arch/ia64/kernel/perfmon.c

   1 /*
   2  * This file implements the perfmon-2 subsystem which is used
   3  * to program the IA-64 Performance Monitoring Unit (PMU).
   4  *
   5  * The initial version of perfmon.c was written by
   6  * Ganesh Venkitachalam, IBM Corp.
   7  *
   8  * Then it was modified for perfmon-1.x by Stephane Eranian and
   9  * David Mosberger, Hewlett Packard Co.
  10  *
  11  * Version Perfmon-2.x is a rewrite of perfmon-1.x
  12  * by Stephane Eranian, Hewlett Packard Co.
  13  *
  14  * Copyright (C) 1999-2003  Hewlett Packard Co
  15  *               Stephane Eranian <eranian@hpl.hp.com>
  16  *               David Mosberger-Tang <davidm@hpl.hp.com>
  17  *
  18  * More information about perfmon available at:
  19  *      http://www.hpl.hp.com/research/linux/perfmon
  20  */
  21
  22 #include <linux/config.h>
  23 #include <linux/module.h>
  24 #include <linux/kernel.h>
  25 #include <linux/sched.h>
  26 #include <linux/interrupt.h>
  27 #include <linux/smp_lock.h>
  28 #include <linux/proc_fs.h>
  29 #include <linux/init.h>
  30 #include <linux/vmalloc.h>
  31 #include <linux/mm.h>
  32 #include <linux/sysctl.h>
  33 #include <linux/list.h>
  34 #include <linux/file.h>
  35 #include <linux/poll.h>
  36 #include <linux/vfs.h>
  37 #include <linux/pagemap.h>
  38 #include <linux/mount.h>
  39 #include <linux/version.h>
  40
  41 #include <asm/bitops.h>
  42 #include <asm/errno.h>
  43 #include <asm/intrinsics.h>
  44 #include <asm/page.h>
  45 #include <asm/perfmon.h>
  46 #include <asm/processor.h>
  47 #include <asm/signal.h>
  48 #include <asm/system.h>
  49 #include <asm/uaccess.h>
  50 #include <asm/delay.h>
  51
  52 #ifdef CONFIG_PERFMON
  53 /*
  54  * perfmon context state
  55  */
  56 #define PFM_CTX_UNLOADED        1       /* context is not loaded onto any task */
  57 #define PFM_CTX_LOADED          2       /* context is loaded onto a task */
  58 #define PFM_CTX_MASKED          3       /* context is loaded but monitoring is masked due to overflow */
  59 #define PFM_CTX_ZOMBIE          4       /* owner of the context is closing it */
  60
  61 #define PFM_INVALID_ACTIVATION  (~0UL)
  62
  63 /*
  64  * depth of message queue
  65  */
  66 #define PFM_MAX_MSGS            32
  67 #define PFM_CTXQ_EMPTY(g)       ((g)->ctx_msgq_head == (g)->ctx_msgq_tail)
  68
  69 /*
  70  * type of a PMU register (bitmask).
  71  * bitmask structure:
  72  *      bit0   : register implemented
  73  *      bit1   : end marker
  74  *      bit2-3 : reserved
  75  *      bit4   : pmc has pmc.pm
  76  *      bit5   : pmc controls a counter (has pmc.oi), pmd is used as counter
  77  *      bit6-7 : register type
  78  *      bit8-31: reserved
  79  */
  80 #define PFM_REG_NOTIMPL         0x0 /* not implemented at all */
  81 #define PFM_REG_IMPL            0x1 /* register implemented */
  82 #define PFM_REG_END             0x2 /* end marker */
  83 #define PFM_REG_MONITOR         (0x1<<4|PFM_REG_IMPL) /* a PMC with a pmc.pm field only */
  84 #define PFM_REG_COUNTING        (0x2<<4|PFM_REG_MONITOR) /* a monitor + pmc.oi+ PMD used as a counter */
  85 #define PFM_REG_CONTROL         (0x4<<4|PFM_REG_IMPL) /* PMU control register */
  86 #define PFM_REG_CONFIG          (0x8<<4|PFM_REG_IMPL) /* configuration register */
  87 #define PFM_REG_BUFFER          (0xc<<4|PFM_REG_IMPL) /* PMD used as buffer */
