (msg == NULL) {
1586                 printk(KERN_ERR "perfmon: pfm_read no msg for ctx=%p [%d]\n", ctx, current->pid);
1587                 goto abort_locked;
1588         }
1589
1590         DPRINT(("fd=%d type=%d\n", msg->pfm_gen_msg.msg_ctx_fd, msg->pfm_gen_msg.msg_type));
1591
1592         ret = -EFAULT;
1593         if(copy_to_user(buf, msg, sizeof(pfm_msg_t)) == 0) ret = sizeof(pfm_msg_t);
1594
1595 abort_locked:
1596         UNPROTECT_CTX(ctx, flags);
1597 abort:
1598         return ret;
1599 }
1600
1601 static ssize_t
1602 pfm_write(struct file *file, const char __user *ubuf,
1603                           size_t size, loff_t *ppos)
1604 {
1605         DPRINT(("pfm_write called\n"));
1606         return -EINVAL;
1607 }
1608
1609 static unsigned int
1610 pfm_poll(struct file *filp, poll_table * wait)
1611 {
1612         pfm_context_t *ctx;
1613         unsigned long flags;
1614         unsigned int mask = 0;
1615
1616         if (PFM_IS_FILE(filp) == 0) {
1617                 printk(KERN_ERR "perfmon: pfm_poll: bad magic [%d]\n", current->pid);
1618                 return 0;
1619         }
1620
1621         ctx = (pfm_context_t *)filp->private_data;
1622         if (ctx == NULL) {
1623                 printk(KERN_ERR "perfmon: pfm_poll: NULL ctx [%d]\n", current->pid);
1624                 return 0;
1625         }
1626
1627
1628         DPRINT(("pfm_poll ctx_fd=%d before poll_wait\n", ctx->ctx_fd));
1629
1630         poll_wait(filp, &ctx->ctx_msgq_wait, wait);
1631
1632         PROTECT_CTX(ctx, flags);
1633
1634         if (PFM_CTXQ_EMPTY(ctx) == 0)
1635                 mask =  POLLIN | POLLRDNORM;
1636
1637         UNPROTECT_CTX(ctx, flags);
1638
1639         DPRINT(("pfm_poll ctx_fd=%d mask=0x%x\n", ctx->ctx_fd, mask));
1640
1641         return mask;
1642 }
1643
1644 static int
1645 pfm_ioctl(struct inode *inode, struct file *file, unsigned int cmd, unsigned long arg)
1646 {
1647         DPRINT(("pfm_ioctl called\n"));
1648         return -EINVAL;
1649 }
1650
1651 /*
1652  * interrupt cannot be masked when coming here
1653  */
1654 static inline int
1655 pfm_do_fasync(int fd, struct file *filp, pfm_context_t *ctx, int on)
1656 {
1657         int ret;
1658
1659         ret = fasync_helper (fd, filp, on, &ctx->ctx_async_queue);
1660
1661         DPRINT(("pfm_fasync called by [%d] on ctx_fd=%d on=%d async_queue=%p ret=%d\n",
1662                 current->pid,
1663                 fd,
1664                 on,
1665                 ctx->ctx_async_queue, ret));
1666
1667         return ret;
1668 }
1669
1670 static int
1671 pfm_fasync(int fd, struct file *filp, int on)
1672 {
1673         pfm_context_t *ctx;
1674         int ret;
1675
1676         if (PFM_IS_FILE(filp) == 0) {
1677                 printk(KERN_ERR "perfmon: pfm_fasync bad magic [%d]\n", current->pid);
1678                 return -EBADF;
1679         }
1680
1681         ctx = (pfm_context_t *)filp->private_data;
1682         if (ctx == NULL) {
1683                 printk(KERN_ERR "perfmon: pfm_fasync NULL ctx [%d]\n", current->pid);
1684                 return -EBADF;
1685         }
1686         /*
1687          * we cannot mask interrupts during this call because this may
1688          * may go to sleep if memory is not readily avalaible.
1689          *
1690          * We are protected from the conetxt disappearing by the get_fd()/put_fd()
1691          * done in caller. Serialization of this function is ensured by caller.
1692          */
1693         ret = pfm_do_fasync(fd, filp, ctx, on);
1694
1695
1696         DPRINT(("pfm_fasync called on ctx_fd=%d on=%d async_queue=%p ret=%d\n",
1697                 fd,
1698                 on,
1699                 ctx->ctx_async_queue, ret));
1700
1701         return ret;
1702 }
1703
1704 #ifdef CONFIG_SMP
1705 /*
1706  * this function is exclusively called from pfm_close().
1707  * The context is not protected at that time, nor are interrupts
1708  * on the remote CPU. That's necessary to avoid deadlocks.
1709  */
1710 static void
1711 pfm_syswide_force_stop(void *info)
1712 {
1713         pfm_context_t   *ctx = (pfm_context_t *)info;
1714         struct pt_regs *regs = ia64_task_regs(current);
1715         struct task_struct *owner;
1716         unsigned long flags;
1717         int ret;
1718
1719         if (ctx->ctx_cpu != smp_processor_id()) {
1720                 printk(KERN_ERR "perfmon: pfm_syswide_force_stop for CPU%d  but on CPU%d\n",
1721                         ctx->ctx_cpu,
1722                         smp_processor_id());
1723                 return;
1724         }
1725         owner = GET_PMU_OWNER();
1726         if (owner != ctx->ctx_task) {
1727                 printk(KERN_ERR "perfmon: pfm_syswide_force_stop CPU%d unexpected owner [%d] instead of [%d]\n",
1728                         smp_processor_id(),
1729                         owner->pid, ctx->ctx_task->pid);
1730                 return;
1731         }
1732         if (GET_PMU_CTX() != ctx) {
1733                 printk(KERN_ERR "perfmon: pfm_syswide_force_stop CPU%d unexpected ctx %p instead of %p\n",
1734                         smp_processor_id(),
1735                         GET_PMU_CTX(), ctx);
1736                 return;
1737         }
1738
1739         DPRINT(("on CPU%d forcing system wide stop for [%d]\n", smp_processor_id(), ctx->ctx_task->pid));       
1740         /*
1741          * the context is already protected in pfm_close(), we simply
1742          * need to mask interrupts to avoid a PMU interrupt race on
1743          * this CPU
1744          */
1745         local_irq_save(flags);
1746
1747         ret = pfm_context_unload(ctx, NULL, 0, regs);
1748         if (ret) {
1749                 DPRINT(("context_unload returned %d\n", ret));
1750         }
1751
1752         /*
1753          * unmask interrupts, PMU interrupts are now spurious here
1754          */
1755         local_irq_restore(flags);
1756 }
1757
1758 static void
1759 pfm_syswide_cleanup_other_cpu(pfm_context_t *ctx)
1760 {
1761         int ret;
1762
1763         DPRINT(("calling CPU%d for cleanup\n", ctx->ctx_cpu));
1764         ret = smp_call_function_single(ctx->ctx_cpu, pfm_syswide_force_stop, ctx, 0, 1);
1765         DPRINT(("called CPU%d for cleanup ret=%d\n", ctx->ctx_cpu, ret));
1766 }
1767 #endif /* CONFIG_SMP */
1768
1769 /*
1770  * called for each close(). Partially free resources.
1771  * When caller is self-monitoring, the context is unloaded.
1772  */
1773 static int
1774 pfm_flush(struct file *filp)
1775 {
1776         pfm_context_t *ctx;
1777         struct task_struct *task;
1778         struct pt_regs *regs;
1779         unsigned long flags;
1780         unsigned long smpl_buf_size = 0UL;
1781         void *smpl_buf_vaddr = NULL;
1782         int state, is_system;
1783
1784         if (PFM_IS_FILE(filp) == 0) {
1785                 DPRINT(("bad magic for\n"));
1786                 return -EBADF;
1787         }
1788
1789         ctx = (pfm_context_t *)filp->private_data;
1790         if (ctx == NULL) {
1791                 printk(KERN_ERR "perfmon: pfm_flush: NULL ctx [%d]\n", current->pid);
1792                 return -EBADF;
1793         }
1794
1795         /*
1796          * remove our file from the async queue, if we use this mode.
1797          * This can be done without the context being protected. We come
1798          * here when the context has become unreacheable by other tasks.
1799          *
1800          * We may still have active monitoring at this point and we may
1801          * end up in pfm_overflow_handler(). However, fasync_helper()
1802          * operates with interrupts disabled and it cleans up the
1803          * queue. If the PMU handler is called prior to entering
1804          * fasync_helper() then it will send a signal. If it is
1805          * invoked after, it will find an empty queue and no
1806          * signal will be sent. In both case, we are safe
1807          */
1808         if (filp->f_flags & FASYNC) {
1809                 DPRINT(("cleaning up async_queue=%p\n", ctx->ctx_async_queue));
1810                 pfm_do_fasync (-1, filp, ctx, 0);
1811         }
1812
1813         PROTECT_CTX(ctx, flags);
1814
1815         state     = ctx->ctx_state;
1816         is_system = ctx->ctx_fl_system;
1817
1818         task = PFM_CTX_TASK(ctx);
1819         regs = ia64_task_regs(task);
1820
1821         DPRINT(("ctx_state=%d is_current=%d\n",
1822                 state,
1823                 task == current ? 1 : 0));
1824
1825         /*
1826          * if state == UNLOADED, then task is NULL
1827          */
1828
1829         /*
1830          * we must stop and unload because we are losing access to the context.
1831          */
1832         if (task == current) {
1833 #ifdef CONFIG_SMP
1834                 /*
1835                  * the task IS the owner but it migrated to another CPU: that's bad
1836                  * but we must handle this cleanly. Unfortunately, the kernel does
1837                  * not provide a mechanism to block migration (while the context is loaded).
1838                  *
1839                  * We need to release the resource on the ORIGINAL cpu.
1840                  */
1841                 if (is_system && ctx->ctx_cpu != smp_processor_id()) {
1842
1843                         DPRINT(("should be running on CPU%d\n", ctx->ctx_cpu));
1844                         /*
1845                          * keep context protected but unmask interrupt for IPI
1846                          */
1847                         local_irq_restore(flags);
1848
1849                         pfm_syswide_cleanup_other_cpu(ctx);
1850
1851                         /*
1852                          * restore interrupt masking
1853                          */
1854                         local_irq_save(flags);
1855
1856                         /*
1857                          * context is unloaded at this point
1858                          */
1859                 } else
1860 #endif /* CONFIG_SMP */
1861                 {
1862
1863                         DPRINT(("forcing unload\n"));
1864                         /*
1865                         * stop and unload, returning with state UNLOADED
1866                         * and session unreserved.
1867                         */
1868                         pfm_context_unload(ctx, NULL, 0, regs);
1869
1870                         DPRINT(("ctx_state=%d\n", ctx->ctx_state));
1871                 }
1872         }
1873
1874         /*
1875          * remove virtual mapping, if any, for the calling task.
1876          * cannot reset ctx field until last user is calling close().
1877          *
1878          * ctx_smpl_vaddr must never be cleared because it is needed
1879          * by every task with access to the context
1880          *
1881          * When called from do_exit(), the mm context is gone already, therefore
1882          * mm is NULL, i.e., the VMA is already gone  and we do not have to
1883          * do anything here
1884          */
1885         if (ctx->ctx_smpl_vaddr && current->mm) {
1886                 smpl_buf_vaddr = ctx->ctx_smpl_vaddr;
1887                 smpl_buf_size  = ctx->ctx_smpl_size;
1888         }
1889
1890         UNPROTECT_CTX(ctx, flags);
1891
1892         /*
1893          * if there was a mapping, then we systematically remove it
1894          * at this point. Cannot be done inside critical section
1895          * because some VM function reenables interrupts.
1896          *
1897          */
1898         if (smpl_buf_vaddr) pfm_remove_smpl_mapping(current, smpl_buf_vaddr, smpl_buf_size);
1899
1900         return 0;
1901 }
1902 /*
1903  * called either on explicit close() or from exit_files(). 
1904  * Only the LAST user of the file gets to this point, i.e., it is
1905  * called only ONCE.
1906  *
1907  * IMPORTANT: we get called ONLY when the refcnt on the file gets to zero 
1908  * (fput()),i.e, last task to access the file. Nobody else can access the 
1909  * file at this point.
1910  *
1911  * When called from exit_files(), the VMA has been freed because exit_mm()
1912  * is executed before exit_files().
1913  *
1914  * When called from exit_files(), the current task is not yet ZOMBIE but we
1915  * flush the PMU state to the context. 
1916  */
1917 static int
1918 pfm_close(struct inode *inode, struct file *filp)
1919 {
1920         pfm_context_t *ctx;
1921         struct task_struct *task;
1922         struct pt_regs *regs;
1923         DECLARE_WAITQUEUE(wait, current);
1924         unsigned long flags;
1925         unsigned long smpl_buf_size = 0UL;
1926         void *smpl_buf_addr = NULL;
1927         int free_possible = 1;
1928         int state, is_system;
1929
1930         DPRINT(("pfm_close called private=%p\n", filp->private_data));
1931
1932         if (PFM_IS_FILE(filp) == 0) {
1933                 DPRINT(("bad magic\n"));
1934                 return -EBADF;
1935         }
1936         
1937         ctx = (pfm_context_t *)filp->private_data;
1938         if (ctx == NULL) {
1939                 printk(KERN_ERR "perfmon: pfm_close: NULL ctx [%d]\n", current->pid);
1940                 return -EBADF;
1941         }
1942
1943         PROTECT_CTX(ctx, flags);
1944
1945         state     = ctx->ctx_state;
1946         is_system = ctx->ctx_fl_system;
1947
1948         task = PFM_CTX_TASK(ctx);
1949         regs = ia64_task_regs(task);
1950
1951         DPRINT(("ctx_state=%d is_current=%d\n", 
1952                 state,
1953                 task == current ? 1 : 0));
1954
1955         /*
1956          * if task == current, then pfm_flush() unloaded the context
1957          */
1958         if (state == PFM_CTX_UNLOADED) goto doit;
1959
1960         /*
1961          * context is loaded/masked and task != current, we need to
1962          * either force an unload or go zombie
1963          */
1964
1965         /*
1966          * The task is currently blocked or will block after an overflow.
1967          * we must force it to wakeup to get out of the
1968          * MASKED state and transition to the unloaded state by itself.
1969          *
1970          * This situation is only possible for per-task mode
1971          */
1972         if (state == PFM_CTX_MASKED && CTX_OVFL_NOBLOCK(ctx) == 0) {
1973
1974                 /*
1975                  * set a "partial" zombie state to be checked
1976                  * upon return from down() in pfm_handle_work().
1977                  *
1978                  * We cannot use the ZOMBIE state, because it is checked
1979                  * by pfm_load_regs() which is called upon wakeup from down().
1980                  * In such case, it would free the context and then we would
1981                  * return to pfm_handle_work() which would access the
1982                  * stale context. Instead, we set a flag invisible to pfm_load_regs()
1983                  * but visible to pfm_handle_work().
1984                  *
1985                  * For some window of time, we have a zombie context with
1986                  * ctx_state = MASKED  and not ZOMBIE
1987                  */
1988                 ctx->ctx_fl_going_zombie = 1;
1989
1990                 /*
1991                  * force task to wake up from MASKED state
1992                  */
1993                 up(&ctx->ctx_restart_sem);
1994
1995                 DPRINT(("waking up ctx_state=%d\n", state));
1996
1997                 /*
1998                  * put ourself to sleep waiting for the other
1999                  * task to report completion
2000                  *
2001                  * the context is protected by mutex, therefore there
2002                  * is no risk of being notified of completion before
2003                  * begin actually on the waitq.
2004                  */
2005                 set_current_state(TASK_INTERRUPTIBLE);
2006                 add_wait_queue(&ctx->ctx_zombieq, &wait);
2007
2008                 UNPROTECT_CTX(ctx, flags);
2009
2010                 /*
2011                  * XXX: check for signals :
2012                  *      - ok for explicit close
2013                  *      - not ok when coming from exit_files()
2014                  */
2015                 schedule();
2016
2017
2018                 PROTECT_CTX(ctx, flags);
2019
2020
2021                 remove_wait_queue(&ctx->ctx_zombieq, &wait);
2022                 set_current_state(TASK_RUNNING);
2023
2024                 /*
2025                  * context is unloaded at this point
2026                  */
2027                 DPRINT(("after zombie wakeup ctx_state=%d for\n", state));
2028         }
2029         else if (task != current) {
2030 #ifdef CONFIG_SMP
2031                 /*
2032                  * switch context to zombie state
2033                  */
2034                 ctx->ctx_state = PFM_CTX_ZOMBIE;
2035
2036                 DPRINT(("zombie ctx for [%d]\n", task->pid));
2037                 /*
2038                  * cannot free the context on the spot. deferred until
2039                  * the task notices the ZOMBIE state
2040                  */
2041                 free_possible = 0;
2042 #else
2043                 pfm_context_unload(ctx, NULL, 0, regs);
2044 #endif
2045         }
2046
2047 doit:
2048         /* reload state, may have changed during  opening of critical section */
2049         state = ctx->ctx_state;
2050
2051         /*
2052          * the context is still attached to a task (possibly current)
2053          * we cannot destroy it right now
2054          */
2055
2056         /*
2057          * we must free the sampling buffer right here because
2058          * we cannot rely on it being cleaned up later by the
2059          * monitored task. It is not possible to free vmalloc'ed
2060          * memory in pfm_load_regs(). Instead, we remove the buffer
2061          * now. should there be subsequent PMU overflow originally
2062          * meant for sampling, the will be converted to spurious
2063          * and that's fine because the monitoring tools is gone anyway.
2064          */
2065         if (ctx->ctx_smpl_hdr) {
2066                 smpl_buf_addr = ctx->ctx_smpl_hdr;
2067                 smpl_buf_size = ctx->ctx_smpl_size;
2068                 /* no more sampling */
2069                 ctx->ctx_smpl_hdr = NULL;
2070                 ctx->ctx_fl_is_sampling = 0;
2071         }
2072
2073         DPRINT(("ctx_state=%d free_possible=%d addr=%p size=%lu\n",
2074                 state,
2075                 free_possible,
2076                 smpl_buf_addr,
2077                 smpl_buf_size));
2078
2079         if (smpl_buf_addr) pfm_exit_smpl_buffer(ctx->ctx_buf_fmt);
2080
2081         /*
2082          * UNLOADED that the session has already been unreserved.
2083          */
2084         if (state == PFM_CTX_ZOMBIE) {
2085                 pfm_unreserve_session(ctx, ctx->ctx_fl_system , ctx->ctx_cpu);
2086         }
2087
2088         /*
2089          * disconnect file descriptor from context must be done
2090          * before we unlock.
2091          */
2092         filp->private_data = NULL;
2093
2094         /*
2095          * if we free on the spot, the context is now completely unreacheable
2096          * from the callers side. The monitored task side is also cut, so we
2097          * can freely cut.
2098          *
2099          * If we have a deferred free, only the caller side is disconnected.
2100          */
2101         UNPROTECT_CTX(ctx, flags);
2102
2103         /*
2104          * All memory free operations (especially for vmalloc'ed memory)
2105          * MUST be done with interrupts ENABLED.
2106          */
2107         if (smpl_buf_addr)  pfm_rvfree(smpl_buf_addr, smpl_buf_size);
2108
2109         /*
2110          * return the memory used by the context
2111          */
2112         if (free_possible) pfm_context_free(ctx);
2113
2114         return 0;
2115 }
2116
2117 static int
2118 pfm_no_open(struct inode *irrelevant, struct file *dontcare)
2119 {
2120         DPRINT(("pfm_no_open called\n"));
2121         return -ENXIO;
2122 }
2123
2124
2125
2126 static struct file_operations pfm_file_ops = {
2127         .llseek   = no_llseek,
2128         .read     = pfm_read,
2129         .write    = pfm_write,
2130         .poll     = pfm_poll,
2131         .ioctl    = pfm_ioctl,
2132         .open     = pfm_no_open,        /* special open code to disallow open via /proc */
2133         .fasync   = pfm_fasync,
2134         .release  = pfm_close,
2135         .flush    = pfm_flush
2136 };
2137
2138 static int
2139 pfmfs_delete_dentry(struct dentry *dentry)
2140 {
2141         return 1;
2142 }
2143
2144 static struct dentry_operations pfmfs_dentry_operations = {
2145         .d_delete = pfmfs_delete_dentry,
2146 };
2147
2148
2149 static int
2150 pfm_alloc_fd(struct file **cfile)
2151 {
2152         int fd, ret = 0;
2153         struct file *file = NULL;
2154         struct inode * inode;
2155         char name[32];
2156         struct qstr this;
2157
2158         fd = get_unused_fd();
2159         if (fd < 0) return -ENFILE;
2160
2161         ret = -ENFILE;
2162
2163         file = get_empty_filp();
2164         if (!file) goto out;
2165
2166         /*
2167          * allocate a new inode
2168          */
2169         inode = new_inode(pfmfs_mnt->mnt_sb);
2170         if (!inode) goto out;
2171
2172         DPRINT(("new inode ino=%ld @%p\n", inode->i_ino, inode));
2173
2174         inode->i_mode = S_IFCHR|S_IRUGO;
2175         inode->i_uid  = current->fsuid;
2176         inode->i_gid  = current->fsgid;
2177
2178         sprintf(name, "[%lu]", inode->i_ino);
2179         this.name = name;
2180         this.len  = strlen(name);
2181         this.hash = inode->i_ino;
2182
2183         ret = -ENOMEM;
2184
2185         /*
2186          * allocate a new dcache entry
2187          */
2188         file->f_dentry = d_alloc(pfmfs_mnt->mnt_sb->s_root, &this);
2189         if (!file->f_dentry) goto out;
2190
2191         file->f_dentry->d_op = &pfmfs_dentry_operations;
2192
2193         d_add(file->f_dentry, inode);
2194         file->f_vfsmnt = mntget(pfmfs_mnt);
2195         file->f_mapping = inode->i_mapping;
2196
2197         file->f_op    = &pfm_file_ops;
2198         file->f_mode  = FMODE_READ;
2199         file->f_flags = O_RDONLY;
2200         file->f_pos   = 0;
2201
2202         /*
2203          * may have to delay until context is attached?
2204          */
2205         fd_install(fd, file);
2206
2207         /*
2208          * the file structure we will use
2209          */
2210         *cfile = file;
2211
2212         return fd;
2213 out:
2214         if (file) put_filp(file);
2215         put_unused_fd(fd);
2216         return ret;
2217 }
2218
2219 static void
2220 pfm_free_fd(int fd, struct file *file)
2221 {
2222         struct files_struct *files = current->files;
2223
2224         /* 
2225          * there ie no fd_uninstall(), so we do it here
2226          */
2227         spin_lock(&files->file_lock);
2228         files->fd[fd] = NULL;
2229         spin_unlock(&files->file_lock);
2230
2231         if (file) put_filp(file);
2232         put_unused_fd(fd);
2233 }
2234
2235 static int
2236 pfm_remap_buffer(struct vm_area_struct *vma, unsigned long buf, unsigned long addr, unsigned long size)
2237 {
2238         DPRINT(("CPU%d buf=0x%lx addr=0x%lx size=%ld\n", smp_processor_id(), buf, addr, size));
2239
2240         while (size > 0) {
2241                 unsigned long pfn = ia64_tpa(buf) >> PAGE_SHIFT;
2242
2243
2244                 if (remap_pfn_range(vma, addr, pfn, PAGE_SIZE, PAGE_READONLY))
2245                         return -ENOMEM;
2246
2247                 addr  += PAGE_SIZE;
2248                 buf   += PAGE_SIZE;
2249                 size  -= PAGE_SIZE;
2250         }
2251         return 0;
2252 }
2253
2254 /*
2255  * allocate a sampling buffer and remaps it into the user address space of the task
2256  */
2257 static int
2258 pfm_smpl_buffer_alloc(struct task_struct *task, pfm_context_t *ctx, unsigned long rsize, void **user_vaddr)
2259 {
2260         struct mm_struct *mm = task->mm;
2261         struct vm_area_struct *vma = NULL;
2262         unsigned long size;
2263         void *smpl_buf;
2264
2265
2266         /*
2267          * the fixed header + requested size and align to page boundary
2268          */
2269         size = PAGE_ALIGN(rsize);
2270
2271         DPRINT(("sampling buffer rsize=%lu size=%lu bytes\n", rsize, size));
2272
2273         /*
2274          * check requested size to avoid Denial-of-service attacks
2275          * XXX: may have to refine this test
2276          * Check against address space limit.
2277          *
2278          * if ((mm->total_vm << PAGE_SHIFT) + len> task->rlim[RLIMIT_AS].rlim_cur)
2279          *      return -ENOMEM;
2280          */
2281         if (size > task->signal->rlim[RLIMIT_MEMLOCK].rlim_cur)
2282                 return -ENOMEM;
2283
2284         /*
2285          * We do the easy to undo allocations first.
2286          *
2287          * pfm_rvmalloc(), clears the buffer, so there is no leak
2288          */
2289         smpl_buf = pfm_rvmalloc(size);
2290         if (smpl_buf == NULL) {
2291                 DPRINT(("Can't allocate sampling buffer\n"));
2292                 return -ENOMEM;
2293         }
2294
2295         DPRINT(("smpl_buf @%p\n", smpl_buf));
2296
2297         /* allocate vma */
2298         vma = kmem_cache_alloc(vm_area_cachep, SLAB_KERNEL);
2299         if (!vma) {
2300                 DPRINT(("Cannot allocate vma\n"));
2301                 goto error_kmem;
2302         }
2303         memset(vma, 0, sizeof(*vma));
2304
2305         /*
2306          * partially initialize the vma for the sampling buffer
2307          */
2308         vma->vm_mm           = mm;
2309         vma->vm_flags        = VM_READ| VM_MAYREAD |VM_RESERVED;
2310         vma->vm_page_prot    = PAGE_READONLY; /* XXX may need to change */
2311
2312         /*
2313          * Now we have everything we need and we can initialize
2314          * and connect all the data structures
2315          */
2316
2317         ctx->ctx_smpl_hdr   = smpl_buf;
2318         ctx->ctx_smpl_size  = size; /* aligned size */
2319
2320         /*
2321          * Let's do the difficult operations next.
2322          *
2323          * now we atomically find some area in the address space and
2324          * remap the buffer in it.
2325          */
2326         down_write(&task->mm->mmap_sem);
2327
2328         /* find some free area in address space, must have mmap sem held */
2329         vma->vm_start = pfm_get_unmapped_area(NULL, 0, size, 0, MAP_PRIVATE|MAP_ANONYMOUS, 0);
2330         if (vma->vm_start == 0UL) {
2331                 DPRINT(("Cannot find unmapped area for size %ld\n", size));
2332                 up_write(&task->mm->mmap_sem);
2333                 goto error;
2334         }
2335         vma->vm_end = vma->vm_start + size;
2336         vma->vm_pgoff = vma->vm_start >> PAGE_SHIFT;
2337
2338         DPRINT(("aligned size=%ld, hdr=%p mapped @0x%lx\n", size, ctx->ctx_smpl_hdr, vma->vm_start));
2339
2340         /* can only be applied to current task, need to have the mm semaphore held when called */
2341         if (pfm_remap_buffer(vma, (unsigned long)smpl_buf, vma->vm_start, size)) {
2342                 DPRINT(("Can't remap buffer\n"));
2343                 up_write(&task->mm->mmap_sem);
2344                 goto error;
2345         }
2346
2347         /*
2348          * now insert the vma in the vm list for the process, must be
2349          * done with mmap lock held
2350          */
2351         insert_vm_struct(mm, vma);
2352
2353         vx_vmpages_add(mm, size >> PAGE_SHIFT);
2354         vm_stat_account(vma);
2355         up_write(&task->mm->mmap_sem);
2356
2357         /*
2358          * keep track of user level virtual address
2359          */
2360         ctx->ctx_smpl_vaddr = (void *)vma->vm_start;
2361         *(unsigned long *)user_vaddr = vma->vm_start;
2362
2363         return 0;
2364
2365 error:
2366         kmem_cache_free(vm_area_cachep, vma);
2367 error_kmem:
2368         pfm_rvfree(smpl_buf, size);
2369
2370         return -ENOMEM;
2371 }
2372
2373 /*
2374  * XXX: do something better here
2375  */
2376 static int
2377 pfm_bad_permissions(struct task_struct *task)
2378 {
2379         /* inspired by ptrace_attach() */
2380         DPRINT(("cur: uid=%d gid=%d task: euid=%d suid=%d uid=%d egid=%d sgid=%d\n",
2381                 current->uid,
2382                 current->gid,
2383                 task->euid,
2384                 task->suid,
2385                 task->uid,
2386                 task->egid,
2387                 task->sgid));
2388
2389         return ((current->uid != task->euid)
2390             || (current->uid != task->suid)
2391             || (current->uid != task->uid)
2392             || (current->gid != task->egid)
2393             || (current->gid != task->sgid)
2394             || (current->gid != task->gid)) && !capable(CAP_SYS_PTRACE);
2395 }
2396
2397 static int
2398 pfarg_is_sane(struct task_struct *task, pfarg_context_t *pfx)
2399 {
2400         int ctx_flags;
2401
2402         /* valid signal */
2403
2404         ctx_flags = pfx->ctx_flags;
2405
2406         if (ctx_flags & PFM_FL_SYSTEM_WIDE) {
2407
2408                 /*
2409                  * cannot block in this mode
2410                  */
2411                 if (ctx_flags & PFM_FL_NOTIFY_BLOCK) {
2412                         DPRINT(("cannot use blocking mode when in system wide monitoring\n"));
2413                         return -EINVAL;
2414                 }
2415         } else {
2416         }
2417         /* probably more to add here */
2418
2419         return 0;
2420 }
2421
2422 static int
2423 pfm_setup_buffer_fmt(struct task_struct *task, pfm_context_t *ctx, unsigned int ctx_flags,
2424                      unsigned int cpu, pfarg_context_t *arg)
2425 {
2426         pfm_buffer_fmt_t *fmt = NULL;
2427         unsigned long size = 0UL;
2428         void *uaddr = NULL;
2429         void *fmt_arg = NULL;
2430         int ret = 0;
2431 #define PFM_CTXARG_BUF_ARG(a)   (pfm_buffer_fmt_t *)(a+1)
2432
2433         /* invoke and lock buffer format, if found */
2434         fmt = pfm_find_buffer_fmt(arg->ctx_smpl_buf_id);
2435         if (fmt == NULL) {
2436                 DPRINT(("[%d] cannot find buffer format\n", task->pid));
2437                 return -EINVAL;
2438         }
2439
2440         /*
2441          * buffer argument MUST be contiguous to pfarg_context_t
2442          */
2443         if (fmt->fmt_arg_size) fmt_arg = PFM_CTXARG_BUF_ARG(arg);
2444
2445         ret = pfm_buf_fmt_validate(fmt, task, ctx_flags, cpu, fmt_arg);
2446
2447         DPRINT(("[%d] after validate(0x%x,%d,%p)=%d\n", task->pid, ctx_flags, cpu, fmt_arg, ret));
2448
2449         if (ret) goto error;
2450
2451         /* link buffer format and context */
2452         ctx->ctx_buf_fmt = fmt;
2453
2454         /*
2455          * check if buffer format wants to use perfmon buffer allocation/mapping service
2456          */
2457         ret = pfm_buf_fmt_getsize(fmt, task, ctx_flags, cpu, fmt_arg, &size);
2458         if (ret) goto error;
2459
2460         if (size) {
2461                 /*
2462                  * buffer is always remapped into the caller's address space
2463                  */
2464                 ret = pfm_smpl_buffer_alloc(current, ctx, size, &uaddr);
2465                 if (ret) goto error;
2466
2467                 /* keep track of user address of buffer */
2468                 arg->ctx_smpl_vaddr = uaddr;
2469         }
2470         ret = pfm_buf_fmt_init(fmt, task, ctx->ctx_smpl_hdr, ctx_flags, cpu, fmt_arg);
2471
2472 error:
2473         return ret;
2474 }
2475
2476 static void
2477 pfm_reset_pmu_state(pfm_context_t *ctx)
2478 {
2479         int i;
2480
2481         /*
2482          * install reset values for PMC.
2483          */
2484         for (i=1; PMC_IS_LAST(i) == 0; i++) {
2485                 if (PMC_IS_IMPL(i) == 0) continue;
2486                 ctx->ctx_pmcs[i] = PMC_DFL_VAL(i);
2487                 DPRINT(("pmc[%d]=0x%lx\n", i, ctx->ctx_pmcs[i]));
2488         }
2489         /*
2490          * PMD registers are set to 0UL when the context in memset()
2491          */
2492
2493         /*
2494          * On context switched restore, we must restore ALL pmc and ALL pmd even
2495          * when they are not actively used by the task. In UP, the incoming process
2496          * may otherwise pick up left over PMC, PMD state from the previous process.
2497          * As opposed to PMD, stale PMC can cause harm to the incoming
2498          * process because they may change what is being measured.
2499          * Therefore, we must systematically reinstall the entire
2500          * PMC state. In SMP, the same thing is possible on the
2501          * same CPU but also on between 2 CPUs.
2502          *
2503          * The problem with PMD is information leaking especially
2504          * to user level when psr.sp=0
2505          *
2506          * There is unfortunately no easy way to avoid this problem
2507          * on either UP or SMP. This definitively slows down the
2508          * pfm_load_regs() function.
2509          */
2510
2511          /*
2512           * bitmask of all PMCs accessible to this context
2513           *
2514           * PMC0 is treated differently.
2515           */
2516         ctx->ctx_all_pmcs[0] = pmu_conf->impl_pmcs[0] & ~0x1;
2517
2518         /*
2519          * bitmask of all PMDs that are accesible to this context
2520          */
2521         ctx->ctx_all_pmds[0] = pmu_conf->impl_pmds[0];
2522
2523         DPRINT(("<%d> all_pmcs=0x%lx all_pmds=0x%lx\n", ctx->ctx_fd, ctx->ctx_all_pmcs[0],ctx->ctx_all_pmds[0]));
2524
2525         /*
2526          * useful in case of re-enable after disable
2527          */
2528         ctx->ctx_used_ibrs[0] = 0UL;
2529         ctx->ctx_used_dbrs[0] = 0UL;
2530 }
2531
2532 static int
2533 pfm_ctx_getsize(void *arg, size_t *sz)
2534 {
2535         pfarg_context_t *req = (pfarg_context_t *)arg;
2536         pfm_buffer_fmt_t *fmt;
2537
2538         *sz = 0;
2539
2540         if (!pfm_uuid_cmp(req->ctx_smpl_buf_id, pfm_null_uuid)) return 0;
2541
2542         fmt = pfm_find_buffer_fmt(req->ctx_smpl_buf_id);
2543         if (fmt == NULL) {
2544                 DPRINT(("cannot find buffer format\n"));
2545                 return -EINVAL;
2546         }
2547         /* get just enough to copy in user parameters */
2548         *sz = fmt->fmt_arg_size;
2549         DPRINT(("arg_size=%lu\n", *sz));
2550
2551         return 0;
2552 }
2553
2554
2555
2556 /*
2557  * cannot attach if :
2558  *      - kernel task
2559  *      - task not owned by caller
2560  *      - task incompatible with context mode
2561  */
2562 static int
2563 pfm_task_incompatible(pfm_context_t *ctx, struct task_struct *task)
2564 {
2565         /*
2566          * no kernel task or task not owner by caller
2567          */
2568         if (task->mm == NULL) {
2569                 DPRINT(("task [%d] has not memory context (kernel thread)\n", task->pid));
2570                 return -EPERM;
2571         }
2572         if (pfm_bad_permissions(task)) {
2573                 DPRINT(("no permission to attach to  [%d]\n", task->pid));
2574                 return -EPERM;
2575         }
2576         /*
2577          * cannot block in self-monitoring mode
2578          */
2579         if (CTX_OVFL_NOBLOCK(ctx) == 0 && task == current) {
2580                 DPRINT(("cannot load a blocking context on self for [%d]\n", task->pid));
2581                 return -EINVAL;
2582         }
2583
2584         if (task->exit_state == EXIT_ZOMBIE) {
2585                 DPRINT(("cannot attach to  zombie task [%d]\n", task->pid));
2586                 return -EBUSY;
2587         }
2588
2589         /*
2590          * always ok for self
2591          */
2592         if (task == current) return 0;
2593
2594         if ((task->state != TASK_STOPPED) && (task->state != TASK_TRACED)) {
2595                 DPRINT(("cannot attach to non-stopped task [%d] state=%ld\n", task->pid, task->state));
2596                 return -EBUSY;
2597         }
2598         /*
2599          * make sure the task is off any CPU
2600          */
2601         wait_task_inactive(task);
2602
2603         /* more to come... */
2604
2605         return 0;
2606 }
2607
2608 static int
2609 pfm_get_task(pfm_context_t *ctx, pid_t pid, struct task_struct **task)
2610 {
2611         struct task_struct *p = current;
2612         int ret;
2613
2614         /* XXX: need to add more checks here */
2615         if (pid < 2) return -EPERM;
2616
2617         if (pid != current->pid) {
2618
2619                 read_lock(&tasklist_lock);
2620
2621                 p = find_task_by_pid(pid);
2622
2623                 /* make sure task cannot go away while we operate on it */
2624                 if (p) get_task_struct(p);
2625
2626                 read_unlock(&tasklist_lock);
2627
2628                 if (p == NULL) return -ESRCH;
2629         }
2630
2631         ret = pfm_task_incompatible(ctx, p);
2632         if (ret == 0) {
2633                 *task = p;
2634         } else if (p != current) {
2635                 pfm_put_task(p);
2636         }
2637         return ret;
2638 }
2639
2640
2641
2642 static int
2643 pfm_context_create(pfm_context_t *ctx, void *arg, int count, struct pt_regs *regs)
2644 {
2645         pfarg_context_t *req = (pfarg_context_t *)arg;
2646         struct file *filp;
2647         int ctx_flags;
2648         int ret;
2649
2650         /* let's check the arguments first */
2651         ret = pfarg_is_sane(current, req);
2652         if (ret < 0) return ret;
2653
2654         ctx_flags = req->ctx_flags;
2655
2656         ret = -ENOMEM;
2657
2658         ctx = pfm_context_alloc();
2659         if (!ctx) goto error;
2660
2661         ret = pfm_alloc_fd(&filp);
2662         if (ret < 0) goto error_file;
2663
2664         req->ctx_fd = ctx->ctx_fd = ret;
2665
2666         /*
2667          * attach context to file
2668          */
2669         filp->private_data = ctx;
2670
2671         /*
2672          * does the user want to sample?
2673          */
2674         if (pfm_uuid_cmp(req->ctx_smpl_buf_id, pfm_null_uuid)) {
2675                 ret = pfm_setup_buffer_fmt(current, ctx, ctx_flags, 0, req);
2676                 if (ret) goto buffer_error;
2677         }
2678
2679         /*
2680          * init context protection lock
2681          */
2682         spin_lock_init(&ctx->ctx_lock);
2683
2684         /*
2685          * context is unloaded
2686          */
2687         ctx->ctx_state = PFM_CTX_UNLOADED;
2688
2689         /*
2690          * initialization of context's flags
2691          */
2692         ctx->ctx_fl_block       = (ctx_flags & PFM_FL_NOTIFY_BLOCK) ? 1 : 0;
2693         ctx->ctx_fl_system      = (ctx_flags & PFM_FL_SYSTEM_WIDE) ? 1: 0;
2694         ctx->ctx_fl_is_sampling = ctx->ctx_buf_fmt ? 1 : 0; /* assume record() is defined */
2695         ctx->ctx_fl_no_msg      = (ctx_flags & PFM_FL_OVFL_NO_MSG) ? 1: 0;
2696         /*
2697          * will move to set properties
2698          * ctx->ctx_fl_excl_idle   = (ctx_flags & PFM_FL_EXCL_IDLE) ? 1: 0;
2699          */
2700
2701         /*
2702          * init restart semaphore to locked
2703          */
2704         sema_init(&ctx->ctx_restart_sem, 0);
2705
2706         /*
2707          * activation is used in SMP only
2708          */
2709         ctx->ctx_last_activation = PFM_INVALID_ACTIVATION;
2710         SET_LAST_CPU(ctx, -1);
2711
2712         /*
2713          * initialize notification message queue
2714          */
2715         ctx->ctx_msgq_head = ctx->ctx_msgq_tail = 0;
2716         init_waitqueue_head(&ctx->ctx_msgq_wait);
2717         init_waitqueue_head(&ctx->ctx_zombieq);
2718
2719         DPRINT(("ctx=%p flags=0x%x system=%d notify_block=%d excl_idle=%d no_msg=%d ctx_fd=%d \n",
2720                 ctx,
2721                 ctx_flags,
2722                 ctx->ctx_fl_system,
2723                 ctx->ctx_fl_block,
2724                 ctx->ctx_fl_excl_idle,
2725                 ctx->ctx_fl_no_msg,
2726                 ctx->ctx_fd));
2727
2728         /*
2729          * initialize soft PMU state
2730          */
2731         pfm_reset_pmu_state(ctx);
2732
2733         return 0;
2734
2735 buffer_error:
2736         pfm_free_fd(ctx->ctx_fd, filp);
2737
2738         if (ctx->ctx_buf_fmt) {
2739                 pfm_buf_fmt_exit(ctx->ctx_buf_fmt, current, NULL, regs);
2740         }
2741 error_file:
2742         pfm_context_free(ctx);
2743
2744 error:
2745         return ret;
2746 }
2747
2748 static inline unsigned long
2749 pfm_new_counter_value (pfm_counter_t *reg, int is_long_reset)
2750 {
2751         unsigned long val = is_long_reset ? reg->long_reset : reg->short_reset;
2752         unsigned long new_seed, old_seed = reg->seed, mask = reg->mask;
2753         extern unsigned long carta_random32 (unsigned long seed);
2754
2755         if (reg->flags & PFM_REGFL_RANDOM) {
2756                 new_seed = carta_random32(old_seed);
2757                 val -= (old_seed & mask);       /* counter values are negative numbers! */
2758                 if ((mask >> 32) != 0)
2759                         /* construct a full 64-bit random value: */
2760                         new_seed |= carta_random32(old_seed >> 32) << 32;
2761                 reg->seed = new_seed;
2762         }
2763         reg->lval = val;
2764         return val;
2765 }
2766
2767 static void
2768 pfm_reset_regs_masked(pfm_context_t *ctx, unsigned long *ovfl_regs, int is_long_reset)
2769 {
2770         unsigned long mask = ovfl_regs[0];
2771         unsigned long reset_others = 0UL;
2772         unsigned long val;
2773         int i;
2774
2775         /*
2776          * now restore reset value on sampling overflowed counters
2777          */
2778         mask >>= PMU_FIRST_COUNTER;
2779         for(i = PMU_FIRST_COUNTER; mask; i++, mask >>= 1) {
2780
2781                 if ((mask & 0x1UL) == 0UL) continue;
2782
2783                 ctx->ctx_pmds[i].val = val = pfm_new_counter_value(ctx->ctx_pmds+ i, is_long_reset);
2784                 reset_others        |= ctx->ctx_pmds[i].reset_pmds[0];
2785
2786                 DPRINT_ovfl((" %s reset ctx_pmds[%d]=%lx\n", is_long_reset ? "long" : "short", i, val));
2787         }
2788
2789         /*
2790          * Now take care of resetting the other registers
2791          */
2792         for(i = 0; reset_others; i++, reset_others >>= 1) {
2793
2794                 if ((reset_others & 0x1) == 0) continue;
2795
2796                 ctx->ctx_pmds[i].val = val = pfm_new_counter_value(ctx->ctx_pmds + i, is_long_reset);
2797
2798                 DPRINT_ovfl(("%s reset_others pmd[%d]=%lx\n",
2799                           is_long_reset ? "long" : "short", i, val));
2800         }
2801 }
2802
2803 static void
2804 pfm_reset_regs(pfm_context_t *ctx, unsigned long *ovfl_regs, int is_long_reset)
2805 {
2806         unsigned long mask = ovfl_regs[0];
2807         unsigned long reset_others = 0UL;
2808         unsigned long val;
2809         int i;
2810
2811         DPRINT_ovfl(("ovfl_regs=0x%lx is_long_reset=%d\n", ovfl_regs[0], is_long_reset));
2812
2813         if (ctx->ctx_state == PFM_CTX_MASKED) {
2814                 pfm_reset_regs_masked(ctx, ovfl_regs, is_long_reset);
2815                 return;
2816         }
2817
2818         /*
2819          * now restore reset value on sampling overflowed counters
2820          */
2821         mask >>= PMU_FIRST_COUNTER;
2822         for(i = PMU_FIRST_COUNTER; mask; i++, mask >>= 1) {
2823
2824                 if ((mask & 0x1UL) == 0UL) continue;
2825
2826                 val           = pfm_new_counter_value(ctx->ctx_pmds+ i, is_long_reset);
2827                 reset_others |= ctx->ctx_pmds[i].reset_pmds[0];
2828
2829                 DPRINT_ovfl((" %s reset ctx_pmds[%d]=%lx\n", is_long_reset ? "long" : "short", i, val));
2830
2831                 pfm_write_soft_counter(ctx, i, val);
2832         }
2833
2834         /*
2835          * Now take care of resetting the other registers
2836          */
2837         for(i = 0; reset_others; i++, reset_others >>= 1) {
2838
2839                 if ((reset_others & 0x1) == 0) continue;
2840
2841                 val = pfm_new_counter_value(ctx->ctx_pmds + i, is_long_reset);
2842
2843                 if (PMD_IS_COUNTING(i)) {
2844                         pfm_write_soft_counter(ctx, i, val);
2845                 } else {
2846                         ia64_set_pmd(i, val);
2847                 }
2848                 DPRINT_ovfl(("%s reset_others pmd[%d]=%lx\n",
2849                           is_long_reset ? "long" : "short", i, val));
2850         }
2851         ia64_srlz_d();
2852 }
2853
2854 static int
2855 pfm_write_pmcs(pfm_context_t *ctx, void *arg, int count, struct pt_regs *regs)
2856 {
2857         struct thread_struct *thread = NULL;
2858         struct task_struct *task;
2859         pfarg_reg_t *req = (pfarg_reg_t *)arg;
2860         unsigned long value, pmc_pm;
2861         unsigned long smpl_pmds, reset_pmds, impl_pmds;
2862         unsigned int cnum, reg_flags, flags, pmc_type;
2863         int i, can_access_pmu = 0, is_loaded, is_system, expert_mode;
2864         int is_monitor, is_counting, state;
2865         int ret = -EINVAL;
2866         pfm_reg_check_t wr_func;
2867 #define PFM_CHECK_PMC_PM(x, y, z) ((x)->ctx_fl_system ^ PMC_PM(y, z))
2868
2869         state     = ctx->ctx_state;
2870         is_loaded = state == PFM_CTX_LOADED ? 1 : 0;
2871         is_system = ctx->ctx_fl_system;
2872         task      = ctx->ctx_task;
2873         impl_pmds = pmu_conf->impl_pmds[0];
2874
2875         if (state == PFM_CTX_ZOMBIE) return -EINVAL;
2876
2877         if (is_loaded) {
2878                 thread = &task->thread;
2879                 /*
2880                  * In system wide and when the context is loaded, access can only happen
2881                  * when the caller is running on the CPU being monitored by the session.
2882                  * It does not have to be the owner (ctx_task) of the context per se.
2883                  */
2884                 if (is_system && ctx->ctx_cpu != smp_processor_id()) {
2885                         DPRINT(("should be running on CPU%d\n", ctx->ctx_cpu));
2886                         return -EBUSY;
2887                 }
2888                 can_access_pmu = GET_PMU_OWNER() == task || is_system ? 1 : 0;
2889         }
2890         expert_mode = pfm_sysctl.expert_mode; 
2891
2892         for (i = 0; i < count; i++, req++) {
2893
2894                 cnum       = req->reg_num;
2895                 reg_flags  = req->reg_flags;
2896                 value      = req->reg_value;
2897                 smpl_pmds  = req->reg_smpl_pmds[0];
2898                 reset_pmds = req->reg_reset_pmds[0];
2899                 flags      = 0;
2900
2901
2902                 if (cnum >= PMU_MAX_PMCS) {
2903                         DPRINT(("pmc%u is invalid\n", cnum));
2904                         goto error;
2905                 }
2906
2907                 pmc_type   = pmu_conf->pmc_desc[cnum].type;
2908                 pmc_pm     = (value >> pmu_conf->pmc_desc[cnum].pm_pos) & 0x1;
2909                 is_counting = (pmc_type & PFM_REG_COUNTING) == PFM_REG_COUNTING ? 1 : 0;
2910                 is_monitor  = (pmc_type & PFM_REG_MONITOR) == PFM_REG_MONITOR ? 1 : 0;
2911
2912                 /*
2913                  * we reject all non implemented PMC as well
2914                  * as attempts to modify PMC[0-3] which are used
2915                  * as status registers by the PMU
2916                  */
2917                 if ((pmc_type & PFM_REG_IMPL) == 0 || (pmc_type & PFM_REG_CONTROL) == PFM_REG_CONTROL) {
2918                         DPRINT(("pmc%u is unimplemented or no-access pmc_type=%x\n", cnum, pmc_type));
2919                         goto error;
2920                 }
2921                 wr_func = pmu_conf->pmc_desc[cnum].write_check;
2922                 /*
2923                  * If the PMC is a monitor, then if the value is not the default:
2924                  *      - system-wide session: PMCx.pm=1 (privileged monitor)
2925                  *      - per-task           : PMCx.pm=0 (user monitor)
2926                  */
2927                 if (is_monitor && value != PMC_DFL_VAL(cnum) && is_system ^ pmc_pm) {
2928                         DPRINT(("pmc%u pmc_pm=%lu is_system=%d\n",
2929                                 cnum,
2930                                 pmc_pm,
2931                                 is_system));
2932                         goto error;
2933                 }
2934
2935                 if (is_counting) {
2936                         /*
2937                          * enforce generation of overflow interrupt. Necessary on all
2938                          * CPUs.