  88
  89 #define PMC_IS_LAST(i)  (pmu_conf.pmc_desc[i].type & PFM_REG_END)
  90 #define PMD_IS_LAST(i)  (pmu_conf.pmd_desc[i].type & PFM_REG_END)
  91
  92 #define PFM_IS_DISABLED() (pmu_conf.enabled == 0)
  93
  94 #define PMC_OVFL_NOTIFY(ctx, i) ((ctx)->ctx_pmds[i].flags &  PFM_REGFL_OVFL_NOTIFY)
  95
  96 /* i assumed unsigned */
  97 #define PMC_IS_IMPL(i)    (i< PMU_MAX_PMCS && (pmu_conf.pmc_desc[i].type & PFM_REG_IMPL))
  98 #define PMD_IS_IMPL(i)    (i< PMU_MAX_PMDS && (pmu_conf.pmd_desc[i].type & PFM_REG_IMPL))
  99
 100 /* XXX: these assume that register i is implemented */
 101 #define PMD_IS_COUNTING(i) ((pmu_conf.pmd_desc[i].type & PFM_REG_COUNTING) == PFM_REG_COUNTING)
 102 #define PMC_IS_COUNTING(i) ((pmu_conf.pmc_desc[i].type & PFM_REG_COUNTING) == PFM_REG_COUNTING)
 103 #define PMC_IS_MONITOR(i)  ((pmu_conf.pmc_desc[i].type & PFM_REG_MONITOR)  == PFM_REG_MONITOR)
 104 #define PMC_IS_CONTROL(i)  ((pmu_conf.pmc_desc[i].type & PFM_REG_CONTROL)  == PFM_REG_CONTROL)
 105
 106 #define PMC_DFL_VAL(i)     pmu_conf.pmc_desc[i].default_value
 107 #define PMC_RSVD_MASK(i)   pmu_conf.pmc_desc[i].reserved_mask
 108 #define PMD_PMD_DEP(i)     pmu_conf.pmd_desc[i].dep_pmd[0]
 109 #define PMC_PMD_DEP(i)     pmu_conf.pmc_desc[i].dep_pmd[0]
 110
 111 #define PFM_NUM_IBRS      IA64_NUM_DBG_REGS
 112 #define PFM_NUM_DBRS      IA64_NUM_DBG_REGS
 113
 114 #define CTX_OVFL_NOBLOCK(c)     ((c)->ctx_fl_block == 0)
 115 #define CTX_HAS_SMPL(c)         ((c)->ctx_fl_is_sampling)
 116 #define PFM_CTX_TASK(h)         (h)->ctx_task
 117
 118 #define PMU_PMC_OI              5 /* position of pmc.oi bit */
 119
 120 /* XXX: does not support more than 64 PMDs */
 121 #define CTX_USED_PMD(ctx, mask) (ctx)->ctx_used_pmds[0] |= (mask)
 122 #define CTX_IS_USED_PMD(ctx, c) (((ctx)->ctx_used_pmds[0] & (1UL << (c))) != 0UL)
 123
 124 #define CTX_USED_MONITOR(ctx, mask) (ctx)->ctx_used_monitors[0] |= (mask)
 125
 126 #define CTX_USED_IBR(ctx,n)     (ctx)->ctx_used_ibrs[(n)>>6] |= 1UL<< ((n) % 64)
 127 #define CTX_USED_DBR(ctx,n)     (ctx)->ctx_used_dbrs[(n)>>6] |= 1UL<< ((n) % 64)
 128 #define CTX_USES_DBREGS(ctx)    (((pfm_context_t *)(ctx))->ctx_fl_using_dbreg==1)
 129 #define PFM_CODE_RR     0       /* requesting code range restriction */
 130 #define PFM_DATA_RR     1       /* requestion data range restriction */
 131
 132 #define PFM_CPUINFO_CLEAR(v)    pfm_get_cpu_var(pfm_syst_info) &= ~(v)
 133 #define PFM_CPUINFO_SET(v)      pfm_get_cpu_var(pfm_syst_info) |= (v)
 134 #define PFM_CPUINFO_GET()       pfm_get_cpu_var(pfm_syst_info)
 135
 136 /*
 137  * context protection macros
 138  * in SMP:
 139  *      - we need to protect against CPU concurrency (spin_lock)
 140  *      - we need to protect against PMU overflow interrupts (local_irq_disable)
 141  * in UP:
 142  *      - we need to protect against PMU overflow interrupts (local_irq_disable)
 143  *
 144  * spin_lock_irqsave()/spin_lock_irqrestore():
 145  *      in SMP: local_irq_disable + spin_lock
 146  *      in UP : local_irq_disable
 147  *
 148  * spin_lock()/spin_lock():
 149  *      in UP : removed automatically
 150  *      in SMP: protect against context accesses from other CPU. interrupts
 151  *              are not masked. This is useful for the PMU interrupt handler
 152  *              because we know we will not get PMU concurrency in that code.