2939                          */
2940                         value |= 1 << PMU_PMC_OI;
2941
2942                         if (reg_flags & PFM_REGFL_OVFL_NOTIFY) {
2943                                 flags |= PFM_REGFL_OVFL_NOTIFY;
2944                         }
2945
2946                         if (reg_flags & PFM_REGFL_RANDOM) flags |= PFM_REGFL_RANDOM;
2947
2948                         /* verify validity of smpl_pmds */
2949                         if ((smpl_pmds & impl_pmds) != smpl_pmds) {
2950                                 DPRINT(("invalid smpl_pmds 0x%lx for pmc%u\n", smpl_pmds, cnum));
2951                                 goto error;
2952                         }
2953
2954                         /* verify validity of reset_pmds */
2955                         if ((reset_pmds & impl_pmds) != reset_pmds) {
2956                                 DPRINT(("invalid reset_pmds 0x%lx for pmc%u\n", reset_pmds, cnum));
2957                                 goto error;
2958                         }
2959                 } else {
2960                         if (reg_flags & (PFM_REGFL_OVFL_NOTIFY|PFM_REGFL_RANDOM)) {
2961                                 DPRINT(("cannot set ovfl_notify or random on pmc%u\n", cnum));
2962                                 goto error;
2963                         }
2964                         /* eventid on non-counting monitors are ignored */
2965                 }
2966
2967                 /*
2968                  * execute write checker, if any
2969                  */
2970                 if (likely(expert_mode == 0 && wr_func)) {
2971                         ret = (*wr_func)(task, ctx, cnum, &value, regs);
2972                         if (ret) goto error;
2973                         ret = -EINVAL;
2974                 }
2975
2976                 /*
2977                  * no error on this register
2978                  */
2979                 PFM_REG_RETFLAG_SET(req->reg_flags, 0);
2980
2981                 /*
2982                  * Now we commit the changes to the software state
2983                  */
2984
2985                 /*
2986                  * update overflow information
2987                  */
2988                 if (is_counting) {
2989                         /*
2990                          * full flag update each time a register is programmed
2991                          */
2992                         ctx->ctx_pmds[cnum].flags = flags;
2993
2994                         ctx->ctx_pmds[cnum].reset_pmds[0] = reset_pmds;
2995                         ctx->ctx_pmds[cnum].smpl_pmds[0]  = smpl_pmds;
2996                         ctx->ctx_pmds[cnum].eventid       = req->reg_smpl_eventid;
2997
2998                         /*
2999                          * Mark all PMDS to be accessed as used.
3000                          *
3001                          * We do not keep track of PMC because we have to
3002                          * systematically restore ALL of them.
3003                          *
3004                          * We do not update the used_monitors mask, because
3005                          * if we have not programmed them, then will be in
3006                          * a quiescent state, therefore we will not need to
3007                          * mask/restore then when context is MASKED.
3008                          */
3009                         CTX_USED_PMD(ctx, reset_pmds);
3010                         CTX_USED_PMD(ctx, smpl_pmds);
3011                         /*
3012                          * make sure we do not try to reset on
3013                          * restart because we have established new values
3014                          */
3015                         if (state == PFM_CTX_MASKED) ctx->ctx_ovfl_regs[0] &= ~1UL << cnum;
3016                 }
3017                 /*
3018                  * Needed in case the user does not initialize the equivalent
3019                  * PMD. Clearing is done indirectly via pfm_reset_pmu_state() so there is no
3020                  * possible leak here.
3021                  */
3022                 CTX_USED_PMD(ctx, pmu_conf->pmc_desc[cnum].dep_pmd[0]);
3023
3024                 /*
3025                  * keep track of the monitor PMC that we are using.
3026                  * we save the value of the pmc in ctx_pmcs[] and if
3027                  * the monitoring is not stopped for the context we also
3028                  * place it in the saved state area so that it will be
3029                  * picked up later by the context switch code.
3030                  *
3031                  * The value in ctx_pmcs[] can only be changed in pfm_write_pmcs().
3032                  *
3033                  * The value in thread->pmcs[] may be modified on overflow, i.e.,  when
3034                  * monitoring needs to be stopped.
3035                  */
3036                 if (is_monitor) CTX_USED_MONITOR(ctx, 1UL << cnum);
3037
3038                 /*
3039                  * update context state
3040                  */
3041                 ctx->ctx_pmcs[cnum] = value;
3042
3043                 if (is_loaded) {
3044                         /*
3045                          * write thread state
3046                          */
3047                         if (is_system == 0) thread->pmcs[cnum] = value;
3048
3049                         /*
3050                          * write hardware register if we can
3051                          */
3052                         if (can_access_pmu) {
3053                                 ia64_set_pmc(cnum, value);
3054                         }
3055 #ifdef CONFIG_SMP
3056                         else {
3057                                 /*
3058                                  * per-task SMP only here
3059                                  *
3060                                  * we are guaranteed that the task is not running on the other CPU,
3061                                  * we indicate that this PMD will need to be reloaded if the task
3062                                  * is rescheduled on the CPU it ran last on.
3063                                  */
3064                                 ctx->ctx_reload_pmcs[0] |= 1UL << cnum;
3065                         }
3066 #endif
3067                 }
3068
3069                 DPRINT(("pmc[%u]=0x%lx ld=%d apmu=%d flags=0x%x all_pmcs=0x%lx used_pmds=0x%lx eventid=%ld smpl_pmds=0x%lx reset_pmds=0x%lx reloads_pmcs=0x%lx used_monitors=0x%lx ovfl_regs=0x%lx\n",
3070                           cnum,
3071                           value,
3072                           is_loaded,
3073                           can_access_pmu,
3074                           flags,
3075                           ctx->ctx_all_pmcs[0],
3076                           ctx->ctx_used_pmds[0],
3077                           ctx->ctx_pmds[cnum].eventid,
3078                           smpl_pmds,
3079                           reset_pmds,
3080                           ctx->ctx_reload_pmcs[0],
3081                           ctx->ctx_used_monitors[0],
3082                           ctx->ctx_ovfl_regs[0]));
3083         }
3084
3085         /*
3086          * make sure the changes are visible
3087          */
3088         if (can_access_pmu) ia64_srlz_d();
3089
3090         return 0;
3091 error:
3092         PFM_REG_RETFLAG_SET(req->reg_flags, PFM_REG_RETFL_EINVAL);
3093         return ret;
3094 }
3095
3096 static int
3097 pfm_write_pmds(pfm_context_t *ctx, void *arg, int count, struct pt_regs *regs)
3098 {
3099         struct thread_struct *thread = NULL;
3100         struct task_struct *task;
3101         pfarg_reg_t *req = (pfarg_reg_t *)arg;
3102         unsigned long value, hw_value, ovfl_mask;
3103         unsigned int cnum;
3104         int i, can_access_pmu = 0, state;
3105         int is_counting, is_loaded, is_system, expert_mode;
3106         int ret = -EINVAL;
3107         pfm_reg_check_t wr_func;
3108
3109
3110         state     = ctx->ctx_state;
3111         is_loaded = state == PFM_CTX_LOADED ? 1 : 0;
3112         is_system = ctx->ctx_fl_system;
3113         ovfl_mask = pmu_conf->ovfl_val;
3114         task      = ctx->ctx_task;
3115
3116         if (unlikely(state == PFM_CTX_ZOMBIE)) return -EINVAL;
3117
3118         /*
3119          * on both UP and SMP, we can only write to the PMC when the task is
3120          * the owner of the local PMU.
3121          */
3122         if (likely(is_loaded)) {
3123                 thread = &task->thread;
3124                 /*
3125                  * In system wide and when the context is loaded, access can only happen
3126                  * when the caller is running on the CPU being monitored by the session.
3127                  * It does not have to be the owner (ctx_task) of the context per se.
3128                  */
3129                 if (unlikely(is_system && ctx->ctx_cpu != smp_processor_id())) {
3130                         DPRINT(("should be running on CPU%d\n", ctx->ctx_cpu));
3131                         return -EBUSY;
3132                 }
3133                 can_access_pmu = GET_PMU_OWNER() == task || is_system ? 1 : 0;
3134         }
3135         expert_mode = pfm_sysctl.expert_mode; 
3136
3137         for (i = 0; i < count; i++, req++) {
3138
3139                 cnum  = req->reg_num;
3140                 value = req->reg_value;
3141
3142                 if (!PMD_IS_IMPL(cnum)) {
3143                         DPRINT(("pmd[%u] is unimplemented or invalid\n", cnum));
3144                         goto abort_mission;
3145                 }
3146                 is_counting = PMD_IS_COUNTING(cnum);
3147                 wr_func     = pmu_conf->pmd_desc[cnum].write_check;
3148
3149                 /*
3150                  * execute write checker, if any
3151                  */
3152                 if (unlikely(expert_mode == 0 && wr_func)) {
3153                         unsigned long v = value;
3154
3155                         ret = (*wr_func)(task, ctx, cnum, &v, regs);
3156                         if (ret) goto abort_mission;
3157
3158                         value = v;
3159                         ret   = -EINVAL;
3160                 }
3161
3162                 /*
3163                  * no error on this register
3164                  */
3165                 PFM_REG_RETFLAG_SET(req->reg_flags, 0);
3166
3167                 /*
3168                  * now commit changes to software state
3169                  */
3170                 hw_value = value;
3171
3172                 /*
3173                  * update virtualized (64bits) counter
3174                  */
3175                 if (is_counting) {
3176                         /*
3177                          * write context state
3178                          */
3179                         ctx->ctx_pmds[cnum].lval = value;
3180
3181                         /*
3182                          * when context is load we use the split value
3183                          */
3184                         if (is_loaded) {
3185                                 hw_value = value &  ovfl_mask;
3186                                 value    = value & ~ovfl_mask;
3187                         }
3188                 }
3189                 /*
3190                  * update reset values (not just for counters)
3191                  */
3192                 ctx->ctx_pmds[cnum].long_reset  = req->reg_long_reset;
3193                 ctx->ctx_pmds[cnum].short_reset = req->reg_short_reset;
3194
3195                 /*
3196                  * update randomization parameters (not just for counters)
3197                  */
3198                 ctx->ctx_pmds[cnum].seed = req->reg_random_seed;
3199                 ctx->ctx_pmds[cnum].mask = req->reg_random_mask;
3200
3201                 /*
3202                  * update context value
3203                  */
3204                 ctx->ctx_pmds[cnum].val  = value;
3205
3206                 /*
3207                  * Keep track of what we use
3208                  *
3209                  * We do not keep track of PMC because we have to
3210                  * systematically restore ALL of them.
3211                  */
3212                 CTX_USED_PMD(ctx, PMD_PMD_DEP(cnum));
3213
3214                 /*
3215                  * mark this PMD register used as well
3216                  */
3217                 CTX_USED_PMD(ctx, RDEP(cnum));
3218
3219                 /*
3220                  * make sure we do not try to reset on
3221                  * restart because we have established new values
3222                  */
3223                 if (is_counting && state == PFM_CTX_MASKED) {
3224                         ctx->ctx_ovfl_regs[0] &= ~1UL << cnum;
3225                 }
3226
3227                 if (is_loaded) {
3228                         /*
3229                          * write thread state
3230                          */
3231                         if (is_system == 0) thread->pmds[cnum] = hw_value;
3232
3233                         /*
3234                          * write hardware register if we can
3235                          */
3236                         if (can_access_pmu) {
3237                                 ia64_set_pmd(cnum, hw_value);
3238                         } else {
3239 #ifdef CONFIG_SMP
3240                                 /*
3241                                  * we are guaranteed that the task is not running on the other CPU,
3242                                  * we indicate that this PMD will need to be reloaded if the task
3243                                  * is rescheduled on the CPU it ran last on.
3244                                  */
3245                                 ctx->ctx_reload_pmds[0] |= 1UL << cnum;
3246 #endif
3247                         }
3248                 }
3249
3250                 DPRINT(("pmd[%u]=0x%lx ld=%d apmu=%d, hw_value=0x%lx ctx_pmd=0x%lx  short_reset=0x%lx "
3251                           "long_reset=0x%lx notify=%c seed=0x%lx mask=0x%lx used_pmds=0x%lx reset_pmds=0x%lx reload_pmds=0x%lx all_pmds=0x%lx ovfl_regs=0x%lx\n",
3252                         cnum,
3253                         value,
3254                         is_loaded,
3255                         can_access_pmu,
3256                         hw_value,
3257                         ctx->ctx_pmds[cnum].val,
3258                         ctx->ctx_pmds[cnum].short_reset,
3259                         ctx->ctx_pmds[cnum].long_reset,
3260                         PMC_OVFL_NOTIFY(ctx, cnum) ? 'Y':'N',
3261                         ctx->ctx_pmds[cnum].seed,
3262                         ctx->ctx_pmds[cnum].mask,
3263                         ctx->ctx_used_pmds[0],
3264                         ctx->ctx_pmds[cnum].reset_pmds[0],
3265                         ctx->ctx_reload_pmds[0],
3266                         ctx->ctx_all_pmds[0],
3267                         ctx->ctx_ovfl_regs[0]));
3268         }
3269
3270         /*
3271          * make changes visible
3272          */
3273         if (can_access_pmu) ia64_srlz_d();
3274
3275         return 0;
3276
3277 abort_mission:
3278         /*
3279          * for now, we have only one possibility for error
3280          */
3281         PFM_REG_RETFLAG_SET(req->reg_flags, PFM_REG_RETFL_EINVAL);
3282         return ret;
3283 }
3284
3285 /*
3286  * By the way of PROTECT_CONTEXT(), interrupts are masked while we are in this function.
3287  * Therefore we know, we do not have to worry about the PMU overflow interrupt. If an
3288  * interrupt is delivered during the call, it will be kept pending until we leave, making
3289  * it appears as if it had been generated at the UNPROTECT_CONTEXT(). At least we are
3290  * guaranteed to return consistent data to the user, it may simply be old. It is not
3291  * trivial to treat the overflow while inside the call because you may end up in
3292  * some module sampling buffer code causing deadlocks.
3293  */
3294 static int
3295 pfm_read_pmds(pfm_context_t *ctx, void *arg, int count, struct pt_regs *regs)
3296 {
3297         struct thread_struct *thread = NULL;
3298         struct task_struct *task;
3299         unsigned long val = 0UL, lval, ovfl_mask, sval;
3300         pfarg_reg_t *req = (pfarg_reg_t *)arg;
3301         unsigned int cnum, reg_flags = 0;
3302         int i, can_access_pmu = 0, state;
3303         int is_loaded, is_system, is_counting, expert_mode;
3304         int ret = -EINVAL;
3305         pfm_reg_check_t rd_func;
3306
3307         /*
3308          * access is possible when loaded only for
3309          * self-monitoring tasks or in UP mode
3310          */
3311
3312         state     = ctx->ctx_state;
3313         is_loaded = state == PFM_CTX_LOADED ? 1 : 0;
3314         is_system = ctx->ctx_fl_system;
3315         ovfl_mask = pmu_conf->ovfl_val;
3316         task      = ctx->ctx_task;
3317
3318         if (state == PFM_CTX_ZOMBIE) return -EINVAL;
3319
3320         if (likely(is_loaded)) {
3321                 thread = &task->thread;
3322                 /*
3323                  * In system wide and when the context is loaded, access can only happen
3324                  * when the caller is running on the CPU being monitored by the session.
3325                  * It does not have to be the owner (ctx_task) of the context per se.
3326                  */
3327                 if (unlikely(is_system && ctx->ctx_cpu != smp_processor_id())) {
3328                         DPRINT(("should be running on CPU%d\n", ctx->ctx_cpu));
3329                         return -EBUSY;
3330                 }
3331                 /*
3332                  * this can be true when not self-monitoring only in UP
3333                  */
3334                 can_access_pmu = GET_PMU_OWNER() == task || is_system ? 1 : 0;
3335
3336                 if (can_access_pmu) ia64_srlz_d();
3337         }
3338         expert_mode = pfm_sysctl.expert_mode; 
3339
3340         DPRINT(("ld=%d apmu=%d ctx_state=%d\n",
3341                 is_loaded,
3342                 can_access_pmu,
3343                 state));
3344
3345         /*
3346          * on both UP and SMP, we can only read the PMD from the hardware register when
3347          * the task is the owner of the local PMU.
3348          */
3349
3350         for (i = 0; i < count; i++, req++) {
3351
3352                 cnum        = req->reg_num;
3353                 reg_flags   = req->reg_flags;
3354
3355                 if (unlikely(!PMD_IS_IMPL(cnum))) goto error;
3356                 /*
3357                  * we can only read the register that we use. That includes
3358                  * the one we explicitely initialize AND the one we want included
3359                  * in the sampling buffer (smpl_regs).
3360                  *
3361                  * Having this restriction allows optimization in the ctxsw routine
3362                  * without compromising security (leaks)
3363                  */
3364                 if (unlikely(!CTX_IS_USED_PMD(ctx, cnum))) goto error;
3365
3366                 sval        = ctx->ctx_pmds[cnum].val;
3367                 lval        = ctx->ctx_pmds[cnum].lval;
3368                 is_counting = PMD_IS_COUNTING(cnum);
3369
3370                 /*
3371                  * If the task is not the current one, then we check if the
3372                  * PMU state is still in the local live register due to lazy ctxsw.
3373                  * If true, then we read directly from the registers.
3374                  */
3375                 if (can_access_pmu){
3376                         val = ia64_get_pmd(cnum);
3377                 } else {
3378                         /*
3379                          * context has been saved
3380                          * if context is zombie, then task does not exist anymore.
3381                          * In this case, we use the full value saved in the context (pfm_flush_regs()).
3382                          */
3383                         val = is_loaded ? thread->pmds[cnum] : 0UL;
3384                 }
3385                 rd_func = pmu_conf->pmd_desc[cnum].read_check;
3386
3387                 if (is_counting) {
3388                         /*
3389                          * XXX: need to check for overflow when loaded
3390                          */
3391                         val &= ovfl_mask;
3392                         val += sval;
3393                 }
3394
3395                 /*
3396                  * execute read checker, if any
3397                  */
3398                 if (unlikely(expert_mode == 0 && rd_func)) {
3399                         unsigned long v = val;
3400                         ret = (*rd_func)(ctx->ctx_task, ctx, cnum, &v, regs);
3401                         if (ret) goto error;
3402                         val = v;
3403                         ret = -EINVAL;
3404                 }
3405
3406                 PFM_REG_RETFLAG_SET(reg_flags, 0);
3407
3408                 DPRINT(("pmd[%u]=0x%lx\n", cnum, val));
3409
3410                 /*
3411                  * update register return value, abort all if problem during copy.
3412                  * we only modify the reg_flags field. no check mode is fine because
3413                  * access has been verified upfront in sys_perfmonctl().
3414                  */
3415                 req->reg_value            = val;
3416                 req->reg_flags            = reg_flags;
3417                 req->reg_last_reset_val   = lval;
3418         }
3419
3420         return 0;
3421
3422 error:
3423         PFM_REG_RETFLAG_SET(req->reg_flags, PFM_REG_RETFL_EINVAL);
3424         return ret;
3425 }
3426
3427 int
3428 pfm_mod_write_pmcs(struct task_struct *task, void *req, unsigned int nreq, struct pt_regs *regs)
3429 {
3430         pfm_context_t *ctx;
3431
3432         if (req == NULL) return -EINVAL;
3433
3434         ctx = GET_PMU_CTX();
3435
3436         if (ctx == NULL) return -EINVAL;
3437
3438         /*
3439          * for now limit to current task, which is enough when calling
3440          * from overflow handler
3441          */
3442         if (task != current && ctx->ctx_fl_system == 0) return -EBUSY;
3443
3444         return pfm_write_pmcs(ctx, req, nreq, regs);
3445 }
3446 EXPORT_SYMBOL(pfm_mod_write_pmcs);
3447
3448 int
3449 pfm_mod_read_pmds(struct task_struct *task, void *req, unsigned int nreq, struct pt_regs *regs)
3450 {
3451         pfm_context_t *ctx;
3452
3453         if (req == NULL) return -EINVAL;
3454
3455         ctx = GET_PMU_CTX();
3456
3457         if (ctx == NULL) return -EINVAL;
3458
3459         /*
3460          * for now limit to current task, which is enough when calling
3461          * from overflow handler
3462          */
3463         if (task != current && ctx->ctx_fl_system == 0) return -EBUSY;
3464
3465         return pfm_read_pmds(ctx, req, nreq, regs);
3466 }
3467 EXPORT_SYMBOL(pfm_mod_read_pmds);
3468
3469 /*
3470  * Only call this function when a process it trying to
3471  * write the debug registers (reading is always allowed)
3472  */
3473 int
3474 pfm_use_debug_registers(struct task_struct *task)
3475 {
3476         pfm_context_t *ctx = task->thread.pfm_context;
3477         unsigned long flags;
3478         int ret = 0;
3479
3480         if (pmu_conf->use_rr_dbregs == 0) return 0;
3481
3482         DPRINT(("called for [%d]\n", task->pid));
3483
3484         /*
3485          * do it only once
3486          */
3487         if (task->thread.flags & IA64_THREAD_DBG_VALID) return 0;
3488
3489         /*
3490          * Even on SMP, we do not need to use an atomic here because
3491          * the only way in is via ptrace() and this is possible only when the
3492          * process is stopped. Even in the case where the ctxsw out is not totally
3493          * completed by the time we come here, there is no way the 'stopped' process
3494          * could be in the middle of fiddling with the pfm_write_ibr_dbr() routine.
3495          * So this is always safe.
3496          */
3497         if (ctx && ctx->ctx_fl_using_dbreg == 1) return -1;
3498
3499         LOCK_PFS(flags);
3500
3501         /*
3502          * We cannot allow setting breakpoints when system wide monitoring
3503          * sessions are using the debug registers.
3504          */
3505         if (pfm_sessions.pfs_sys_use_dbregs> 0)
3506                 ret = -1;
3507         else
3508                 pfm_sessions.pfs_ptrace_use_dbregs++;
3509
3510         DPRINT(("ptrace_use_dbregs=%u  sys_use_dbregs=%u by [%d] ret = %d\n",
3511                   pfm_sessions.pfs_ptrace_use_dbregs,
3512                   pfm_sessions.pfs_sys_use_dbregs,
3513                   task->pid, ret));
3514
3515         UNLOCK_PFS(flags);
3516
3517         return ret;
3518 }
3519
3520 /*
3521  * This function is called for every task that exits with the
3522  * IA64_THREAD_DBG_VALID set. This indicates a task which was
3523  * able to use the debug registers for debugging purposes via
3524  * ptrace(). Therefore we know it was not using them for
3525  * perfmormance monitoring, so we only decrement the number
3526  * of "ptraced" debug register users to keep the count up to date
3527  */
3528 int
3529 pfm_release_debug_registers(struct task_struct *task)
3530 {
3531         unsigned long flags;
3532         int ret;
3533
3534         if (pmu_conf->use_rr_dbregs == 0) return 0;
3535
3536         LOCK_PFS(flags);
3537         if (pfm_sessions.pfs_ptrace_use_dbregs == 0) {
3538                 printk(KERN_ERR "perfmon: invalid release for [%d] ptrace_use_dbregs=0\n", task->pid);
3539                 ret = -1;
3540         }  else {
3541                 pfm_sessions.pfs_ptrace_use_dbregs--;
3542                 ret = 0;
3543         }
3544         UNLOCK_PFS(flags);
3545
3546         return ret;
3547 }
3548
3549 static int
3550 pfm_restart(pfm_context_t *ctx, void *arg, int count, struct pt_regs *regs)
3551 {
3552         struct task_struct *task;
3553         pfm_buffer_fmt_t *fmt;
3554         pfm_ovfl_ctrl_t rst_ctrl;
3555         int state, is_system;
3556         int ret = 0;
3557
3558         state     = ctx->ctx_state;
3559         fmt       = ctx->ctx_buf_fmt;
3560         is_system = ctx->ctx_fl_system;
3561         task      = PFM_CTX_TASK(ctx);
3562
3563         switch(state) {
3564                 case PFM_CTX_MASKED:
3565                         break;
3566                 case PFM_CTX_LOADED: 
3567                         if (CTX_HAS_SMPL(ctx) && fmt->fmt_restart_active) break;
3568                         /* fall through */
3569                 case PFM_CTX_UNLOADED:
3570                 case PFM_CTX_ZOMBIE:
3571                         DPRINT(("invalid state=%d\n", state));
3572                         return -EBUSY;
3573                 default:
3574                         DPRINT(("state=%d, cannot operate (no active_restart handler)\n", state));
3575                         return -EINVAL;
3576         }
3577
3578         /*
3579          * In system wide and when the context is loaded, access can only happen
3580          * when the caller is running on the CPU being monitored by the session.
3581          * It does not have to be the owner (ctx_task) of the context per se.
3582          */
3583         if (is_system && ctx->ctx_cpu != smp_processor_id()) {
3584                 DPRINT(("should be running on CPU%d\n", ctx->ctx_cpu));
3585                 return -EBUSY;
3586         }
3587
3588         /* sanity check */
3589         if (unlikely(task == NULL)) {
3590                 printk(KERN_ERR "perfmon: [%d] pfm_restart no task\n", current->pid);
3591                 return -EINVAL;
3592         }
3593
3594         if (task == current || is_system) {
3595
3596                 fmt = ctx->ctx_buf_fmt;
3597
3598                 DPRINT(("restarting self %d ovfl=0x%lx\n",
3599                         task->pid,
3600                         ctx->ctx_ovfl_regs[0]));
3601
3602                 if (CTX_HAS_SMPL(ctx)) {
3603
3604                         prefetch(ctx->ctx_smpl_hdr);
3605
3606                         rst_ctrl.bits.mask_monitoring = 0;
3607                         rst_ctrl.bits.reset_ovfl_pmds = 0;
3608
3609                         if (state == PFM_CTX_LOADED)
3610                                 ret = pfm_buf_fmt_restart_active(fmt, task, &rst_ctrl, ctx->ctx_smpl_hdr, regs);
3611                         else
3612                                 ret = pfm_buf_fmt_restart(fmt, task, &rst_ctrl, ctx->ctx_smpl_hdr, regs);
3613                 } else {
3614                         rst_ctrl.bits.mask_monitoring = 0;
3615                         rst_ctrl.bits.reset_ovfl_pmds = 1;
3616                 }
3617
3618                 if (ret == 0) {
3619                         if (rst_ctrl.bits.reset_ovfl_pmds)
3620                                 pfm_reset_regs(ctx, ctx->ctx_ovfl_regs, PFM_PMD_LONG_RESET);
3621
3622                         if (rst_ctrl.bits.mask_monitoring == 0) {
3623                                 DPRINT(("resuming monitoring for [%d]\n", task->pid));
3624
3625                                 if (state == PFM_CTX_MASKED) pfm_restore_monitoring(task);
3626                         } else {
3627                                 DPRINT(("keeping monitoring stopped for [%d]\n", task->pid));
3628
3629                                 // cannot use pfm_stop_monitoring(task, regs);
3630                         }
3631                 }
3632                 /*
3633                  * clear overflowed PMD mask to remove any stale information
3634                  */
3635                 ctx->ctx_ovfl_regs[0] = 0UL;
3636
3637                 /*
3638                  * back to LOADED state
3639                  */
3640                 ctx->ctx_state = PFM_CTX_LOADED;
3641
3642                 /*
3643                  * XXX: not really useful for self monitoring
3644                  */
3645                 ctx->ctx_fl_can_restart = 0;
3646
3647                 return 0;
3648         }
3649
3650         /* 
3651          * restart another task
3652          */
3653
3654         /*
3655          * When PFM_CTX_MASKED, we cannot issue a restart before the previous 
3656          * one is seen by the task.
3657          */
3658         if (state == PFM_CTX_MASKED) {
3659                 if (ctx->ctx_fl_can_restart == 0) return -EINVAL;
3660                 /*
3661                  * will prevent subsequent restart before this one is
3662                  * seen by other task
3663                  */
3664                 ctx->ctx_fl_can_restart = 0;
3665         }
3666
3667         /*
3668          * if blocking, then post the semaphore is PFM_CTX_MASKED, i.e.
3669          * the task is blocked or on its way to block. That's the normal
3670          * restart path. If the monitoring is not masked, then the task
3671          * can be actively monitoring and we cannot directly intervene.
3672          * Therefore we use the trap mechanism to catch the task and
3673          * force it to reset the buffer/reset PMDs.
3674          *
3675          * if non-blocking, then we ensure that the task will go into
3676          * pfm_handle_work() before returning to user mode.
3677          *
3678          * We cannot explicitely reset another task, it MUST always
3679          * be done by the task itself. This works for system wide because
3680          * the tool that is controlling the session is logically doing 
3681          * "self-monitoring".
3682          */
3683         if (CTX_OVFL_NOBLOCK(ctx) == 0 && state == PFM_CTX_MASKED) {
3684                 DPRINT(("unblocking [%d] \n", task->pid));
3685                 up(&ctx->ctx_restart_sem);
3686         } else {
3687                 DPRINT(("[%d] armed exit trap\n", task->pid));
3688
3689                 ctx->ctx_fl_trap_reason = PFM_TRAP_REASON_RESET;
3690
3691                 PFM_SET_WORK_PENDING(task, 1);
3692
3693                 pfm_set_task_notify(task);
3694
3695                 /*
3696                  * XXX: send reschedule if task runs on another CPU
3697                  */
3698         }
3699         return 0;
3700 }
3701
3702 static int
3703 pfm_debug(pfm_context_t *ctx, void *arg, int count, struct pt_regs *regs)
3704 {
3705         unsigned int m = *(unsigned int *)arg;
3706
3707         pfm_sysctl.debug = m == 0 ? 0 : 1;
3708
3709         printk(KERN_INFO "perfmon debugging %s (timing reset)\n", pfm_sysctl.debug ? "on" : "off");
3710
3711         if (m == 0) {
3712                 memset(pfm_stats, 0, sizeof(pfm_stats));
3713                 for(m=0; m < NR_CPUS; m++) pfm_stats[m].pfm_ovfl_intr_cycles_min = ~0UL;
3714         }
3715         return 0;
3716 }
3717
3718 /*
3719  * arg can be NULL and count can be zero for this function
3720  */
3721 static int
3722 pfm_write_ibr_dbr(int mode, pfm_context_t *ctx, void *arg, int count, struct pt_regs *regs)
3723 {
3724         struct thread_struct *thread = NULL;
3725         struct task_struct *task;
3726         pfarg_dbreg_t *req = (pfarg_dbreg_t *)arg;
3727         unsigned long flags;
3728         dbreg_t dbreg;
3729         unsigned int rnum;
3730         int first_time;
3731         int ret = 0, state;
3732         int i, can_access_pmu = 0;
3733         int is_system, is_loaded;
3734
3735         if (pmu_conf->use_rr_dbregs == 0) return -EINVAL;
3736
3737         state     = ctx->ctx_state;
3738         is_loaded = state == PFM_CTX_LOADED ? 1 : 0;
3739         is_system = ctx->ctx_fl_system;
3740         task      = ctx->ctx_task;
3741
3742         if (state == PFM_CTX_ZOMBIE) return -EINVAL;
3743
3744         /*
3745          * on both UP and SMP, we can only write to the PMC when the task is
3746          * the owner of the local PMU.
3747          */
3748         if (is_loaded) {
3749                 thread = &task->thread;
3750                 /*
3751                  * In system wide and when the context is loaded, access can only happen
3752                  * when the caller is running on the CPU being monitored by the session.
3753                  * It does not have to be the owner (ctx_task) of the context per se.
3754                  */
3755                 if (unlikely(is_system && ctx->ctx_cpu != smp_processor_id())) {
3756                         DPRINT(("should be running on CPU%d\n", ctx->ctx_cpu));
3757                         return -EBUSY;
3758                 }
3759                 can_access_pmu = GET_PMU_OWNER() == task || is_system ? 1 : 0;
3760         }
3761
3762         /*
3763          * we do not need to check for ipsr.db because we do clear ibr.x, dbr.r, and dbr.w
3764          * ensuring that no real breakpoint can be installed via this call.
3765          *
3766          * IMPORTANT: regs can be NULL in this function
3767          */
3768
3769         first_time = ctx->ctx_fl_using_dbreg == 0;
3770
3771         /*
3772          * don't bother if we are loaded and task is being debugged
3773          */
3774         if (is_loaded && (thread->flags & IA64_THREAD_DBG_VALID) != 0) {
3775                 DPRINT(("debug registers already in use for [%d]\n", task->pid));
3776                 return -EBUSY;
3777         }
3778
3779         /*
3780          * check for debug registers in system wide mode
3781          *
3782          * If though a check is done in pfm_context_load(),
3783          * we must repeat it here, in case the registers are
3784          * written after the context is loaded
3785          */
3786         if (is_loaded) {
3787                 LOCK_PFS(flags);
3788
3789                 if (first_time && is_system) {
3790                         if (pfm_sessions.pfs_ptrace_use_dbregs)
3791                                 ret = -EBUSY;
3792                         else
3793                                 pfm_sessions.pfs_sys_use_dbregs++;
3794                 }
3795                 UNLOCK_PFS(flags);
3796         }
3797
3798         if (ret != 0) return ret;
3799
3800         /*
3801          * mark ourself as user of the debug registers for
3802          * perfmon purposes.
3803          */
3804         ctx->ctx_fl_using_dbreg = 1;
3805
3806         /*
3807          * clear hardware registers to make sure we don't
3808          * pick up stale state.
3809          *
3810          * for a system wide session, we do not use
3811          * thread.dbr, thread.ibr because this process
3812          * never leaves the current CPU and the state
3813          * is shared by all processes running on it
3814          */
3815         if (first_time && can_access_pmu) {
3816                 DPRINT(("[%d] clearing ibrs, dbrs\n", task->pid));
3817                 for (i=0; i < pmu_conf->num_ibrs; i++) {
3818                         ia64_set_ibr(i, 0UL);
3819                         ia64_dv_serialize_instruction();
3820                 }
3821                 ia64_srlz_i();
3822                 for (i=0; i < pmu_conf->num_dbrs; i++) {
3823                         ia64_set_dbr(i, 0UL);
3824                         ia64_dv_serialize_data();
3825                 }
3826                 ia64_srlz_d();
3827         }
3828
3829         /*
3830          * Now install the values into the registers
3831          */
3832         for (i = 0; i < count; i++, req++) {
3833
3834                 rnum      = req->dbreg_num;
3835                 dbreg.val = req->dbreg_value;
3836
3837                 ret = -EINVAL;
3838
3839                 if ((mode == PFM_CODE_RR && rnum >= PFM_NUM_IBRS) || ((mode == PFM_DATA_RR) && rnum >= PFM_NUM_DBRS)) {
3840                         DPRINT(("invalid register %u val=0x%lx mode=%d i=%d count=%d\n",
3841                                   rnum, dbreg.val, mode, i, count));
3842
3843                         goto abort_mission;
3844                 }
3845
3846                 /*
3847                  * make sure we do not install enabled breakpoint
3848                  */
3849                 if (rnum & 0x1) {
3850                         if (mode == PFM_CODE_RR)
3851                                 dbreg.ibr.ibr_x = 0;
3852                         else
3853                                 dbreg.dbr.dbr_r = dbreg.dbr.dbr_w = 0;
3854                 }
3855
3856                 PFM_REG_RETFLAG_SET(req->dbreg_flags, 0);
3857
3858                 /*
3859                  * Debug registers, just like PMC, can only be modified
3860                  * by a kernel call. Moreover, perfmon() access to those
3861                  * registers are centralized in this routine. The hardware
3862                  * does not modify the value of these registers, therefore,
3863                  * if we save them as they are written, we can avoid having
3864                  * to save them on context switch out. This is made possible
3865                  * by the fact that when perfmon uses debug registers, ptrace()
3866                  * won't be able to modify them concurrently.
3867                  */
3868                 if (mode == PFM_CODE_RR) {
3869                         CTX_USED_IBR(ctx, rnum);
3870
3871                         if (can_access_pmu) {
3872                                 ia64_set_ibr(rnum, dbreg.val);
3873                                 ia64_dv_serialize_instruction();
3874                         }
3875
3876                         ctx->ctx_ibrs[rnum] = dbreg.val;
3877
3878                         DPRINT(("write ibr%u=0x%lx used_ibrs=0x%x ld=%d apmu=%d\n",
3879                                 rnum, dbreg.val, ctx->ctx_used_ibrs[0], is_loaded, can_access_pmu));
3880                 } else {
3881                         CTX_USED_DBR(ctx, rnum);
3882
3883                         if (can_access_pmu) {
3884                                 ia64_set_dbr(rnum, dbreg.val);
3885                                 ia64_dv_serialize_data();
3886                         }
3887                         ctx->ctx_dbrs[rnum] = dbreg.val;
3888
3889                         DPRINT(("write dbr%u=0x%lx used_dbrs=0x%x ld=%d apmu=%d\n",
3890                                 rnum, dbreg.val, ctx->ctx_used_dbrs[0], is_loaded, can_access_pmu));
3891                 }
3892         }
3893
3894         return 0;
3895
3896 abort_mission:
3897         /*
3898          * in case it was our first attempt, we undo the global modifications
3899          */
3900         if (first_time) {
3901                 LOCK_PFS(flags);
3902                 if (ctx->ctx_fl_system) {
3903                         pfm_sessions.pfs_sys_use_dbregs--;
3904                 }
3905                 UNLOCK_PFS(flags);
3906                 ctx->ctx_fl_using_dbreg = 0;
3907         }
3908         /*
3909          * install error return flag
3910          */
3911         PFM_REG_RETFLAG_SET(req->dbreg_flags, PFM_REG_RETFL_EINVAL);
3912
3913         return ret;
3914 }
3915
3916 static int
3917 pfm_write_ibrs(pfm_context_t *ctx, void *arg, int count, struct pt_regs *regs)
3918 {
3919         return pfm_write_ibr_dbr(PFM_CODE_RR, ctx, arg, count, regs);
3920 }
3921
3922 static int
3923 pfm_write_dbrs(pfm_context_t *ctx, void *arg, int count, struct pt_regs *regs)
3924 {
3925         return pfm_write_ibr_dbr(PFM_DATA_RR, ctx, arg, count, regs);
3926 }
3927
3928 int
3929 pfm_mod_write_ibrs(struct task_struct *task, void *req, unsigned int nreq, struct pt_regs *regs)
3930 {
3931         pfm_context_t *ctx;
3932
3933         if (req == NULL) return -EINVAL;
3934
3935         ctx = GET_PMU_CTX();
3936
3937         if (ctx == NULL) return -EINVAL;
3938
3939         /*
3940          * for now limit to current task, which is enough when calling
3941          * from overflow handler
3942          */
3943         if (task != current && ctx->ctx_fl_system == 0) return -EBUSY;
3944
3945         return pfm_write_ibrs(ctx, req, nreq, regs);
3946 }
3947 EXPORT_SYMBOL(pfm_mod_write_ibrs);
3948
3949 int
3950 pfm_mod_write_dbrs(struct task_struct *task, void *req, unsigned int nreq, struct pt_regs *regs)
3951 {
3952         pfm_context_t *ctx;
3953
3954         if (req == NULL) return -EINVAL;
3955
3956         ctx = GET_PMU_CTX();
3957
3958         if (ctx == NULL) return -EINVAL;
3959
3960         /*
3961          * for now limit to current task, which is enough when calling
3962          * from overflow handler
3963          */
3964         if (task != current && ctx->ctx_fl_system == 0) return -EBUSY;
3965
3966         return pfm_write_dbrs(ctx, req, nreq, regs);
3967 }
3968 EXPORT_SYMBOL(pfm_mod_write_dbrs);
3969
3970
3971 static int
3972 pfm_get_features(pfm_context_t *ctx, void *arg, int count, struct pt_regs *regs)
3973 {
3974         pfarg_features_t *req = (pfarg_features_t *)arg;
3975
3976         req->ft_version = PFM_VERSION;
3977         return 0;
3978 }
3979
3980 static int
3981 pfm_stop(pfm_context_t *ctx, void *arg, int count, struct pt_regs *regs)
3982 {
3983         struct pt_regs *tregs;
3984         struct task_struct *task = PFM_CTX_TASK(ctx);
3985         int state, is_system;
3986
3987         state     = ctx->ctx_state;
3988         is_system = ctx->ctx_fl_system;
3989
3990         /*
3991          * context must be attached to issue the stop command (includes LOADED,MASKED,ZOMBIE)
3992          */
3993         if (state == PFM_CTX_UNLOADED) return -EINVAL;
3994
3995         /*
3996          * In system wide and when the context is loaded, access can only happen
3997          * when the caller is running on the CPU being monitored by the session.
3998          * It does not have to be the owner (ctx_task) of the context per se.
3999          */
4000         if (is_system && ctx->ctx_cpu != smp_processor_id()) {
4001                 DPRINT(("should be running on CPU%d\n", ctx->ctx_cpu));
4002                 return -EBUSY;
4003         }
4004         DPRINT(("task [%d] ctx_state=%d is_system=%d\n",
4005                 PFM_CTX_TASK(ctx)->pid,
4006                 state,
4007                 is_system));
4008         /*
4009          * in system mode, we need to update the PMU directly
4010          * and the user level state of the caller, which may not
4011          * necessarily be the creator of the context.
4012          */
4013         if (is_system) {
4014                 /*
4015                  * Update local PMU first
4016                  *
4017                  * disable dcr pp
4018                  */
4019                 ia64_setreg(_IA64_REG_CR_DCR, ia64_getreg(_IA64_REG_CR_DCR) & ~IA64_DCR_PP);
4020                 ia64_srlz_i();
4021
4022                 /*
4023                  * update local cpuinfo
4024                  */
4025                 PFM_CPUINFO_CLEAR(PFM_CPUINFO_DCR_PP);
4026
4027                 /*
4028                  * stop monitoring, does srlz.i
4029                  */
4030                 pfm_clear_psr_pp();
4031
4032                 /*
4033                  * stop monitoring in the caller
4034                  */
4035                 ia64_psr(regs)->pp = 0;
4036
4037                 return 0;
4038         }
4039         /*
4040          * per-task mode
4041          */
4042
4043         if (task == current) {
4044                 /* stop monitoring  at kernel level */
4045                 pfm_clear_psr_up();
4046
4047                 /*
4048                  * stop monitoring at the user level
4049                  */
4050                 ia64_psr(regs)->up = 0;
4051         } else {
4052                 tregs = ia64_task_regs(task);
4053
4054                 /*
4055                  * stop monitoring at the user level
4056                  */
4057                 ia64_psr(tregs)->up = 0;
4058
4059                 /*
4060                  * monitoring disabled in kernel at next reschedule
4061                  */
4062                 ctx->ctx_saved_psr_up = 0;
4063                 DPRINT(("task=[%d]\n", task->pid));
4064         }
4065         return 0;
4066 }
4067
4068
4069 static int
4070 pfm_start(pfm_context_t *ctx, void *arg, int count, struct pt_regs *regs)
4071 {
4072         struct pt_regs *tregs;
4073         int state, is_system;
4074
4075         state     = ctx->ctx_state;
4076         is_system = ctx->ctx_fl_system;
4077
4078         if (state != PFM_CTX_LOADED) return -EINVAL;
4079
4080         /*
4081          * In system wide and when the context is loaded, access can only happen
4082          * when the caller is running on the CPU being monitored by the session.
4083          * It does not have to be the owner (ctx_task) of the context per se.
4084          */
4085         if (is_system && ctx->ctx_cpu != smp_processor_id()) {
4086                 DPRINT(("should be running on CPU%d\n", ctx->ctx_cpu));
4087                 return -EBUSY;
4088         }
4089
4090         /*
4091          * in system mode, we need to update the PMU directly
4092          * and the user level state of the caller, which may not
4093          * necessarily be the creator of the context.
4094          */
4095         if (is_system) {
4096
4097                 /*
4098                  * set user level psr.pp for the caller
4099                  */
4100                 ia64_psr(regs)->pp = 1;
4101
4102                 /*
4103                  * now update the local PMU and cpuinfo
4104                  */
4105                 PFM_CPUINFO_SET(PFM_CPUINFO_DCR_PP);
4106
4107                 /*
4108                  * start monitoring at kernel level
4109                  */
4110                 pfm_set_psr_pp();
4111
4112                 /* enable dcr pp */
4113                 ia64_setreg(_IA64_REG_CR_DCR, ia64_getreg(_IA64_REG_CR_DCR) | IA64_DCR_PP);
4114                 ia64_srlz_i();
4115
4116                 return 0;
4117         }
4118
4119         /*
4120          * per-process mode
4121          */
4122
4123         if (ctx->ctx_task == current) {
4124
4125                 /* start monitoring at kernel level */
4126                 pfm_set_psr_up();
4127
4128                 /*
4129                  * activate monitoring at user level
4130                  */
4131                 ia64_psr(regs)->up = 1;
4132
4133         } else {
4134                 tregs = ia64_task_regs(ctx->ctx_task);
4135
4136                 /*
4137                  * start monitoring at the kernel level the next
4138                  * time the task is scheduled
4139                  */
4140                 ctx->ctx_saved_psr_up = IA64_PSR_UP;
4141
4142                 /*
4143                  * activate monitoring at user level
4144                  */
4145                 ia64_psr(tregs)->up = 1;
4146         }
4147         return 0;
4148 }
4149
4150 static int
4151 pfm_get_pmc_reset(pfm_context_t *ctx, void *arg, int count, struct pt_regs *regs)
4152 {
4153         pfarg_reg_t *req = (pfarg_reg_t *)arg;
4154         unsigned int cnum;
4155         int i;
4156         int ret = -EINVAL;
4157
4158         for (i = 0; i < count; i++, req++) {
4159
4160                 cnum = req->reg_num;
4161
4162                 if (!PMC_IS_IMPL(cnum)) goto abort_mission;
4163
4164                 req->reg_value = PMC_DFL_VAL(cnum);
4165
4166                 PFM_REG_RETFLAG_SET(req->reg_flags, 0);
4167
4168                 DPRINT(("pmc_reset_val pmc[%u]=0x%lx\n", cnum, req->reg_value));
4169         }
4170         return 0;
4171
4172 abort_mission:
4173         PFM_REG_RETFLAG_SET(req->reg_flags, PFM_REG_RETFL_EINVAL);
4174         return ret;
4175 }
4176
4177 static int
4178 pfm_check_task_exist(pfm_context_t *ctx)
4179 {
4180         struct task_struct *g, *t;
4181         int ret = -ESRCH;
4182
4183         read_lock(&tasklist_lock);
4184
4185         do_each_thread (g, t) {
4186                 if (t->thread.pfm_context == ctx) {
4187                         ret = 0;
4188                         break;
4189                 }
4190         } while_each_thread (g, t);
4191
4192         read_unlock(&tasklist_lock);
4193
4194         DPRINT(("pfm_check_task_exist: ret=%d ctx=%p\n", ret, ctx));
4195
4196         return ret;
4197 }
4198
4199 static int
4200 pfm_context_load(pfm_context_t *ctx, void *arg, int count, struct pt_regs *regs)
4201 {
4202         struct task_struct *task;
4203         struct thread_struct *thread;
4204         struct pfm_context_t *old;
4205         unsigned long flags;
4206 #ifndef CONFIG_SMP
4207         struct task_struct *owner_task = NULL;
4208 #endif
4209         pfarg_load_t *req = (pfarg_load_t *)arg;
4210         unsigned long *pmcs_source, *pmds_source;
4211         int the_cpu;
4212         int ret = 0;
4213         int state, is_system, set_dbregs = 0;
4214
4215         state     = ctx->ctx_state;
4216         is_system = ctx->ctx_fl_system;
4217         /*
4218          * can only load from unloaded or terminated state
4219          */
4220         if (state != PFM_CTX_UNLOADED) {
4221                 DPRINT(("cannot load to [%d], invalid ctx_state=%d\n",
4222                         req->load_pid,
4223                         ctx->ctx_state));
4224                 return -EBUSY;
4225         }
4226
4227         DPRINT(("load_pid [%d] using_dbreg=%d\n", req->load_pid, ctx->ctx_fl_using_dbreg));
4228
4229         if (CTX_OVFL_NOBLOCK(ctx) == 0 && req->load_pid == current->pid) {
4230                 DPRINT(("cannot use blocking mode on self\n"));
4231                 return -EINVAL;
4232         }
4233
4234         ret = pfm_get_task(ctx, req->load_pid, &task);
4235         if (ret) {
4236                 DPRINT(("load_pid [%d] get_task=%d\n", req->load_pid, ret));
4237                 return ret;
4238         }
4239
4240         ret = -EINVAL;
4241
4242         /*
4243          * system wide is self monitoring only
4244          */
4245         if (is_system && task != current) {
4246                 DPRINT(("system wide is self monitoring only load_pid=%d\n",
4247                         req->load_pid));
4248                 goto error;
4249         }
4250
4251         thread = &task->thread;
4252
4253         ret = 0;
4254         /*
4255          * cannot load a context which is using range restrictions,
4256          * into a task that is being debugged.
4257          */
4258         if (ctx->ctx_fl_using_dbreg) {
4259                 if (thread->flags & IA64_THREAD_DBG_VALID) {
4260                         ret = -EBUSY;
4261                         DPRINT(("load_pid [%d] task is debugged, cannot load range restrictions\n", req->load_pid));
4262                         goto error;
4263                 }
4264                 LOCK_PFS(flags);
4265
4266                 if (is_system) {
4267                         if (pfm_sessions.pfs_ptrace_use_dbregs) {
4268                                 DPRINT(("cannot load [%d] dbregs in use\n", task->pid));
4269                                 ret = -EBUSY;
4270                         } else {
4271                                 pfm_sessions.pfs_sys_use_dbregs++;
4272                                 DPRINT(("load [%d] increased sys_use_dbreg=%u\n", task->pid, pfm_sessions.pfs_sys_use_dbregs));
4273                                 set_dbregs = 1;
4274                         }
4275                 }
4276
4277                 UNLOCK_PFS(flags);
4278
4279                 if (ret) goto error;
4280         }
4281
4282         /*
4283          * SMP system-wide monitoring implies self-monitoring.
4284          *
4285          * The programming model expects the task to
4286          * be pinned on a CPU throughout the session.
4287          * Here we take note of the current CPU at the
4288          * time the context is loaded. No call from
4289          * another CPU will be allowed.
4290          *
4291          * The pinning via shed_setaffinity()
4292          * must be done by the calling task prior
4293          * to this call.
4294          *
4295          * systemwide: keep track of CPU this session is supposed to run on
4296          */
4297         the_cpu = ctx->ctx_cpu = smp_processor_id();
4298
4299         ret = -EBUSY;
4300         /*
4301          * now reserve the session
4302          */
4303         ret = pfm_reserve_session(current, is_system, the_cpu);
4304         if (ret) goto error;
4305
4306         /*
4307          * task is necessarily stopped at this point.
4308          *
4309          * If the previous context was zombie, then it got removed in
4310          * pfm_save_regs(). Therefore we should not see it here.
4311          * If we see a context, then this is an active context
4312          *
4313          * XXX: needs to be atomic
4314          */
4315         DPRINT(("before cmpxchg() old_ctx=%p new_ctx=%p\n",
4316                 thread->pfm_context, ctx));
4317
4318         old = ia64_cmpxchg(acq, &thread->pfm_context, NULL, ctx, sizeof(pfm_context_t *));
4319         if (old != NULL) {
4320                 DPRINT(("load_pid [%d] already has a context\n", req->load_pid));
4321                 goto error_unres;
4322         }
4323
4324         pfm_reset_msgq(ctx);
4325
4326         ctx->ctx_state = PFM_CTX_LOADED;
4327
4328         /*
4329          * link context to task
4330          */
4331         ctx->ctx_task = task;
4332
4333         if (is_system) {
4334                 /*
4335                  * we load as stopped
4336                  */
4337                 PFM_CPUINFO_SET(PFM_CPUINFO_SYST_WIDE);
4338                 PFM_CPUINFO_CLEAR(PFM_CPUINFO_DCR_PP);
4339
4340                 if (ctx->ctx_fl_excl_idle) PFM_CPUINFO_SET(PFM_CPUINFO_EXCL_IDLE);
4341         } else {
4342                 thread->flags |= IA64_THREAD_PM_VALID;
4343         }
4344
4345         /*
4346          * propagate into thread-state
4347          */
4348         pfm_copy_pmds(task, ctx);
4349         pfm_copy_pmcs(task, ctx);
4350
4351         pmcs_source = thread->pmcs;
4352         pmds_source = thread->pmds;
4353
4354         /*
4355          * always the case for system-wide
4356          */
4357         if (task == current) {
4358
4359                 if (is_system == 0) {
4360
4361                         /* allow user level control */
4362                         ia64_psr(regs)->sp = 0;
4363                         DPRINT(("clearing psr.sp for [%d]\n", task->pid));
4364
4365                         SET_LAST_CPU(ctx, smp_processor_id());
4366                         INC_ACTIVATION();
4367                         SET_ACTIVATION(ctx);
4368 #ifndef CONFIG_SMP
4369                         /*
4370                          * push the other task out, if any
4371                          */
4372                         owner_task = GET_PMU_OWNER();
4373                         if (owner_task) pfm_lazy_save_regs(owner_task);
4374 #endif
4375                 }
4376                 /*
4377                  * load all PMD from ctx to PMU (as opposed to thread state)
4378                  * restore all PMC from ctx to PMU
4379                  */
4380                 pfm_restore_pmds(pmds_source, ctx->ctx_all_pmds[0]);
4381                 pfm_restore_pmcs(pmcs_source, ctx->ctx_all_pmcs[0]);
4382
4383                 ctx->ctx_reload_pmcs[0] = 0UL;
4384                 ctx->ctx_reload_pmds[0] = 0UL;
4385
4386                 /*
4387                  * guaranteed safe by earlier check against DBG_VALID
4388                  */
4389                 if (ctx->ctx_fl_using_dbreg) {
4390                         pfm_restore_ibrs(ctx->ctx_ibrs, pmu_conf->num_ibrs);
4391                         pfm_restore_dbrs(ctx->ctx_dbrs, pmu_conf->num_dbrs);
4392                 }
4393                 /*
4394                  * set new ownership
4395                  */
4396                 SET_PMU_OWNER(task, ctx);
4397
4398                 DPRINT(("context loaded on PMU for [%d]\n", task->pid));
4399         } else {
4400                 /*
4401                  * when not current, task MUST be stopped, so this is safe
4402                  */
4403                 regs = ia64_task_regs(task);
4404
4405                 /* force a full reload */
4406                 ctx->ctx_last_activation = PFM_INVALID_ACTIVATION;
4407                 SET_LAST_CPU(ctx, -1);
4408
4409                 /* initial saved psr (stopped) */
4410                 ctx->ctx_saved_psr_up = 0UL;
4411                 ia64_psr(regs)->up = ia64_psr(regs)->pp = 0;
4412         }
4413
4414         ret = 0;
4415
4416 error_unres:
4417         if (ret) pfm_unreserve_session(ctx, ctx->ctx_fl_system, the_cpu);
4418 error:
4419         /*
4420          * we must undo the dbregs setting (for system-wide)
4421          */
4422         if (ret && set_dbregs) {
4423                 LOCK_PFS(flags);
4424                 pfm_sessions.pfs_sys_use_dbregs--;
4425                 UNLOCK_PFS(flags);
4426         }
4427         /*
4428          * release task, there is now a link with the context
4429          */
4430         if (is_system == 0 && task != current) {
4431                 pfm_put_task(task);
4432
4433                 if (ret == 0) {
4434                         ret = pfm_check_task_exist(ctx);
4435                         if (ret) {
4436                                 ctx->ctx_state = PFM_CTX_UNLOADED;
4437                                 ctx->ctx_task  = NULL;
4438                         }
4439                 }
4440         }
4441         return ret;
4442 }
4443
4444 /*
4445  * in this function, we do not need to increase the use count
4446  * for the task via get_task_struct(), because we hold the
4447  * context lock. If the task were to disappear while having
4448  * a context attached, it would go through pfm_exit_thread()
4449  * which also grabs the context lock  and would therefore be blocked
4450  * until we are here.
4451  */
4452 static void pfm_flush_pmds(struct task_struct *, pfm_context_t *ctx);
4453
4454 static int
4455 pfm_context_unload(pfm_context_t *ctx, void *arg, int count, struct pt_regs *regs)
4456 {
4457         struct task_struct *task = PFM_CTX_TASK(ctx);
4458         struct pt_regs *tregs;
4459         int prev_state, is_system;
4460         int ret;
4461
4462         DPRINT(("ctx_state=%d task [%d]\n", ctx->ctx_state, task ? task->pid : -1));
4463
4464         prev_state = ctx->ctx_state;
4465         is_system  = ctx->ctx_fl_system;
4466
4467         /*
4468          * unload only when necessary
4469          */
4470         if (prev_state == PFM_CTX_UNLOADED) {
4471                 DPRINT(("ctx_state=%d, nothing to do\n", prev_state));
4472                 return 0;
4473         }
4474
4475         /*
4476          * clear psr and dcr bits
4477          */
4478         ret = pfm_stop(ctx, NULL, 0, regs);
4479         if (ret) return ret;
4480
4481         ctx->ctx_state = PFM_CTX_UNLOADED;
4482
4483         /*
4484          * in system mode, we need to update the PMU directly
4485          * and the user level state of the caller, which may not
4486          * necessarily be the creator of the context.
4487          */
4488         if (is_system) {
4489
4490                 /*
4491                  * Update cpuinfo
4492                  *
4493                  * local PMU is taken care of in pfm_stop()
4494                  */
4495                 PFM_CPUINFO_CLEAR(PFM_CPUINFO_SYST_WIDE);
4496                 PFM_CPUINFO_CLEAR(PFM_CPUINFO_EXCL_IDLE);
4497
4498                 /*
4499                  * save PMDs in context
4500                  * release ownership
4501                  */
4502                 pfm_flush_pmds(current, ctx);
4503
4504                 /*
4505                  * at this point we are done with the PMU
4506                  * so we can unreserve the resource.
4507                  */
4508                 if (prev_state != PFM_CTX_ZOMBIE) 
4509                         pfm_unreserve_session(ctx, 1 , ctx->ctx_cpu);
4510
4511                 /*
4512                  * disconnect context from task
4513                  */
4514                 task->thread.pfm_context = NULL;
4515                 /*
4516                  * disconnect task from context
4517                  */
4518                 ctx->ctx_task = NULL;
4519
4520                 /*
4521                  * There is nothing more to cleanup here.
4522                  */
4523                 return 0;
4524         }
4525
4526         /*
4527          * per-task mode
4528          */
4529         tregs = task == current ? regs : ia64_task_regs(task);
4530
4531         if (task == current) {
4532                 /*
4533                  * cancel user level control
4534                  */
4535                 ia64_psr(regs)->sp = 1;
4536
4537                 DPRINT(("setting psr.sp for [%d]\n", task->pid));
4538         }
4539         /*
4540          * save PMDs to context
4541          * release ownership
4542          */
4543         pfm_flush_pmds(task, ctx);
4544
4545         /*
4546          * at this point we are done with the PMU
4547          * so we can unreserve the resource.
4548          *
4549          * when state was ZOMBIE, we have already unreserved.
4550          */
4551         if (prev_state != PFM_CTX_ZOMBIE) 
4552                 pfm_unreserve_session(ctx, 0 , ctx->ctx_cpu);
4553
4554         /*
4555          * reset activation counter and psr
4556          */
4557         ctx->ctx_last_activation = PFM_INVALID_ACTIVATION;
4558         SET_LAST_CPU(ctx, -1);
4559
4560         /*
4561          * PMU state will not be restored
4562          */
4563         task->thread.flags &= ~IA64_THREAD_PM_VALID;
4564
4565         /*
4566          * break links between context and task
4567          */
4568         task->thread.pfm_context  = NULL;
4569         ctx->ctx_task             = NULL;
4570
4571         PFM_SET_WORK_PENDING(task, 0);
4572
4573         ctx->ctx_fl_trap_reason  = PFM_TRAP_REASON_NONE;
4574         ctx->ctx_fl_can_restart  = 0;
4575         ctx->ctx_fl_going_zombie = 0;
4576
4577         DPRINT(("disconnected [%d] from context\n", task->pid));
4578
4579         return 0;
4580 }
4581
4582
4583 /*
4584  * called only from exit_thread(): task == current
4585  * we come here only if current has a context attached (loaded or masked)
4586  */
4587 void
4588 pfm_exit_thread(struct task_struct *task)
4589 {
4590         pfm_context_t *ctx;
4591         unsigned long flags;
4592         struct pt_regs *regs = ia64_task_regs(task);
4593         int ret, state;
4594         int free_ok = 0;
4595
4596         ctx = PFM_GET_CTX(task);
4597
4598         PROTECT_CTX(ctx, flags);
4599
4600         DPRINT(("state=%d task [%d]\n", ctx->ctx_state, task->pid));
4601
4602         state = ctx->ctx_state;
4603         switch(state) {
4604                 case PFM_CTX_UNLOADED:
4605                         /*
4606                          * only comes to thios function if pfm_context is not NULL, i.e., cannot
4607                          * be in unloaded state
4608                          */
4609                         printk(KERN_ERR "perfmon: pfm_exit_thread [%d] ctx unloaded\n", task->pid);
4610                         break;
4611                 case PFM_CTX_LOADED:
4612                 case PFM_CTX_MASKED:
4613                         ret = pfm_context_unload(ctx, NULL, 0, regs);
4614                         if (ret) {
4615                                 printk(KERN_ERR "perfmon: pfm_exit_thread [%d] state=%d unload failed %d\n", task->pid, state, ret);
4616                         }
4617                         DPRINT(("ctx unloaded for current state was %d\n", state));
4618
4619                         pfm_end_notify_user(ctx);
4620                         break;
4621                 case PFM_CTX_ZOMBIE:
4622                         ret = pfm_context_unload(ctx, NULL, 0, regs);
4623                         if (ret) {
4624                                 printk(KERN_ERR "perfmon: pfm_exit_thread [%d] state=%d unload failed %d\n", task->pid, state, ret);
4625                         }
4626                         free_ok = 1;
4627                         break;
4628                 default:
4629                         printk(KERN_ERR "perfmon: pfm_exit_thread [%d] unexpected state=%d\n", task->pid, state);
4630                         break;
4631         }
4632         UNPROTECT_CTX(ctx, flags);
4633
4634         { u64 psr = pfm_get_psr();
4635           BUG_ON(psr & (IA64_PSR_UP|IA64_PSR_PP));
4636           BUG_ON(GET_PMU_OWNER());
4637           BUG_ON(ia64_psr(regs)->up);
4638           BUG_ON(ia64_psr(regs)->pp);
4639         }
4640
4641         /*
4642          * All memory free operations (especially for vmalloc'ed memory)
4643          * MUST be done with interrupts ENABLED.
4644          */
4645         if (free_ok) pfm_context_free(ctx);
4646 }
4647
4648 /*
4649  * functions MUST be listed in the increasing order of their index (see permfon.h)
4650  */
4651 #define PFM_CMD(name, flags, arg_count, arg_type, getsz) { name, #name, flags, arg_count, sizeof(arg_type), getsz }
4652 #define PFM_CMD_S(name, flags) { name, #name, flags, 0, 0, NULL }
4653 #define PFM_CMD_PCLRWS  (PFM_CMD_FD|PFM_CMD_ARG_RW|PFM_CMD_STOP)
4654 #define PFM_CMD_PCLRW   (PFM_CMD_FD|PFM_CMD_ARG_RW)
4655 #define PFM_CMD_NONE    { NULL, "no-cmd", 0, 0, 0, NULL}
4656
4657 static pfm_cmd_desc_t pfm_cmd_tab[]={
4658 /* 0  */PFM_CMD_NONE,
4659 /* 1  */PFM_CMD(pfm_write_pmcs, PFM_CMD_PCLRWS, PFM_CMD_ARG_MANY, pfarg_reg_t, NULL),
4660 /* 2  */PFM_CMD(pfm_write_pmds, PFM_CMD_PCLRWS, PFM_CMD_ARG_MANY, pfarg_reg_t, NULL),
4661 /* 3  */PFM_CMD(pfm_read_pmds, PFM_CMD_PCLRWS, PFM_CMD_ARG_MANY, pfarg_reg_t, NULL),
4662 /* 4  */PFM_CMD_S(pfm_stop, PFM_CMD_PCLRWS),
4663 /* 5  */PFM_CMD_S(pfm_start, PFM_CMD_PCLRWS),
4664 /* 6  */PFM_CMD_NONE,
4665 /* 7  */PFM_CMD_NONE,
4666 /* 8  */PFM_CMD(pfm_context_create, PFM_CMD_ARG_RW, 1, pfarg_context_t, pfm_ctx_getsize),
4667 /* 9  */PFM_CMD_NONE,
4668 /* 10 */PFM_CMD_S(pfm_restart, PFM_CMD_PCLRW),
4669 /* 11 */PFM_CMD_NONE,
4670 /* 12 */PFM_CMD(pfm_get_features, PFM_CMD_ARG_RW, 1, pfarg_features_t, NULL),
4671 /* 13 */PFM_CMD(pfm_debug, 0, 1, unsigned int, NULL),
4672 /* 14 */PFM_CMD_NONE,
4673 /* 15 */PFM_CMD(pfm_get_pmc_reset, PFM_CMD_ARG_RW, PFM_CMD_ARG_MANY, pfarg_reg_t, NULL),
4674 /* 16 */PFM_CMD(pfm_context_load, PFM_CMD_PCLRWS, 1, pfarg_load_t, NULL),
4675 /* 17 */PFM_CMD_S(pfm_context_unload, PFM_CMD_PCLRWS),
4676 /* 18 */PFM_CMD_NONE,
4677 /* 19 */PFM_CMD_NONE,
4678 /* 20 */PFM_CMD_NONE,
4679 /* 21 */PFM_CMD_NONE,
4680 /* 22 */PFM_CMD_NONE,
4681 /* 23 */PFM_CMD_NONE,
4682 /* 24 */PFM_CMD_NONE,
4683 /* 25 */PFM_CMD_NONE,
4684 /* 26 */PFM_CMD_NONE,
4685 /* 27 */PFM_CMD_NONE,
4686 /* 28 */PFM_CMD_NONE,
4687 /* 29 */PFM_CMD_NONE,
4688 /* 30 */PFM_CMD_NONE,
4689 /* 31 */PFM_CMD_NONE,
4690 /* 32 */PFM_CMD(pfm_write_ibrs, PFM_CMD_PCLRWS, PFM_CMD_ARG_MANY, pfarg_dbreg_t, NULL),
4691 /* 33 */PFM_CMD(pfm_write_dbrs, PFM_CMD_PCLRWS, PFM_CMD_ARG_MANY, pfarg_dbreg_t, NULL)
4692 };
4693 #define PFM_CMD_COUNT   (sizeof(pfm_cmd_tab)/sizeof(pfm_cmd_desc_t))
4694
4695 static int
4696 pfm_check_task_state(pfm_context_t *ctx, int cmd, unsigned long flags)
4697 {
4698         struct task_struct *task;
4699         int state, old_state;
4700
4701 recheck:
4702         state = ctx->ctx_state;
4703         task  = ctx->ctx_task;
4704
4705         if (task == NULL) {
4706                 DPRINT(("context %d no task, state=%d\n", ctx->ctx_fd, state));
4707                 return 0;
4708         }
4709
4710         DPRINT(("context %d state=%d [%d] task_state=%ld must_stop=%d\n",
4711                 ctx->ctx_fd,
4712                 state,
4713                 task->pid,
4714                 task->state, PFM_CMD_STOPPED(cmd)));
4715
4716         /*
4717          * self-monitoring always ok.
4718          *
4719          * for system-wide the caller can either be the creator of the
4720          * context (to one to which the context is attached to) OR
4721          * a task running on the same CPU as the session.
4722          */
4723         if (task == current || ctx->ctx_fl_system) return 0;
4724
4725         /*
4726          * we are monitoring another thread
4727          */
4728         switch(state) {
4729                 case PFM_CTX_UNLOADED:
4730                         /*
4731                          * if context is UNLOADED we are safe to go
4732                          */
4733                         return 0;
4734                 case PFM_CTX_ZOMBIE:
4735                         /*
4736                          * no command can operate on a zombie context
4737                          */
4738                         DPRINT(("cmd %d state zombie cannot operate on context\n", cmd));
4739                         return -EINVAL;
4740                 case PFM_CTX_MASKED:
4741                         /*
4742                          * PMU state has been saved to software even though
4743                          * the thread may still be running.
4744                          */
4745                         if (cmd != PFM_UNLOAD_CONTEXT) return 0;
4746         }
4747
4748         /*
4749          * context is LOADED or MASKED. Some commands may need to have 
4750          * the task stopped.
4751          *
4752          * We could lift this restriction for UP but it would mean that
4753          * the user has no guarantee the task would not run between
4754          * two successive calls to perfmonctl(). That's probably OK.
4755          * If this user wants to ensure the task does not run, then
4756          * the task must be stopped.
4757          */
4758         if (PFM_CMD_STOPPED(cmd)) {
4759                 if ((task->state != TASK_STOPPED) && (task->state != TASK_TRACED)) {
4760                         DPRINT(("[%d] task not in stopped state\n", task->pid));
4761                         return -EBUSY;
4762                 }
4763                 /*
4764                  * task is now stopped, wait for ctxsw out
4765                  *
4766                  * This is an interesting point in the code.
4767                  * We need to unprotect the context because
4768                  * the pfm_save_regs() routines needs to grab
4769                  * the same lock. There are danger in doing
4770                  * this because it leaves a window open for
4771                  * another task to get access to the context
4772                  * and possibly change its state. The one thing
4773                  * that is not possible is for the context to disappear
4774                  * because we are protected by the VFS layer, i.e.,
4775                  * get_fd()/put_fd().
4776                  */
4777                 old_state = state;
4778
4779                 UNPROTECT_CTX(ctx, flags);
4780
4781                 wait_task_inactive(task);
4782
4783                 PROTECT_CTX(ctx, flags);
4784
4785                 /*
4786                  * we must recheck to verify if state has changed
4787                  */
4788                 if (ctx->ctx_state != old_state) {
4789                         DPRINT(("old_state=%d new_state=%d\n", old_state, ctx->ctx_state));
4790                         goto recheck;
4791                 }
4792         }
4793         return 0;
4794 }
4795
4796 /*
4797  * system-call entry point (must return long)
4798  */
4799 asmlinkage long
4800 sys_perfmonctl (int fd, int cmd, void __user *arg, int count)
4801 {
4802         struct file *file = NULL;
4803         pfm_context_t *ctx = NULL;
4804         unsigned long flags = 0UL;
4805         void *args_k = NULL;
4806         long ret; /* will expand int return types */
4807         size_t base_sz, sz, xtra_sz = 0;
4808         int narg, completed_args = 0, call_made = 0, cmd_flags;
4809         int (*func)(pfm_context_t *ctx, void *arg, int count, struct pt_regs *regs);
4810         int (*getsize)(void *arg, size_t *sz);
4811 #define PFM_MAX_ARGSIZE 4096
4812
4813         /*
4814          * reject any call if perfmon was disabled at initialization
4815          */
4816         if (unlikely(pmu_conf == NULL)) return -ENOSYS;
4817
4818         if (unlikely(cmd < 0 || cmd >= PFM_CMD_COUNT)) {
4819                 DPRINT(("invalid cmd=%d\n", cmd));
4820                 return -EINVAL;
4821         }
4822
4823         func      = pfm_cmd_tab[cmd].cmd_func;
4824         narg      = pfm_cmd_tab[cmd].cmd_narg;
4825         base_sz   = pfm_cmd_tab[cmd].cmd_argsize;
4826         getsize   = pfm_cmd_tab[cmd].cmd_getsize;
4827         cmd_flags = pfm_cmd_tab[cmd].cmd_flags;
4828
4829         if (unlikely(func == NULL)) {
4830                 DPRINT(("invalid cmd=%d\n", cmd));
4831                 return -EINVAL;
4832         }
4833
4834         DPRINT(("cmd=%s idx=%d narg=0x%x argsz=%lu count=%d\n",
4835                 PFM_CMD_NAME(cmd),
4836                 cmd,
4837                 narg,
4838                 base_sz,
4839                 count));
4840
4841         /*
4842          * check if number of arguments matches what the command expects
4843          */
4844         if (unlikely((narg == PFM_CMD_ARG_MANY && count <= 0) || (narg > 0 && narg != count)))
4845                 return -EINVAL;
4846
4847 restart_args:
4848         sz = xtra_sz + base_sz*count;
4849         /*
4850          * limit abuse to min page size
4851          */
4852         if (unlikely(sz > PFM_MAX_ARGSIZE)) {
4853                 printk(KERN_ERR "perfmon: [%d] argument too big %lu\n", current->pid, sz);
4854                 return -E2BIG;
4855         }
4856
4857         /*
4858          * allocate default-sized argument buffer
4859          */
4860         if (likely(count && args_k == NULL)) {
4861                 args_k = kmalloc(PFM_MAX_ARGSIZE, GFP_KERNEL);
4862                 if (args_k == NULL) return -ENOMEM;
4863         }
4864
4865         ret = -EFAULT;
4866
4867         /*
4868          * copy arguments
4869          *
4870          * assume sz = 0 for command without parameters
4871          */
4872         if (sz && copy_from_user(args_k, arg, sz)) {
4873                 DPRINT(("cannot copy_from_user %lu bytes @%p\n", sz, arg));
4874                 goto error_args;
4875         }
4876
4877         /*
4878          * check if command supports extra parameters
4879          */
4880         if (completed_args == 0 && getsize) {
4881                 /*
4882                  * get extra parameters size (based on main argument)
4883                  */
4884                 ret = (*getsize)(args_k, &xtra_sz);
4885                 if (ret) goto error_args;
4886
4887                 completed_args = 1;
4888
4889                 DPRINT(("restart_args sz=%lu xtra_sz=%lu\n", sz, xtra_sz));
4890
4891                 /* retry if necessary */
4892                 if (likely(xtra_sz)) goto restart_args;
4893         }
4894
4895         if (unlikely((cmd_flags & PFM_CMD_FD) == 0)) goto skip_fd;
4896
4897         ret = -EBADF;
4898
4899         file = fget(fd);
4900         if (unlikely(file == NULL)) {
4901                 DPRINT(("invalid fd %d\n", fd));
4902                 goto error_args;
4903         }
4904         if (unlikely(PFM_IS_FILE(file) == 0)) {
4905                 DPRINT(("fd %d not related to perfmon\n", fd));
4906                 goto error_args;
4907         }
4908
4909         ctx = (pfm_context_t *)file->private_data;
4910         if (unlikely(ctx == NULL)) {
4911                 DPRINT(("no context for fd %d\n", fd));
4912                 goto error_args;
4913         }
4914         prefetch(&ctx->ctx_state);
4915
4916         PROTECT_CTX(ctx, flags);
4917
4918         /*
4919          * check task is stopped
4920          */
4921         ret = pfm_check_task_state(ctx, cmd, flags);
4922         if (unlikely(ret)) goto abort_locked;
4923
4924 skip_fd:
4925         ret = (*func)(ctx, args_k, count, ia64_task_regs(current));
4926
4927         call_made = 1;
4928
4929 abort_locked:
4930         if (likely(ctx)) {
4931                 DPRINT(("context unlocked\n"));
4932                 UNPROTECT_CTX(ctx, flags);
4933                 fput(file);
4934         }
4935
4936         /* copy argument back to user, if needed */
4937         if (call_made && PFM_CMD_RW_ARG(cmd) && copy_to_user(arg, args_k, base_sz*count)) ret = -EFAULT;
4938
4939 error_args:
4940         if (args_k) kfree(args_k);
4941
4942         DPRINT(("cmd=%s ret=%ld\n", PFM_CMD_NAME(cmd), ret));
4943
4944         return ret;
4945 }
4946
4947 static void
4948 pfm_resume_after_ovfl(pfm_context_t *ctx, unsigned long ovfl_regs, struct pt_regs *regs)
4949 {
4950         pfm_buffer_fmt_t *fmt = ctx->ctx_buf_fmt;
4951         pfm_ovfl_ctrl_t rst_ctrl;
4952         int state;
4953         int ret = 0;
4954
4955         state = ctx->ctx_state;
4956         /*
4957          * Unlock sampling buffer and reset index atomically
4958          * XXX: not really needed when blocking
4959          */
4960         if (CTX_HAS_SMPL(ctx)) {
4961
4962                 rst_ctrl.bits.mask_monitoring = 0;
4963                 rst_ctrl.bits.reset_ovfl_pmds = 0;
4964
4965                 if (state == PFM_CTX_LOADED)
4966                         ret = pfm_buf_fmt_restart_active(fmt, current, &rst_ctrl, ctx->ctx_smpl_hdr, regs);
4967                 else
4968                         ret = pfm_buf_fmt_restart(fmt, current, &rst_ctrl, ctx->ctx_smpl_hdr, regs);
4969         } else {
4970                 rst_ctrl.bits.mask_monitoring = 0;
4971                 rst_ctrl.bits.reset_ovfl_pmds = 1;
4972         }
4973
4974         if (ret == 0) {
4975                 if (rst_ctrl.bits.reset_ovfl_pmds) {
4976                         pfm_reset_regs(ctx, &ovfl_regs, PFM_PMD_LONG_RESET);
4977                 }
4978                 if (rst_ctrl.bits.mask_monitoring == 0) {
4979                         DPRINT(("resuming monitoring\n"));
4980                         if (ctx->ctx_state == PFM_CTX_MASKED) pfm_restore_monitoring(current);
4981                 } else {
4982                         DPRINT(("stopping monitoring\n"));
4983                         //pfm_stop_monitoring(current, regs);
4984                 }
4985                 ctx->ctx_state = PFM_CTX_LOADED;
4986         }
4987 }
4988
4989 /*
4990  * context MUST BE LOCKED when calling
4991  * can only be called for current
4992  */
4993 static void
4994 pfm_context_force_terminate(pfm_context_t *ctx, struct pt_regs *regs)
4995 {
4996         int ret;
4997
4998         DPRINT(("entering for [%d]\n", current->pid));
4999
5000         ret = pfm_context_unload(ctx, NULL, 0, regs);
5001         if (ret) {
5002                 printk(KERN_ERR "pfm_context_force_terminate: [%d] unloaded failed with %d\n", current->pid, ret);
5003         }
5004
5005         /*
5006          * and wakeup controlling task, indicating we are now disconnected
5007          */
5008         wake_up_interruptible(&ctx->ctx_zombieq);
5009
5010         /*
5011          * given that context is still locked, the controlling
5012          * task will only get access when we return from
5013          * pfm_handle_work().
5014          */
5015 }
5016
5017 static int pfm_ovfl_notify_user(pfm_context_t *ctx, unsigned long ovfl_pmds);
5018  /*
5019   * pfm_handle_work() can be called with interrupts enabled
5020   * (TIF_NEED_RESCHED) or disabled. The down_interruptible
5021   * call may sleep, therefore we must re-enable interrupts
5022   * to avoid deadlocks. It is safe to do so because this function
5023   * is called ONLY when returning to user level (PUStk=1), in which case
5024   * there is no risk of kernel stack overflow due to deep
5025   * interrupt nesting.
5026   */
5027 void
5028 pfm_handle_work(void)
5029 {
5030         pfm_context_t *ctx;
5031         struct pt_regs *regs;
5032         unsigned long flags, dummy_flags;
5033         unsigned long ovfl_regs;
5034         unsigned int reason;
5035         int ret;
5036
5037         ctx = PFM_GET_CTX(current);
5038         if (ctx == NULL) {
5039                 printk(KERN_ERR "perfmon: [%d] has no PFM context\n", current->pid);
5040                 return;
5041         }
5042
5043         PROTECT_CTX(ctx, flags);
5044
5045         PFM_SET_WORK_PENDING(current, 0);
5046
5047         pfm_clear_task_notify();
5048
5049         regs = ia64_task_regs(current);
5050
5051         /*
5052          * extract reason for being here and clear
5053          */
5054         reason = ctx->ctx_fl_trap_reason;
5055         ctx->ctx_fl_trap_reason = PFM_TRAP_REASON_NONE;
5056         ovfl_regs = ctx->ctx_ovfl_regs[0];
5057
5058         DPRINT(("reason=%d state=%d\n", reason, ctx->ctx_state));
5059
5060         /*
5061          * must be done before we check for simple-reset mode
5062          */
5063         if (ctx->ctx_fl_going_zombie || ctx->ctx_state == PFM_CTX_ZOMBIE) goto do_zombie;
5064
5065
5066         //if (CTX_OVFL_NOBLOCK(ctx)) goto skip_blocking;
5067         if (reason == PFM_TRAP_REASON_RESET) goto skip_blocking;
5068
5069         /*
5070          * restore interrupt mask to what it was on entry.
5071          * Could be enabled/diasbled.
5072          */
5073         UNPROTECT_CTX(ctx, flags);
5074
5075         /*
5076          * force interrupt enable because of down_interruptible()
5077          */
5078         local_irq_enable();
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         /*
5091          * lock context and mask interrupts again
5092          * We save flags into a dummy because we may have
5093          * altered interrupts mask compared to entry in this
5094          * function.
5095          */
5096         PROTECT_CTX(ctx, dummy_flags);
5097
5098         /*
5099          * we need to read the ovfl_regs only after wake-up
5100          * because we may have had pfm_write_pmds() in between
5101          * and that can changed PMD values and therefore 
5102          * ovfl_regs is reset for these new PMD values.
5103          */
5104         ovfl_regs = ctx->ctx_ovfl_regs[0];
5105
5106         if (ctx->ctx_fl_going_zombie) {
5107 do_zombie:
5108                 DPRINT(("context is zombie, bailing out\n"));
5109                 pfm_context_force_terminate(ctx, regs);
5110                 goto nothing_to_do;
5111         }
5112         /*
5113          * in case of interruption of down() we don't restart anything
5114          */
5115         if (ret < 0) goto nothing_to_do;
5116
5117 skip_blocking:
5118         pfm_resume_after_ovfl(ctx, ovfl_regs, regs);
5119         ctx->ctx_ovfl_regs[0] = 0UL;
5120
5121 nothing_to_do:
5122         /*
5123          * restore flags as they were upon entry
5124          */
5125         UNPROTECT_CTX(ctx, flags);
5126 }
5127
5128 static int
5129 pfm_notify_user(pfm_context_t *ctx, pfm_msg_t *msg)
5130 {
5131         if (ctx->ctx_state == PFM_CTX_ZOMBIE) {
5132                 DPRINT(("ignoring overflow notification, owner is zombie\n"));
5133                 return 0;
5134         }
5135
5136         DPRINT(("waking up somebody\n"));
5137
5138         if (msg) wake_up_interruptible(&ctx->ctx_msgq_wait);
5139
5140         /*
5141          * safe, we are not in intr handler, nor in ctxsw when
5142          * we come here
5143          */
5144         kill_fasync (&ctx->ctx_async_queue, SIGIO, POLL_IN);
5145
5146         return 0;
5147 }
5148
5149 static int
5150 pfm_ovfl_notify_user(pfm_context_t *ctx, unsigned long ovfl_pmds)
5151 {
5152         pfm_msg_t *msg = NULL;
5153
5154         if (ctx->ctx_fl_no_msg == 0) {
5155                 msg = pfm_get_new_msg(ctx);
5156                 if (msg == NULL) {
5157                         printk(KERN_ERR "perfmon: pfm_ovfl_notify_user no more notification msgs\n");
5158                         return -1;
5159                 }
5160
5161                 msg->pfm_ovfl_msg.msg_type         = PFM_MSG_OVFL;
5162                 msg->pfm_ovfl_msg.msg_ctx_fd       = ctx->ctx_fd;
5163                 msg->pfm_ovfl_msg.msg_active_set   = 0;
5164                 msg->pfm_ovfl_msg.msg_ovfl_pmds[0] = ovfl_pmds;
5165                 msg->pfm_ovfl_msg.msg_ovfl_pmds[1] = 0UL;
5166                 msg->pfm_ovfl_msg.msg_ovfl_pmds[2] = 0UL;
5167                 msg->pfm_ovfl_msg.msg_ovfl_pmds[3] = 0UL;
5168                 msg->pfm_ovfl_msg.msg_tstamp       = 0UL;
5169         }
5170
5171         DPRINT(("ovfl msg: msg=%p no_msg=%d fd=%d ovfl_pmds=0x%lx\n",
5172                 msg,
5173                 ctx->ctx_fl_no_msg,
5174                 ctx->ctx_fd,
5175                 ovfl_pmds));
5176
5177         return pfm_notify_user(ctx, msg);
5178 }
5179
5180 static int
5181 pfm_end_notify_user(pfm_context_t *ctx)
5182 {
5183         pfm_msg_t *msg;
5184
5185         msg = pfm_get_new_msg(ctx);
5186         if (msg == NULL) {
5187                 printk(KERN_ERR "perfmon: pfm_end_notify_user no more notification msgs\n");
5188                 return -1;
5189         }
5190         /* no leak */
5191         memset(msg, 0, sizeof(*msg));
5192
5193         msg->pfm_end_msg.msg_type    = PFM_MSG_END;
5194         msg->pfm_end_msg.msg_ctx_fd  = ctx->ctx_fd;
5195         msg->pfm_ovfl_msg.msg_tstamp = 0UL;
5196
5197         DPRINT(("end msg: msg=%p no_msg=%d ctx_fd=%d\n",
5198                 msg,
5199                 ctx->ctx_fl_no_msg,
5200                 ctx->ctx_fd));
5201
5202         return pfm_notify_user(ctx, msg);
5203 }
5204
5205 /*
5206  * main overflow processing routine.
5207  * it can be called from the interrupt path or explicitely during the context switch code
5208  */
5209 static void
5210 pfm_overflow_handler(struct task_struct *task, pfm_context_t *ctx, u64 pmc0, struct pt_regs *regs)
5211 {
5212         pfm_ovfl_arg_t *ovfl_arg;
5213         unsigned long mask;
5214         unsigned long old_val, ovfl_val, new_val;
5215         unsigned long ovfl_notify = 0UL, ovfl_pmds = 0UL, smpl_pmds = 0UL, reset_pmds;
5216         unsigned long tstamp;
5217         pfm_ovfl_ctrl_t ovfl_ctrl;
5218         unsigned int i, has_smpl;
5219         int must_notify = 0;
5220
5221         if (unlikely(ctx->ctx_state == PFM_CTX_ZOMBIE)) goto stop_monitoring;
5222
5223         /*
5224          * sanity test. Should never happen
5225          */
5226         if (unlikely((pmc0 & 0x1) == 0)) goto sanity_check;
5227
5228         tstamp   = ia64_get_itc();
5229         mask     = pmc0 >> PMU_FIRST_COUNTER;
5230         ovfl_val = pmu_conf->ovfl_val;
5231         has_smpl = CTX_HAS_SMPL(ctx);
5232
5233         DPRINT_ovfl(("pmc0=0x%lx pid=%d iip=0x%lx, %s "
5234                      "used_pmds=0x%lx\n",
5235                         pmc0,
5236                         task ? task->pid: -1,
5237                         (regs ? regs->cr_iip : 0),
5238                         CTX_OVFL_NOBLOCK(ctx) ? "nonblocking" : "blocking",
5239                         ctx->ctx_used_pmds[0]));
5240
5241
5242         /*
5243          * first we update the virtual counters
5244          * assume there was a prior ia64_srlz_d() issued
5245          */
5246         for (i = PMU_FIRST_COUNTER; mask ; i++, mask >>= 1) {
5247
5248                 /* skip pmd which did not overflow */
5249                 if ((mask & 0x1) == 0) continue;
5250
5251                 /*
5252                  * Note that the pmd is not necessarily 0 at this point as qualified events
5253                  * may have happened before the PMU was frozen. The residual count is not
5254                  * taken into consideration here but will be with any read of the pmd via
5255                  * pfm_read_pmds().
5256                  */
5257                 old_val              = new_val = ctx->ctx_pmds[i].val;
5258                 new_val             += 1 + ovfl_val;
5259                 ctx->ctx_pmds[i].val = new_val;
5260
5261                 /*
5262                  * check for overflow condition
5263                  */
5264                 if (likely(old_val > new_val)) {
5265                         ovfl_pmds |= 1UL << i;
5266                         if (PMC_OVFL_NOTIFY(ctx, i)) ovfl_notify |= 1UL << i;
5267                 }
5268
5269                 DPRINT_ovfl(("ctx_pmd[%d].val=0x%lx old_val=0x%lx pmd=0x%lx ovfl_pmds=0x%lx ovfl_notify=0x%lx\n",
5270                         i,
5271                         new_val,
5272                         old_val,
5273                         ia64_get_pmd(i) & ovfl_val,
5274                         ovfl_pmds,
5275                         ovfl_notify));
5276         }
5277
5278         /*
5279          * there was no 64-bit overflow, nothing else to do
5280          */
5281         if (ovfl_pmds == 0UL) return;
5282
5283         /* 
5284          * reset all control bits
5285          */
5286         ovfl_ctrl.val = 0;
5287         reset_pmds    = 0UL;
5288
5289         /*
5290          * if a sampling format module exists, then we "cache" the overflow by 
5291          * calling the module's handler() routine.
5292          */
5293         if (has_smpl) {
5294                 unsigned long start_cycles, end_cycles;
5295                 unsigned long pmd_mask;
5296                 int j, k, ret = 0;
5297                 int this_cpu = smp_processor_id();
5298
5299                 pmd_mask = ovfl_pmds >> PMU_FIRST_COUNTER;
5300                 ovfl_arg = &ctx->ctx_ovfl_arg;
5301
5302                 prefetch(ctx->ctx_smpl_hdr);
5303
5304                 for(i=PMU_FIRST_COUNTER; pmd_mask && ret == 0; i++, pmd_mask >>=1) {
5305
5306                         mask = 1UL << i;
5307
5308                         if ((pmd_mask & 0x1) == 0) continue;
5309
5310                         ovfl_arg->ovfl_pmd      = (unsigned char )i;
5311                         ovfl_arg->ovfl_notify   = ovfl_notify & mask ? 1 : 0;
5312                         ovfl_arg->active_set    = 0;
5313                         ovfl_arg->ovfl_ctrl.val = 0; /* module must fill in all fields */
5314                         ovfl_arg->smpl_pmds[0]  = smpl_pmds = ctx->ctx_pmds[i].smpl_pmds[0];
5315
5316                         ovfl_arg->pmd_value      = ctx->ctx_pmds[i].val;
5317                         ovfl_arg->pmd_last_reset = ctx->ctx_pmds[i].lval;
5318                         ovfl_arg->pmd_eventid    = ctx->ctx_pmds[i].eventid;
5319
5320                         /*
5321                          * copy values of pmds of interest. Sampling format may copy them
5322                          * into sampling buffer.
5323                          */
5324                         if (smpl_pmds) {
5325                                 for(j=0, k=0; smpl_pmds; j++, smpl_pmds >>=1) {
5326                                         if ((smpl_pmds & 0x1) == 0) continue;
5327                                         ovfl_arg->smpl_pmds_values[k++] = PMD_IS_COUNTING(j) ?  pfm_read_soft_counter(ctx, j) : ia64_get_pmd(j);
5328                                         DPRINT_ovfl(("smpl_pmd[%d]=pmd%u=0x%lx\n", k-1, j, ovfl_arg->smpl_pmds_values[k-1]));
5329                                 }
5330                         }
5331
5332                         pfm_stats[this_cpu].pfm_smpl_handler_calls++;
5333
5334                         start_cycles = ia64_get_itc();
5335
5336                         /*
5337                          * call custom buffer format record (handler) routine
5338                          */
5339                         ret = (*ctx->ctx_buf_fmt->fmt_handler)(task, ctx->ctx_smpl_hdr, ovfl_arg, regs, tstamp);
5340
5341                         end_cycles = ia64_get_itc();
5342
5343                         /*
5344                          * For those controls, we take the union because they have
5345                          * an all or nothing behavior.
5346                          */
5347                         ovfl_ctrl.bits.notify_user     |= ovfl_arg->ovfl_ctrl.bits.notify_user;
5348                         ovfl_ctrl.bits.block_task      |= ovfl_arg->ovfl_ctrl.bits.block_task;
5349                         ovfl_ctrl.bits.mask_monitoring |= ovfl_arg->ovfl_ctrl.bits.mask_monitoring;
5350                         /*
5351                          * build the bitmask of pmds to reset now
5352                          */
5353                         if (ovfl_arg->ovfl_ctrl.bits.reset_ovfl_pmds) reset_pmds |= mask;
5354
5355                         pfm_stats[this_cpu].pfm_smpl_handler_cycles += end_cycles - start_cycles;
5356                 }
5357                 /*
5358                  * when the module cannot handle the rest of the overflows, we abort right here
5359                  */
5360                 if (ret && pmd_mask) {
5361                         DPRINT(("handler aborts leftover ovfl_pmds=0x%lx\n",
5362                                 pmd_mask<<PMU_FIRST_COUNTER));
5363                 }
5364                 /*
5365                  * remove the pmds we reset now from the set of pmds to reset in pfm_restart()
5366                  */
5367                 ovfl_pmds &= ~reset_pmds;
5368         } else {
5369                 /*
5370                  * when no sampling module is used, then the default
5371                  * is to notify on overflow if requested by user
5372                  */
5373                 ovfl_ctrl.bits.notify_user     = ovfl_notify ? 1 : 0;
5374                 ovfl_ctrl.bits.block_task      = ovfl_notify ? 1 : 0;
5375                 ovfl_ctrl.bits.mask_monitoring = ovfl_notify ? 1 : 0; /* XXX: change for saturation */
5376                 ovfl_ctrl.bits.reset_ovfl_pmds = ovfl_notify ? 0 : 1;
5377                 /*
5378                  * if needed, we reset all overflowed pmds
5379                  */
5380                 if (ovfl_notify == 0) reset_pmds = ovfl_pmds;
5381         }
5382
5383         DPRINT_ovfl(("ovfl_pmds=0x%lx reset_pmds=0x%lx\n", ovfl_pmds, reset_pmds));
5384
5385         /*
5386          * reset the requested PMD registers using the short reset values
5387          */
5388         if (reset_pmds) {
5389                 unsigned long bm = reset_pmds;
5390                 pfm_reset_regs(ctx, &bm, PFM_PMD_SHORT_RESET);
5391         }
5392
5393         if (ovfl_notify && ovfl_ctrl.bits.notify_user) {
5394                 /*
5395                  * keep track of what to reset when unblocking
5396                  */
5397                 ctx->ctx_ovfl_regs[0] = ovfl_pmds;
5398
5399                 /*
5400                  * check for blocking context 
5401                  */
5402                 if (CTX_OVFL_NOBLOCK(ctx) == 0 && ovfl_ctrl.bits.block_task) {
5403
5404                         ctx->ctx_fl_trap_reason = PFM_TRAP_REASON_BLOCK;
5405
5406                         /*
5407                          * set the perfmon specific checking pending work for the task
5408                          */
5409                         PFM_SET_WORK_PENDING(task, 1);
5410
5411                         /*
5412                          * when coming from ctxsw, current still points to the
5413                          * previous task, therefore we must work with task and not current.
5414                          */
5415                         pfm_set_task_notify(task);
5416                 }
5417                 /*
5418                  * defer until state is changed (shorten spin window). the context is locked
5419                  * anyway, so the signal receiver would come spin for nothing.
5420                  */
5421                 must_notify = 1;
5422         }
5423
5424         DPRINT_ovfl(("owner [%d] pending=%ld reason=%u ovfl_pmds=0x%lx ovfl_notify=0x%lx masked=%d\n",
5425                         GET_PMU_OWNER() ? GET_PMU_OWNER()->pid : -1,
5426                         PFM_GET_WORK_PENDING(task),
5427                         ctx->ctx_fl_trap_reason,
5428                         ovfl_pmds,
5429                         ovfl_notify,
5430                         ovfl_ctrl.bits.mask_monitoring ? 1 : 0));
5431         /*
5432          * in case monitoring must be stopped, we toggle the psr bits
5433          */
5434         if (ovfl_ctrl.bits.mask_monitoring) {
5435                 pfm_mask_monitoring(task);
5436                 ctx->ctx_state = PFM_CTX_MASKED;
5437                 ctx->ctx_fl_can_restart = 1;
5438         }
5439
5440         /*
5441          * send notification now
5442          */
5443         if (must_notify) pfm_ovfl_notify_user(ctx, ovfl_notify);
5444
5445         return;
5446
5447 sanity_check:
5448         printk(KERN_ERR "perfmon: CPU%d overflow handler [%d] pmc0=0x%lx\n",
5449                         smp_processor_id(),
5450                         task ? task->pid : -1,
5451                         pmc0);
5452         return;
5453
5454 stop_monitoring:
5455         /*
5456          * in SMP, zombie context is never restored but reclaimed in pfm_load_regs().
5457          * Moreover, zombies are also reclaimed in pfm_save_regs(). Therefore we can
5458          * come here as zombie only if the task is the current task. In which case, we
5459          * can access the PMU  hardware directly.
5460          *
5461          * Note that zombies do have PM_VALID set. So here we do the minimal.
5462          *
5463          * In case the context was zombified it could not be reclaimed at the time
5464          * the monitoring program exited. At this point, the PMU reservation has been
5465          * returned, the sampiing buffer has been freed. We must convert this call
5466          * into a spurious interrupt. However, we must also avoid infinite overflows
5467          * by stopping monitoring for this task. We can only come here for a per-task
5468          * context. All we need to do is to stop monitoring using the psr bits which
5469          * are always task private. By re-enabling secure montioring, we ensure that
5470          * the monitored task will not be able to re-activate monitoring.
5471          * The task will eventually be context switched out, at which point the context
5472          * will be reclaimed (that includes releasing ownership of the PMU).
5473          *
5474          * So there might be a window of time where the number of per-task session is zero
5475          * yet one PMU might have a owner and get at most one overflow interrupt for a zombie
5476          * context. This is safe because if a per-task session comes in, it will push this one
5477          * out and by the virtue on pfm_save_regs(), this one will disappear. If a system wide
5478          * session is force on that CPU, given that we use task pinning, pfm_save_regs() will
5479          * also push our zombie context out.
5480          *
5481          * Overall pretty hairy stuff....
5482          */
5483         DPRINT(("ctx is zombie for [%d], converted to spurious\n", task ? task->pid: -1));
5484         pfm_clear_psr_up();
5485         ia64_psr(regs)->up = 0;
5486         ia64_psr(regs)->sp = 1;
5487         return;
5488 }
5489
5490 static int
5491 pfm_do_interrupt_handler(int irq, void *arg, struct pt_regs *regs)
5492 {
5493         struct task_struct *task;
5494         pfm_context_t *ctx;
5495         unsigned long flags;
5496         u64 pmc0;
5497         int this_cpu = smp_processor_id();
5498         int retval = 0;
5499
5500         pfm_stats[this_cpu].pfm_ovfl_intr_count++;
5501
5502         /*
5503          * srlz.d done before arriving here
5504          */
5505         pmc0 = ia64_get_pmc(0);
5506
5507         task = GET_PMU_OWNER();
5508         ctx  = GET_PMU_CTX();
5509
5510         /*
5511          * if we have some pending bits set
5512          * assumes : if any PMC0.bit[63-1] is set, then PMC0.fr = 1
5513          */
5514         if (PMC0_HAS_OVFL(pmc0) && task) {
5515                 /*
5516                  * we assume that pmc0.fr is always set here
5517                  */
5518
5519                 /* sanity check */
5520                 if (!ctx) goto report_spurious1;
5521
5522                 if (ctx->ctx_fl_system == 0 && (task->thread.flags & IA64_THREAD_PM_VALID) == 0) 
5523                         goto report_spurious2;
5524
5525                 PROTECT_CTX_NOPRINT(ctx, flags);
5526
5527                 pfm_overflow_handler(task, ctx, pmc0, regs);
5528
5529                 UNPROTECT_CTX_NOPRINT(ctx, flags);
5530
5531         } else {
5532                 pfm_stats[this_cpu].pfm_spurious_ovfl_intr_count++;
5533                 retval = -1;
5534         }
5535         /*
5536          * keep it unfrozen at all times
5537          */
5538         pfm_unfreeze_pmu();
5539
5540         return retval;
5541
5542 report_spurious1:
5543         printk(KERN_INFO "perfmon: spurious overflow interrupt on CPU%d: process %d has no PFM context\n",
5544                 this_cpu, task->pid);
5545         pfm_unfreeze_pmu();
5546         return -1;
5547 report_spurious2:
5548         printk(KERN_INFO "perfmon: spurious overflow interrupt on CPU%d: process %d, invalid flag\n", 
5549                 this_cpu, 
5550                 task->pid);
5551         pfm_unfreeze_pmu();
5552         return -1;
5553 }
5554
5555 static irqreturn_t
5556 pfm_interrupt_handler(int irq, void *arg, struct pt_regs *regs)
5557 {
5558         unsigned long start_cycles, total_cycles;
5559         unsigned long min, max;
5560         int this_cpu;
5561         int ret;
5562
5563         this_cpu = get_cpu();
5564         if (likely(!pfm_alt_intr_handler)) {
5565                 min = pfm_stats[this_cpu].pfm_ovfl_intr_cycles_min;
5566                 max = pfm_stats[this_cpu].pfm_ovfl_intr_cycles_max;
5567
5568                 start_cycles = ia64_get_itc();
5569
5570                 ret = pfm_do_interrupt_handler(irq, arg, regs);
5571
5572                 total_cycles = ia64_get_itc();
5573
5574                 /*
5575                  * don't measure spurious interrupts
5576                  */
5577                 if (likely(ret == 0)) {
5578                         total_cycles -= start_cycles;
5579
5580                         if (total_cycles < min) pfm_stats[this_cpu].pfm_ovfl_intr_cycles_min = total_cycles;
5581                         if (total_cycles > max) pfm_stats[this_cpu].pfm_ovfl_intr_cycles_max = total_cycles;
5582
5583                         pfm_stats[this_cpu].pfm_ovfl_intr_cycles += total_cycles;
5584                 }
5585         }
5586         else {
5587                 (*pfm_alt_intr_handler->handler)(irq, arg, regs);
5588         }
5589
5590         put_cpu_no_resched();
5591         return IRQ_HANDLED;
5592 }
5593
5594 /*
5595  * /proc/perfmon interface, for debug only
5596  */
5597
5598 #define PFM_PROC_SHOW_HEADER    ((void *)NR_CPUS+1)
5599
5600 static void *
5601 pfm_proc_start(struct seq_file *m, loff_t *pos)
5602 {
5603         if (*pos == 0) {
5604                 return PFM_PROC_SHOW_HEADER;
5605         }
5606
5607         while (*pos <= NR_CPUS) {
5608                 if (cpu_online(*pos - 1)) {
5609                         return (void *)*pos;
5610                 }
5611                 ++*pos;
5612         }
5613         return NULL;
5614 }
5615
5616 static void *
5617 pfm_proc_next(struct seq_file *m, void *v, loff_t *pos)
5618 {
5619         ++*pos;
5620         return pfm_proc_start(m, pos);
5621 }
5622
5623 static void
5624 pfm_proc_stop(struct seq_file *m, void *v)
5625 {
5626 }
5627
5628 static void
5629 pfm_proc_show_header(struct seq_file *m)
5630 {
5631         struct list_head * pos;
5632         pfm_buffer_fmt_t * entry;
5633         unsigned long flags;
5634
5635         seq_printf(m,
5636                 "perfmon version           : %u.%u\n"
5637                 "model                     : %s\n"
5638                 "fastctxsw                 : %s\n"
5639                 "expert mode               : %s\n"
5640                 "ovfl_mask                 : 0x%lx\n"
5641                 "PMU flags                 : 0x%x\n",
5642                 PFM_VERSION_MAJ, PFM_VERSION_MIN,
5643                 pmu_conf->pmu_name,
5644                 pfm_sysctl.fastctxsw > 0 ? "Yes": "No",
5645                 pfm_sysctl.expert_mode > 0 ? "Yes": "No",
5646                 pmu_conf->ovfl_val,
5647                 pmu_conf->flags);
5648
5649         LOCK_PFS(flags);
5650
5651         seq_printf(m,
5652                 "proc_sessions             : %u\n"
5653                 "sys_sessions              : %u\n"
5654                 "sys_use_dbregs            : %u\n"
5655                 "ptrace_use_dbregs         : %u\n",
5656                 pfm_sessions.pfs_task_sessions,
5657                 pfm_sessions.pfs_sys_sessions,
5658                 pfm_sessions.pfs_sys_use_dbregs,
5659                 pfm_sessions.pfs_ptrace_use_dbregs);
5660
5661         UNLOCK_PFS(flags);
5662
5663         spin_lock(&pfm_buffer_fmt_lock);
5664
5665         list_for_each(pos, &pfm_buffer_fmt_list) {
5666                 entry = list_entry(pos, pfm_buffer_fmt_t, fmt_list);
5667                 seq_printf(m, "format                    : %02x-%02x-%02x-%02x-%02x-%02x-%02x-%02x-%02x-%02x-%02x-%02x-%02x-%02x-%02x-%02x %s\n",
5668                         entry->fmt_uuid[0],
5669                         entry->fmt_uuid[1],
5670                         entry->fmt_uuid[2],
5671                         entry->fmt_uuid[3],
5672                         entry->fmt_uuid[4],
5673                         entry->fmt_uuid[5],
5674                         entry->fmt_uuid[6],
5675                         entry->fmt_uuid[7],
5676                         entry->fmt_uuid[8],
5677                         entry->fmt_uuid[9],
5678                         entry->fmt_uuid[10],
5679                         entry->fmt_uuid[11],
5680                         entry->fmt_uuid[12],
5681                         entry->fmt_uuid[13],
5682                         entry->fmt_uuid[14],
5683                         entry->fmt_uuid[15],
5684                         entry->fmt_name);
5685         }
5686         spin_unlock(&pfm_buffer_fmt_lock);
5687
5688 }
5689
5690 static int
5691 pfm_proc_show(struct seq_file *m, void *v)
5692 {
5693         unsigned long psr;
5694         unsigned int i;
5695         int cpu;
5696
5697         if (v == PFM_PROC_SHOW_HEADER) {
5698                 pfm_proc_show_header(m);
5699                 return 0;
5700         }
5701
5702         /* show info for CPU (v - 1) */
5703
5704         cpu = (long)v - 1;
5705         seq_printf(m,
5706                 "CPU%-2d overflow intrs      : %lu\n"
5707                 "CPU%-2d overflow cycles     : %lu\n"
5708                 "CPU%-2d overflow min        : %lu\n"
5709                 "CPU%-2d overflow max        : %lu\n"
5710                 "CPU%-2d smpl handler calls  : %lu\n"
5711                 "CPU%-2d smpl handler cycles : %lu\n"
5712                 "CPU%-2d spurious intrs      : %lu\n"
5713                 "CPU%-2d replay   intrs      : %lu\n"
5714                 "CPU%-2d syst_wide           : %d\n"
5715                 "CPU%-2d dcr_pp              : %d\n"
5716                 "CPU%-2d exclude idle        : %d\n"
5717                 "CPU%-2d owner               : %d\n"
5718                 "CPU%-2d context             : %p\n"
5719                 "CPU%-2d activations         : %lu\n",
5720                 cpu, pfm_stats[cpu].pfm_ovfl_intr_count,
5721                 cpu, pfm_stats[cpu].pfm_ovfl_intr_cycles,
5722                 cpu, pfm_stats[cpu].pfm_ovfl_intr_cycles_min,
5723                 cpu, pfm_stats[cpu].pfm_ovfl_intr_cycles_max,
5724                 cpu, pfm_stats[cpu].pfm_smpl_handler_calls,
5725                 cpu, pfm_stats[cpu].pfm_smpl_handler_cycles,
5726                 cpu, pfm_stats[cpu].pfm_spurious_ovfl_intr_count,
5727                 cpu, pfm_stats[cpu].pfm_replay_ovfl_intr_count,
5728                 cpu, pfm_get_cpu_data(pfm_syst_info, cpu) & PFM_CPUINFO_SYST_WIDE ? 1 : 0,
5729                 cpu, pfm_get_cpu_data(pfm_syst_info, cpu) & PFM_CPUINFO_DCR_PP ? 1 : 0,
5730                 cpu, pfm_get_cpu_data(pfm_syst_info, cpu) & PFM_CPUINFO_EXCL_IDLE ? 1 : 0,
5731                 cpu, pfm_get_cpu_data(pmu_owner, cpu) ? pfm_get_cpu_data(pmu_owner, cpu)->pid: -1,
5732                 cpu, pfm_get_cpu_data(pmu_ctx, cpu),
5733                 cpu, pfm_get_cpu_data(pmu_activation_number, cpu));
5734
5735         if (num_online_cpus() == 1 && pfm_sysctl.debug > 0) {
5736
5737                 psr = pfm_get_psr();
5738
5739                 ia64_srlz_d();
5740
5741                 seq_printf(m, 
5742                         "CPU%-2d psr                 : 0x%lx\n"
5743                         "CPU%-2d pmc0                : 0x%lx\n", 
5744                         cpu, psr,
5745                         cpu, ia64_get_pmc(0));
5746
5747                 for (i=0; PMC_IS_LAST(i) == 0;  i++) {
5748                         if (PMC_IS_COUNTING(i) == 0) continue;
5749                         seq_printf(m, 
5750                                 "CPU%-2d pmc%u                : 0x%lx\n"
5751                                 "CPU%-2d pmd%u                : 0x%lx\n", 
5752                                 cpu, i, ia64_get_pmc(i),
5753                                 cpu, i, ia64_get_pmd(i));
5754                 }
5755         }
5756         return 0;
5757 }
5758
5759 struct seq_operations pfm_seq_ops = {
5760         .start =        pfm_proc_start,
5761         .next =         pfm_proc_next,
5762         .stop =         pfm_proc_stop,
5763         .show =         pfm_proc_show
5764 };
5765
5766 static int
5767 pfm_proc_open(struct inode *inode, struct file *file)
5768 {
5769         return seq_open(file, &pfm_seq_ops);
5770 }
5771
5772
5773 /*
5774  * we come here as soon as local_cpu_data->pfm_syst_wide is set. this happens
5775  * during pfm_enable() hence before pfm_start(). We cannot assume monitoring
5776  * is active or inactive based on mode. We must rely on the value in
5777  * local_cpu_data->pfm_syst_info
5778  */
5779 void
5780 pfm_syst_wide_update_task(struct task_struct *task, unsigned long info, int is_ctxswin)
5781 {
5782         struct pt_regs *regs;
5783         unsigned long dcr;
5784         unsigned long dcr_pp;
5785
5786         dcr_pp = info & PFM_CPUINFO_DCR_PP ? 1 : 0;
5787
5788         /*
5789          * pid 0 is guaranteed to be the idle task. There is one such task with pid 0
5790          * on every CPU, so we can rely on the pid to identify the idle task.
5791          */
5792         if ((info & PFM_CPUINFO_EXCL_IDLE) == 0 || task->pid) {
5793                 regs = ia64_task_regs(task);
5794                 ia64_psr(regs)->pp = is_ctxswin ? dcr_pp : 0;
5795                 return;
5796         }
5797         /*
5798          * if monitoring has started
5799          */
5800         if (dcr_pp) {
5801                 dcr = ia64_getreg(_IA64_REG_CR_DCR);
5802                 /*
5803                  * context switching in?
5804                  */
5805                 if (is_ctxswin) {
5806                         /* mask monitoring for the idle task */
5807                         ia64_setreg(_IA64_REG_CR_DCR, dcr & ~IA64_DCR_PP);
5808                         pfm_clear_psr_pp();
5809                         ia64_srlz_i();
5810                         return;
5811                 }
5812                 /*
5813                  * context switching out
5814                  * restore monitoring for next task
5815                  *
5816                  * Due to inlining this odd if-then-else construction generates
5817                  * better code.
5818                  */
5819                 ia64_setreg(_IA64_REG_CR_DCR, dcr |IA64_DCR_PP);
5820                 pfm_set_psr_pp();
5821                 ia64_srlz_i();
5822         }
5823 }
5824
5825 #ifdef CONFIG_SMP
5826
5827 static void
5828 pfm_force_cleanup(pfm_context_t *ctx, struct pt_regs *regs)
5829 {
5830         struct task_struct *task = ctx->ctx_task;
5831
5832         ia64_psr(regs)->up = 0;
5833         ia64_psr(regs)->sp = 1;
5834
5835         if (GET_PMU_OWNER() == task) {
5836                 DPRINT(("cleared ownership for [%d]\n", ctx->ctx_task->pid));
5837                 SET_PMU_OWNER(NULL, NULL);
5838         }
5839
5840         /*
5841          * disconnect the task from the context and vice-versa
5842          */
5843         PFM_SET_WORK_PENDING(task, 0);
5844
5845         task->thread.pfm_context  = NULL;
5846         task->thread.flags       &= ~IA64_THREAD_PM_VALID;
5847
5848         DPRINT(("force cleanup for [%d]\n",  task->pid));
5849 }
5850
5851
5852 /*
5853  * in 2.6, interrupts are masked when we come here and the runqueue lock is held
5854  */
5855 void
5856 pfm_save_regs(struct task_struct *task)
5857 {
5858         pfm_context_t *ctx;
5859         struct thread_struct *t;
5860         unsigned long flags;
5861         u64 psr;
5862
5863
5864         ctx = PFM_GET_CTX(task);
5865         if (ctx == NULL) return;
5866         t = &task->thread;
5867
5868         /*
5869          * we always come here with interrupts ALREADY disabled by
5870          * the scheduler. So we simply need to protect against concurrent
5871          * access, not CPU concurrency.
5872          */
5873         flags = pfm_protect_ctx_ctxsw(ctx);
5874
5875         if (ctx->ctx_state == PFM_CTX_ZOMBIE) {
5876                 struct pt_regs *regs = ia64_task_regs(task);
5877
5878                 pfm_clear_psr_up();
5879
5880                 pfm_force_cleanup(ctx, regs);
5881
5882                 BUG_ON(ctx->ctx_smpl_hdr);
5883
5884                 pfm_unprotect_ctx_ctxsw(ctx, flags);
5885
5886                 pfm_context_free(ctx);
5887                 return;
5888         }
5889
5890         /*
5891          * save current PSR: needed because we modify it
5892          */
5893         ia64_srlz_d();
5894         psr = pfm_get_psr();
5895
5896         BUG_ON(psr & (IA64_PSR_I));
5897
5898         /*
5899          * stop monitoring:
5900          * This is the last instruction which may generate an overflow
5901          *
5902          * We do not need to set psr.sp because, it is irrelevant in kernel.
5903          * It will be restored from ipsr when going back to user level
5904          */
5905         pfm_clear_psr_up();
5906
5907         /*
5908          * keep a copy of psr.up (for reload)
5909          */
5910         ctx->ctx_saved_psr_up = psr & IA64_PSR_UP;
5911
5912         /*
5913          * release ownership of this PMU.
5914          * PM interrupts are masked, so nothing
5915          * can happen.
5916          */
5917         SET_PMU_OWNER(NULL, NULL);
5918
5919         /*
5920          * we systematically save the PMD as we have no
5921          * guarantee we will be schedule at that same
5922          * CPU again.
5923          */
5924         pfm_save_pmds(t->pmds, ctx->ctx_used_pmds[0]);
5925
5926         /*
5927          * save pmc0 ia64_srlz_d() done in pfm_save_pmds()
5928          * we will need it on the restore path to check
5929          * for pending overflow.
5930          */
5931         t->pmcs[0] = ia64_get_pmc(0);
5932
5933         /*
5934          * unfreeze PMU if had pending overflows
5935          */
5936         if (t->pmcs[0] & ~0x1UL) pfm_unfreeze_pmu();
5937
5938         /*
5939          * finally, allow context access.
5940          * interrupts will still be masked after this call.
5941          */
5942         pfm_unprotect_ctx_ctxsw(ctx, flags);
5943 }
5944
5945 #else /* !CONFIG_SMP */
5946 void
5947 pfm_save_regs(struct task_struct *task)
5948 {
5949         pfm_context_t *ctx;
5950         u64 psr;
5951
5952         ctx = PFM_GET_CTX(task);
5953         if (ctx == NULL) return;
5954
5955         /*
5956          * save current PSR: needed because we modify it
5957          */
5958         psr = pfm_get_psr();
5959
5960         BUG_ON(psr & (IA64_PSR_I));
5961
5962         /*
5963          * stop monitoring:
5964          * This is the last instruction which may generate an overflow
5965          *
5966          * We do not need to set psr.sp because, it is irrelevant in kernel.
5967          * It will be restored from ipsr when going back to user level
5968          */
5969         pfm_clear_psr_up();
5970
5971         /*
5972          * keep a copy of psr.up (for reload)
5973          */
5974         ctx->ctx_saved_psr_up = psr & IA64_PSR_UP;
5975 }
5976
5977 static void
5978 pfm_lazy_save_regs (struct task_struct *task)
5979 {
5980         pfm_context_t *ctx;
5981         struct thread_struct *t;
5982         unsigned long flags;
5983
5984         { u64 psr  = pfm_get_psr();
5985           BUG_ON(psr & IA64_PSR_UP);
5986         }
5987
5988         ctx = PFM_GET_CTX(task);
5989         t   = &task->thread;
5990
5991         /*
5992          * we need to mask PMU overflow here to
5993          * make sure that we maintain pmc0 until
5994          * we save it. overflow interrupts are
5995          * treated as spurious if there is no
5996          * owner.
5997          *
5998          * XXX: I don't think this is necessary
5999          */
6000         PROTECT_CTX(ctx,flags);
6001
6002         /*
6003          * release ownership of this PMU.
6004          * must be done before we save the registers.
6005          *
6006          * after this call any PMU interrupt is treated
6007          * as spurious.
6008          */
6009         SET_PMU_OWNER(NULL, NULL);
6010
6011         /*
6012          * save all the pmds we use
6013          */
6014         pfm_save_pmds(t->pmds, ctx->ctx_used_pmds[0]);
6015
6016         /*
6017          * save pmc0 ia64_srlz_d() done in pfm_save_pmds()
6018          * it is needed to check for pended overflow
6019          * on the restore path
6020          */
6021         t->pmcs[0] = ia64_get_pmc(0);
6022
6023         /*
6024          * unfreeze PMU if had pending overflows
6025          */
6026         if (t->pmcs[0] & ~0x1UL) pfm_unfreeze_pmu();
6027
6028         /*
6029          * now get can unmask PMU interrupts, they will
6030          * be treated as purely spurious and we will not
6031          * lose any information
6032          */
6033         UNPROTECT_CTX(ctx,flags);
6034 }
6035 #endif /* CONFIG_SMP */
6036
6037 #ifdef CONFIG_SMP
6038 /*
6039  * in 2.6, interrupts are masked when we come here and the runqueue lock is held
6040  */
6041 void
6042 pfm_load_regs (struct task_struct *task)
6043 {
6044         pfm_context_t *ctx;
6045         struct thread_struct *t;
6046         unsigned long pmc_mask = 0UL, pmd_mask = 0UL;
6047         unsigned long flags;
6048         u64 psr, psr_up;
6049         int need_irq_resend;
6050
6051         ctx = PFM_GET_CTX(task);
6052         if (unlikely(ctx == NULL)) return;
6053
6054         BUG_ON(GET_PMU_OWNER());
6055
6056         t     = &task->thread;
6057         /*
6058          * possible on unload
6059          */
6060         if (unlikely((t->flags & IA64_THREAD_PM_VALID) == 0)) return;
6061
6062         /*
6063          * we always come here with interrupts ALREADY disabled by
6064          * the scheduler. So we simply need to protect against concurrent
6065          * access, not CPU concurrency.
6066          */
6067         flags = pfm_protect_ctx_ctxsw(ctx);
6068         psr   = pfm_get_psr();
6069
6070         need_irq_resend = pmu_conf->flags & PFM_PMU_IRQ_RESEND;
6071
6072         BUG_ON(psr & (IA64_PSR_UP|IA64_PSR_PP));
6073         BUG_ON(psr & IA64_PSR_I);
6074
6075         if (unlikely(ctx->ctx_state == PFM_CTX_ZOMBIE)) {
6076                 struct pt_regs *regs = ia64_task_regs(task);
6077
6078                 BUG_ON(ctx->ctx_smpl_hdr);
6079
6080                 pfm_force_cleanup(ctx, regs);
6081
6082                 pfm_unprotect_ctx_ctxsw(ctx, flags);
6083
6084                 /*
6085                  * this one (kmalloc'ed) is fine with interrupts disabled
6086                  */
6087                 pfm_context_free(ctx);
6088
6089                 return;
6090         }
6091
6092         /*
6093          * we restore ALL the debug registers to avoid picking up
6094          * stale state.
6095          */
6096         if (ctx->ctx_fl_using_dbreg) {
6097                 pfm_restore_ibrs(ctx->ctx_ibrs, pmu_conf->num_ibrs);
6098                 pfm_restore_dbrs(ctx->ctx_dbrs, pmu_conf->num_dbrs);
6099         }
6100         /*
6101          * retrieve saved psr.up
6102          */
6103         psr_up = ctx->ctx_saved_psr_up;
6104
6105         /*
6106          * if we were the last user of the PMU on that CPU,
6107          * then nothing to do except restore psr
6108          */
6109         if (GET_LAST_CPU(ctx) == smp_processor_id() && ctx->ctx_last_activation == GET_ACTIVATION()) {
6110
6111                 /*
6112                  * retrieve partial reload masks (due to user modifications)
6113                  */
6114                 pmc_mask = ctx->ctx_reload_pmcs[0];
6115                 pmd_mask = ctx->ctx_reload_pmds[0];
6116
6117         } else {
6118                 /*
6119                  * To avoid leaking information to the user level when psr.sp=0,
6120                  * we must reload ALL implemented pmds (even the ones we don't use).
6121                  * In the kernel we only allow PFM_READ_PMDS on registers which
6122                  * we initialized or requested (sampling) so there is no risk there.
6123                  */
6124                 pmd_mask = pfm_sysctl.fastctxsw ?  ctx->ctx_used_pmds[0] : ctx->ctx_all_pmds[0];
6125
6126                 /*
6127                  * ALL accessible PMCs are systematically reloaded, unused registers
6128                  * get their default (from pfm_reset_pmu_state()) values to avoid picking
6129                  * up stale configuration.
6130                  *
6131                  * PMC0 is never in the mask. It is always restored separately.
6132                  */
6133                 pmc_mask = ctx->ctx_all_pmcs[0];
6134         }
6135         /*
6136          * when context is MASKED, we will restore PMC with plm=0
6137          * and PMD with stale information, but that's ok, nothing
6138          * will be captured.
6139          *
6140          * XXX: optimize here
6141          */
6142         if (pmd_mask) pfm_restore_pmds(t->pmds, pmd_mask);
6143         if (pmc_mask) pfm_restore_pmcs(t->pmcs, pmc_mask);
6144
6145         /*
6146          * check for pending overflow at the time the state
6147          * was saved.
6148          */
6149         if (unlikely(PMC0_HAS_OVFL(t->pmcs[0]))) {
6150                 /*
6151                  * reload pmc0 with the overflow information
6152                  * On McKinley PMU, this will trigger a PMU interrupt
6153                  */
6154                 ia64_set_pmc(0, t->pmcs[0]);
6155                 ia64_srlz_d();
6156                 t->pmcs[0] = 0UL;
6157
6158                 /*
6159                  * will replay the PMU interrupt
6160                  */
6161                 if (need_irq_resend) hw_resend_irq(NULL, IA64_PERFMON_VECTOR);
6162
6163                 pfm_stats[smp_processor_id()].pfm_replay_ovfl_intr_count++;
6164         }
6165
6166         /*
6167          * we just did a reload, so we reset the partial reload fields
6168          */
6169         ctx->ctx_reload_pmcs[0] = 0UL;
6170         ctx->ctx_reload_pmds[0] = 0UL;
6171
6172         SET_LAST_CPU(ctx, smp_processor_id());
6173
6174         /*
6175          * dump activation value for this PMU
6176          */
6177         INC_ACTIVATION();
6178         /*
6179          * record current activation for this context
6180          */
6181         SET_ACTIVATION(ctx);
6182
6183         /*
6184          * establish new ownership. 
6185          */
6186         SET_PMU_OWNER(task, ctx);
6187
6188         /*
6189          * restore the psr.up bit. measurement
6190          * is active again.
6191          * no PMU interrupt can happen at this point
6192          * because we still have interrupts disabled.
6193          */
6194         if (likely(psr_up)) pfm_set_psr_up();
6195
6196         /*
6197          * allow concurrent access to context
6198          */
6199         pfm_unprotect_ctx_ctxsw(ctx, flags);
6200 }
6201 #else /*  !CONFIG_SMP */
6202 /*
6203  * reload PMU state for UP kernels
6204  * in 2.5 we come here with interrupts disabled
6205  */
6206 void
6207 pfm_load_regs (struct task_struct *task)
6208 {
6209         struct thread_struct *t;
6210         pfm_context_t *ctx;
6211         struct task_struct *owner;
6212         unsigned long pmd_mask, pmc_mask;
6213         u64 psr, psr_up;
6214         int need_irq_resend;
6215
6216         owner = GET_PMU_OWNER();
6217         ctx   = PFM_GET_CTX(task);
6218         t     = &task->thread;
6219         psr   = pfm_get_psr();
6220
6221         BUG_ON(psr & (IA64_PSR_UP|IA64_PSR_PP));
6222         BUG_ON(psr & IA64_PSR_I);
6223
6224         /*
6225          * we restore ALL the debug registers to avoid picking up
6226          * stale state.
6227          *
6228          * This must be done even when the task is still the owner
6229          * as the registers may have been modified via ptrace()
6230          * (not perfmon) by the previous task.
6231          */
6232         if (ctx->ctx_fl_using_dbreg) {
6233                 pfm_restore_ibrs(ctx->ctx_ibrs, pmu_conf->num_ibrs);
6234                 pfm_restore_dbrs(ctx->ctx_dbrs, pmu_conf->num_dbrs);
6235         }
6236
6237         /*
6238          * retrieved saved psr.up
6239          */
6240         psr_up = ctx->ctx_saved_psr_up;
6241         need_irq_resend = pmu_conf->flags & PFM_PMU_IRQ_RESEND;
6242
6243         /*
6244          * short path, our state is still there, just
6245          * need to restore psr and we go
6246          *
6247          * we do not touch either PMC nor PMD. the psr is not touched
6248          * by the overflow_handler. So we are safe w.r.t. to interrupt
6249          * concurrency even without interrupt masking.
6250          */
6251         if (likely(owner == task)) {
6252                 if (likely(psr_up)) pfm_set_psr_up();
6253                 return;
6254         }
6255
6256         /*
6257          * someone else is still using the PMU, first push it out and
6258          * then we'll be able to install our stuff !
6259          *
6260          * Upon return, there will be no owner for the current PMU
6261          */
6262         if (owner) pfm_lazy_save_regs(owner);
6263
6264         /*
6265          * To avoid leaking information to the user level when psr.sp=0,
6266          * we must reload ALL implemented pmds (even the ones we don't use).
6267          * In the kernel we only allow PFM_READ_PMDS on registers which
6268          * we initialized or requested (sampling) so there is no risk there.
6269          */
6270         pmd_mask = pfm_sysctl.fastctxsw ?  ctx->ctx_used_pmds[0] : ctx->ctx_all_pmds[0];
6271
6272         /*
6273          * ALL accessible PMCs are systematically reloaded, unused registers
6274          * get their default (from pfm_reset_pmu_state()) values to avoid picking
6275          * up stale configuration.
6276          *
6277          * PMC0 is never in the mask. It is always restored separately
6278          */
6279         pmc_mask = ctx->ctx_all_pmcs[0];
6280
6281         pfm_restore_pmds(t->pmds, pmd_mask);
6282         pfm_restore_pmcs(t->pmcs, pmc_mask);
6283
6284         /*
6285          * check for pending overflow at the time the state
6286          * was saved.
6287          */
6288         if (unlikely(PMC0_HAS_OVFL(t->pmcs[0]))) {
6289                 /*
6290                  * reload pmc0 with the overflow information
6291                  * On McKinley PMU, this will trigger a PMU interrupt
6292                  */
6293                 ia64_set_pmc(0, t->pmcs[0]);
6294                 ia64_srlz_d();
6295
6296                 t->pmcs[0] = 0UL;
6297
6298                 /*
6299                  * will replay the PMU interrupt
6300                  */
6301                 if (need_irq_resend) hw_resend_irq(NULL, IA64_PERFMON_VECTOR);
6302
6303                 pfm_stats[smp_processor_id()].pfm_replay_ovfl_intr_count++;
6304         }
6305
6306         /*
6307          * establish new ownership. 
6308          */
6309         SET_PMU_OWNER(task, ctx);
6310
6311         /*
6312          * restore the psr.up bit. measurement
6313          * is active again.
6314          * no PMU interrupt can happen at this point
6315          * because we still have interrupts disabled.
6316          */
6317         if (likely(psr_up)) pfm_set_psr_up();
6318 }
6319 #endif /* CONFIG_SMP */
6320
6321 /*
6322  * this function assumes monitoring is stopped
6323  */
6324 static void
6325 pfm_flush_pmds(struct task_struct *task, pfm_context_t *ctx)
6326 {
6327         u64 pmc0;
6328         unsigned long mask2, val, pmd_val, ovfl_val;
6329         int i, can_access_pmu = 0;
6330         int is_self;
6331
6332         /*
6333          * is the caller the task being monitored (or which initiated the
6334          * session for system wide measurements)
6335          */
6336         is_self = ctx->ctx_task == task ? 1 : 0;
6337
6338         /*
6339          * can access PMU is task is the owner of the PMU state on the current CPU
6340          * or if we are running on the CPU bound to the context in system-wide mode
6341          * (that is not necessarily the task the context is attached to in this mode).
6342          * In system-wide we always have can_access_pmu true because a task running on an
6343          * invalid processor is flagged earlier in the call stack (see pfm_stop).
6344          */
6345         can_access_pmu = (GET_PMU_OWNER() == task) || (ctx->ctx_fl_system && ctx->ctx_cpu == smp_processor_id());
6346         if (can_access_pmu) {
6347                 /*
6348                  * Mark the PMU as not owned
6349                  * This will cause the interrupt handler to do nothing in case an overflow
6350                  * interrupt was in-flight
6351                  * This also guarantees that pmc0 will contain the final state
6352                  * It virtually gives us full control on overflow processing from that point
6353                  * on.
6354                  */
6355                 SET_PMU_OWNER(NULL, NULL);
6356                 DPRINT(("releasing ownership\n"));
6357
6358                 /*
6359                  * read current overflow status:
6360                  *
6361                  * we are guaranteed to read the final stable state
6362                  */
6363                 ia64_srlz_d();
6364                 pmc0 = ia64_get_pmc(0); /* slow */
6365
6366                 /*
6367                  * reset freeze bit, overflow status information destroyed
6368                  */
6369                 pfm_unfreeze_pmu();
6370         } else {
6371                 pmc0 = task->thread.pmcs[0];
6372                 /*
6373                  * clear whatever overflow status bits there were
6374                  */
6375                 task->thread.pmcs[0] = 0;
6376         }
6377         ovfl_val = pmu_conf->ovfl_val;
6378         /*
6379          * we save all the used pmds
6380          * we take care of overflows for counting PMDs
6381          *
6382          * XXX: sampling situation is not taken into account here
6383          */
6384         mask2 = ctx->ctx_used_pmds[0];
6385
6386         DPRINT(("is_self=%d ovfl_val=0x%lx mask2=0x%lx\n", is_self, ovfl_val, mask2));
6387
6388         for (i = 0; mask2; i++, mask2>>=1) {
6389
6390                 /* skip non used pmds */
6391                 if ((mask2 & 0x1) == 0) continue;
6392
6393                 /*
6394                  * can access PMU always true in system wide mode
6395                  */
6396                 val = pmd_val = can_access_pmu ? ia64_get_pmd(i) : task->thread.pmds[i];
6397
6398                 if (PMD_IS_COUNTING(i)) {
6399                         DPRINT(("[%d] pmd[%d] ctx_pmd=0x%lx hw_pmd=0x%lx\n",
6400                                 task->pid,
6401                                 i,
6402                                 ctx->ctx_pmds[i].val,
6403                                 val & ovfl_val));
6404
6405                         /*
6406                          * we rebuild the full 64 bit value of the counter
6407                          */
6408                         val = ctx->ctx_pmds[i].val + (val & ovfl_val);
6409
6410                         /*
6411                          * now everything is in ctx_pmds[] and we need
6412                          * to clear the saved context from save_regs() such that
6413                          * pfm_read_pmds() gets the correct value
6414                          */
6415                         pmd_val = 0UL;
6416
6417                         /*
6418                          * take care of overflow inline
6419                          */
6420                         if (pmc0 & (1UL << i)) {
6421                                 val += 1 + ovfl_val;
6422                                 DPRINT(("[%d] pmd[%d] overflowed\n", task->pid, i));
6423                         }
6424                 }
6425
6426                 DPRINT(("[%d] ctx_pmd[%d]=0x%lx  pmd_val=0x%lx\n", task->pid, i, val, pmd_val));
6427
6428                 if (is_self) task->thread.pmds[i] = pmd_val;
6429
6430                 ctx->ctx_pmds[i].val = val;
6431         }
6432 }
6433
6434 static struct irqaction perfmon_irqaction = {
6435         .handler = pfm_interrupt_handler,
6436         .flags   = SA_INTERRUPT,
6437         .name    = "perfmon"
6438 };
6439
6440 static void
6441 pfm_alt_save_pmu_state(void *data)
6442 {
6443         struct pt_regs *regs;
6444
6445         regs = ia64_task_regs(current);
6446
6447         DPRINT(("called\n"));
6448
6449         /*
6450          * should not be necessary but
6451          * let's take not risk
6452          */
6453         pfm_clear_psr_up();
6454         pfm_clear_psr_pp();
6455         ia64_psr(regs)->pp = 0;
6456
6457         /*
6458          * This call is required
6459          * May cause a spurious interrupt on some processors
6460          */
6461         pfm_freeze_pmu();
6462
6463         ia64_srlz_d();
6464 }
6465
6466 void
6467 pfm_alt_restore_pmu_state(void *data)
6468 {
6469         struct pt_regs *regs;
6470
6471         regs = ia64_task_regs(current);
6472
6473         DPRINT(("called\n"));
6474
6475         /*
6476          * put PMU back in state expected
6477          * by perfmon
6478          */
6479         pfm_clear_psr_up();
6480         pfm_clear_psr_pp();
6481         ia64_psr(regs)->pp = 0;
6482
6483         /*
6484          * perfmon runs with PMU unfrozen at all times
6485          */
6486         pfm_unfreeze_pmu();
6487
6488         ia64_srlz_d();
6489 }
6490
6491 int
6492 pfm_install_alt_pmu_interrupt(pfm_intr_handler_desc_t *hdl)
6493 {
6494         int ret, i;
6495         int reserve_cpu;
6496
6497         /* some sanity checks */
6498         if (hdl == NULL || hdl->handler == NULL) return -EINVAL;
6499
6500         /* do the easy test first */
6501         if (pfm_alt_intr_handler) return -EBUSY;
6502
6503         /* one at a time in the install or remove, just fail the others */
6504         if (!spin_trylock(&pfm_alt_install_check)) {
6505                 return -EBUSY;
6506         }
6507
6508         /* reserve our session */
6509         for_each_online_cpu(reserve_cpu) {
6510                 ret = pfm_reserve_session(NULL, 1, reserve_cpu);
6511                 if (ret) goto cleanup_reserve;
6512         }
6513
6514         /* save the current system wide pmu states */
6515         ret = on_each_cpu(pfm_alt_save_pmu_state, NULL, 0, 1);
6516         if (ret) {
6517                 DPRINT(("on_each_cpu() failed: %d\n", ret));
6518                 goto cleanup_reserve;
6519         }
6520
6521         /* officially change to the alternate interrupt handler */
6522         pfm_alt_intr_handler = hdl;
6523
6524         spin_unlock(&pfm_alt_install_check);
6525
6526         return 0;
6527
6528 cleanup_reserve:
6529         for_each_online_cpu(i) {
6530                 /* don't unreserve more than we reserved */
6531                 if (i >= reserve_cpu) break;
6532
6533                 pfm_unreserve_session(NULL, 1, i);
6534         }
6535
6536         spin_unlock(&pfm_alt_install_check);
6537
6538         return ret;
6539 }
6540 EXPORT_SYMBOL_GPL(pfm_install_alt_pmu_interrupt);
6541
6542 int
6543 pfm_remove_alt_pmu_interrupt(pfm_intr_handler_desc_t *hdl)
6544 {
6545         int i;
6546         int ret;
6547
6548         if (hdl == NULL) return -EINVAL;
6549
6550         /* cannot remove someone else's handler! */
6551         if (pfm_alt_intr_handler != hdl) return -EINVAL;
6552
6553         /* one at a time in the install or remove, just fail the others */
6554         if (!spin_trylock(&pfm_alt_install_check)) {
6555                 return -EBUSY;
6556         }
6557
6558         pfm_alt_intr_handler = NULL;
6559
6560         ret = on_each_cpu(pfm_alt_restore_pmu_state, NULL, 0, 1);
6561         if (ret) {
6562                 DPRINT(("on_each_cpu() failed: %d\n", ret));
6563         }
6564
6565         for_each_online_cpu(i) {
6566                 pfm_unreserve_session(NULL, 1, i);
6567         }
6568
6569         spin_unlock(&pfm_alt_install_check);
6570
6571         return 0;
6572 }
6573 EXPORT_SYMBOL_GPL(pfm_remove_alt_pmu_interrupt);
6574
6575 /*
6576  * perfmon initialization routine, called from the initcall() table
6577  */
6578 static int init_pfm_fs(void);
6579
6580 static int __init
6581 pfm_probe_pmu(void)
6582 {
6583         pmu_config_t **p;
6584         int family;
6585
6586         family = local_cpu_data->family;
6587         p      = pmu_confs;
6588
6589         while(*p) {
6590                 if ((*p)->probe) {
6591                         if ((*p)->probe() == 0) goto found;
6592                 } else if ((*p)->pmu_family == family || (*p)->pmu_family == 0xff) {
6593                         goto found;
6594                 }
6595                 p++;
6596         }
6597         return -1;
6598 found:
6599         pmu_conf = *p;
6600         return 0;
6601 }
6602
6603 static struct file_operations pfm_proc_fops = {
6604         .open           = pfm_proc_open,
6605         .read           = seq_read,
6606         .llseek         = seq_lseek,
6607         .release        = seq_release,
6608 };
6609
6610 int __init
6611 pfm_init(void)
6612 {
6613         unsigned int n, n_counters, i;
6614
6615         printk("perfmon: version %u.%u IRQ %u\n",
6616                 PFM_VERSION_MAJ,
6617                 PFM_VERSION_MIN,
6618                 IA64_PERFMON_VECTOR);
6619
6620         if (pfm_probe_pmu()) {
6621                 printk(KERN_INFO "perfmon: disabled, there is no support for processor family %d\n", 
6622                                 local_cpu_data->family);
6623                 return -ENODEV;
6624         }
6625
6626         /*
6627          * compute the number of implemented PMD/PMC from the
6628          * description tables
6629          */
6630         n = 0;
6631         for (i=0; PMC_IS_LAST(i) == 0;  i++) {
6632                 if (PMC_IS_IMPL(i) == 0) continue;
6633                 pmu_conf->impl_pmcs[i>>6] |= 1UL << (i&63);
6634                 n++;
6635         }
6636         pmu_conf->num_pmcs = n;
6637
6638         n = 0; n_counters = 0;
6639         for (i=0; PMD_IS_LAST(i) == 0;  i++) {
6640                 if (PMD_IS_IMPL(i) == 0) continue;
6641                 pmu_conf->impl_pmds[i>>6] |= 1UL << (i&63);
6642                 n++;
6643                 if (PMD_IS_COUNTING(i)) n_counters++;
6644         }
6645         pmu_conf->num_pmds      = n;
6646         pmu_conf->num_counters  = n_counters;
6647
6648         /*
6649          * sanity checks on the number of debug registers
6650          */
6651         if (pmu_conf->use_rr_dbregs) {
6652                 if (pmu_conf->num_ibrs > IA64_NUM_DBG_REGS) {
6653                         printk(KERN_INFO "perfmon: unsupported number of code debug registers (%u)\n", pmu_conf->num_ibrs);
6654                         pmu_conf = NULL;
6655                         return -1;
6656                 }
6657                 if (pmu_conf->num_dbrs > IA64_NUM_DBG_REGS) {
6658                         printk(KERN_INFO "perfmon: unsupported number of data debug registers (%u)\n", pmu_conf->num_ibrs);
6659                         pmu_conf = NULL;
6660                         return -1;
6661                 }
6662         }
6663
6664         printk("perfmon: %s PMU detected, %u PMCs, %u PMDs, %u counters (%lu bits)\n",
6665                pmu_conf->pmu_name,
6666                pmu_conf->num_pmcs,
6667                pmu_conf->num_pmds,
6668                pmu_conf->num_counters,
6669                ffz(pmu_conf->ovfl_val));
6670
6671         /* sanity check */
6672         if (pmu_conf->num_pmds >= IA64_NUM_PMD_REGS || pmu_conf->num_pmcs >= IA64_NUM_PMC_REGS) {
6673                 printk(KERN_ERR "perfmon: not enough pmc/pmd, perfmon disabled\n");
6674                 pmu_conf = NULL;
6675                 return -1;
6676         }
6677
6678         /*
6679          * create /proc/perfmon (mostly for debugging purposes)
6680          */
6681         perfmon_dir = create_proc_entry("perfmon", S_IRUGO, NULL);
6682         if (perfmon_dir == NULL) {
6683                 printk(KERN_ERR "perfmon: cannot create /proc entry, perfmon disabled\n");
6684                 pmu_conf = NULL;
6685                 return -1;
6686         }
6687         /*
6688          * install customized file operations for /proc/perfmon entry
6689          */
6690         perfmon_dir->proc_fops = &pfm_proc_fops;
6691
6692         /*
6693          * create /proc/sys/kernel/perfmon (for debugging purposes)
6694          */
6695         pfm_sysctl_header = register_sysctl_table(pfm_sysctl_root, 0);
6696
6697         /*
6698          * initialize all our spinlocks
6699          */
6700         spin_lock_init(&pfm_sessions.pfs_lock);
6701         spin_lock_init(&pfm_buffer_fmt_lock);
6702
6703         init_pfm_fs();
6704
6705         for(i=0; i < NR_CPUS; i++) pfm_stats[i].pfm_ovfl_intr_cycles_min = ~0UL;
6706
6707         return 0;
6708 }
6709
6710 __initcall(pfm_init);
6711
6712 /*
6713  * this function is called before pfm_init()
6714  */
6715 void
6716 pfm_init_percpu (void)
6717 {
6718         /*
6719          * make sure no measurement is active
6720          * (may inherit programmed PMCs from EFI).
6721          */
6722         pfm_clear_psr_pp();
6723         pfm_clear_psr_up();
6724
6725         /*
6726          * we run with the PMU not frozen at all times
6727          */
6728         pfm_unfreeze_pmu();
6729
6730         if (smp_processor_id() == 0)
6731                 register_percpu_irq(IA64_PERFMON_VECTOR, &perfmon_irqaction);
6732
6733         ia64_setreg(_IA64_REG_CR_PMV, IA64_PERFMON_VECTOR);
6734         ia64_srlz_d();
6735 }
6736
6737 /*
6738  * used for debug purposes only
6739  */
6740 void
6741 dump_pmu_state(const char *from)
6742 {
6743         struct task_struct *task;
6744         struct thread_struct *t;
6745         struct pt_regs *regs;
6746         pfm_context_t *ctx;
6747         unsigned long psr, dcr, info, flags;
6748         int i, this_cpu;
6749
6750         local_irq_save(flags);
6751
6752         this_cpu = smp_processor_id();
6753         regs     = ia64_task_regs(current);
6754         info     = PFM_CPUINFO_GET();
6755         dcr      = ia64_getreg(_IA64_REG_CR_DCR);
6756
6757         if (info == 0 && ia64_psr(regs)->pp == 0 && (dcr & IA64_DCR_PP) == 0) {
6758                 local_irq_restore(flags);
6759                 return;
6760         }
6761
6762         printk("CPU%d from %s() current [%d] iip=0x%lx %s\n", 
6763                 this_cpu, 
6764                 from, 
6765                 current->pid, 
6766                 regs->cr_iip,
6767                 current->comm);
6768
6769         task = GET_PMU_OWNER();
6770         ctx  = GET_PMU_CTX();
6771
6772         printk("->CPU%d owner [%d] ctx=%p\n", this_cpu, task ? task->pid : -1, ctx);
6773
6774         psr = pfm_get_psr();
6775
6776         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", 
6777                 this_cpu,
6778                 ia64_get_pmc(0),
6779                 psr & IA64_PSR_PP ? 1 : 0,
6780                 psr & IA64_PSR_UP ? 1 : 0,
6781                 dcr & IA64_DCR_PP ? 1 : 0,
6782                 info,
6783                 ia64_psr(regs)->up,
6784                 ia64_psr(regs)->pp);
6785
6786         ia64_psr(regs)->up = 0;
6787         ia64_psr(regs)->pp = 0;
6788
6789         t = &current->thread;
6790
6791         for (i=1; PMC_IS_LAST(i) == 0; i++) {
6792                 if (PMC_IS_IMPL(i) == 0) continue;
6793                 printk("->CPU%d pmc[%d]=0x%lx thread_pmc[%d]=0x%lx\n", this_cpu, i, ia64_get_pmc(i), i, t->pmcs[i]);
6794         }
6795
6796         for (i=1; PMD_IS_LAST(i) == 0; i++) {
6797                 if (PMD_IS_IMPL(i) == 0) continue;
6798                 printk("->CPU%d pmd[%d]=0x%lx thread_pmd[%d]=0x%lx\n", this_cpu, i, ia64_get_pmd(i), i, t->pmds[i]);
6799         }
6800
6801         if (ctx) {
6802                 printk("->CPU%d ctx_state=%d vaddr=%p addr=%p fd=%d ctx_task=[%d] saved_psr_up=0x%lx\n",
6803                                 this_cpu,
6804                                 ctx->ctx_state,
6805                                 ctx->ctx_smpl_vaddr,
6806                                 ctx->ctx_smpl_hdr,
6807                                 ctx->ctx_msgq_head,
6808                                 ctx->ctx_msgq_tail,
6809                                 ctx->ctx_saved_psr_up);
6810         }
6811         local_irq_restore(flags);
6812 }
6813
6814 /*
6815  * called from process.c:copy_thread(). task is new child.
6816  */
6817 void
6818 pfm_inherit(struct task_struct *task, struct pt_regs *regs)
6819 {
6820         struct thread_struct *thread;
6821
6822         DPRINT(("perfmon: pfm_inherit clearing state for [%d]\n", task->pid));
6823
6824         thread = &task->thread;
6825
6826         /*
6827          * cut links inherited from parent (current)
6828          */
6829         thread->pfm_context = NULL;
6830
6831         PFM_SET_WORK_PENDING(task, 0);
6832
6833         /*
6834          * the psr bits are already set properly in copy_threads()
6835          */
6836 }
6837 #else  /* !CONFIG_PERFMON */
6838 asmlinkage long
6839 sys_perfmonctl (int fd, int cmd, void *arg, int count)
6840 {
6841         return -ENOSYS;
6842 }
6843 #endif /* CONFIG_PERFMON */