 153  */
 154 #define PROTECT_CTX(c, f) \
 155         do {  \
 156                 DPRINT(("spinlock_irq_save ctx %p by [%d]\n", c, current->pid)); \
 157                 spin_lock_irqsave(&(c)->ctx_lock, f); \
 158                 DPRINT(("spinlocked ctx %p  by [%d]\n", c, current->pid)); \
 159         } while(0)
 160
 161 #define UNPROTECT_CTX(c, f) \
 162         do { \
 163                 DPRINT(("spinlock_irq_restore ctx %p by [%d]\n", c, current->pid)); \
 164                 spin_unlock_irqrestore(&(c)->ctx_lock, f); \
 165         } while(0)
 166
 167 #define PROTECT_CTX_NOPRINT(c, f) \
 168         do {  \
 169                 spin_lock_irqsave(&(c)->ctx_lock, f); \
 170         } while(0)
 171
 172
 173 #define UNPROTECT_CTX_NOPRINT(c, f) \
 174         do { \
 175                 spin_unlock_irqrestore(&(c)->ctx_lock, f); \
 176         } while(0)
 177
 178
 179 #define PROTECT_CTX_NOIRQ(c) \
 180         do {  \
 181                 spin_lock(&(c)->ctx_lock); \
 182         } while(0)
 183
 184 #define UNPROTECT_CTX_NOIRQ(c) \
 185         do { \
 186                 spin_unlock(&(c)->ctx_lock); \
 187         } while(0)
 188
 189
 190 #ifdef CONFIG_SMP
 191
 192 #define GET_ACTIVATION()        pfm_get_cpu_var(pmu_activation_number)
 193 #define INC_ACTIVATION()        pfm_get_cpu_var(pmu_activation_number)++
 194 #define SET_ACTIVATION(c)       (c)->ctx_last_activation = GET_ACTIVATION()
 195
 196 #else /* !CONFIG_SMP */
 197 #define SET_ACTIVATION(t)       do {} while(0)
 198 #define GET_ACTIVATION(t)       do {} while(0)
 199 #define INC_ACTIVATION(t)       do {} while(0)
 200 #endif /* CONFIG_SMP */
 201
 202 #define SET_PMU_OWNER(t, c)     do { pfm_get_cpu_var(pmu_owner) = (t); pfm_get_cpu_var(pmu_ctx) = (c); } while(0)
 203 #define GET_PMU_OWNER()         pfm_get_cpu_var(pmu_owner)
 204 #define GET_PMU_CTX()           pfm_get_cpu_var(pmu_ctx)
 205
 206 #define LOCK_PFS(g)             spin_lock_irqsave(&pfm_sessions.pfs_lock, g)
 207 #define UNLOCK_PFS(g)           spin_unlock_irqrestore(&pfm_sessions.pfs_lock, g)
 208
 209 #define PFM_REG_RETFLAG_SET(flags, val) do { flags &= ~PFM_REG_RETFL_MASK; flags |= (val); } while(0)
 210
 211 /*
 212  * cmp0 must be the value of pmc0
 213  */
 214 #define PMC0_HAS_OVFL(cmp0)  (cmp0 & ~0x1UL)
 215
 216 #define PFMFS_MAGIC 0xa0b4d889
 217
 218 /*
 219  * debugging
 220  */
 221 #define PFM_DEBUGGING 1
 222 #ifdef PFM_DEBUGGING
 223 #define DPRINT(a) \
 224         do { \
 225                 if (unlikely(pfm_sysctl.debug >0)) { printk("%s.%d: CPU%d [%d] ", __FUNCTION__, __LINE__, smp_processor_id(), current->pid); printk a; } \
 226         } while (0)
 227
 228 #define DPRINT_ovfl(a) \
 229         do { \
 230                 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; } \
 231         } while (0)
 232 #endif
 233
 234 /*
 235  * 64-bit software counter structure
 236  *
 237  * the next_reset_type is applied to the next call to pfm_reset_regs()
 238  */
 239 typedef struct {
 240         unsigned long   val;            /* virtual 64bit counter value */
 241         unsigned long   lval;           /* last reset value */
 242         unsigned long   long_reset;     /* reset value on sampling overflow */
 243         unsigned long   short_reset;    /* reset value on overflow */
 244         unsigned long   reset_pmds[4];  /* which other pmds to reset when this counter overflows */
 245         unsigned long   smpl_pmds[4];   /* which pmds are accessed when counter overflow */
 246         unsigned long   seed;           /* seed for random-number generator */
 247         unsigned long   mask;           /* mask for random-number generator */
 248         unsigned int    flags;          /* notify/do not notify */
 249         unsigned long   eventid;        /* overflow event identifier */
 250 } pfm_counter_t;
 251
 252 /*
 253  * context flags
 254  */
 255 typedef struct {
 256         unsigned int block:1;           /* when 1, task will blocked on user notifications */
 257         unsigned int system:1;          /* do system wide monitoring */
 258         unsigned int using_dbreg:1;     /* using range restrictions (debug registers) */
 259         unsigned int is_sampling:1;     /* true if using a custom format */
 260         unsigned int excl_idle:1;       /* exclude idle task in system wide session */
 261         unsigned int going_zombie:1;    /* context is zombie (MASKED+blocking) */
 262         unsigned int trap_reason:2;     /* reason for going into pfm_handle_work() */
 263         unsigned int no_msg:1;          /* no message sent on overflow */
 264         unsigned int can_restart:1;     /* allowed to issue a PFM_RESTART */
 265         unsigned int reserved:22;
 266 } pfm_context_flags_t;
 267
 268 #define PFM_TRAP_REASON_NONE            0x0     /* default value */
 269 #define PFM_TRAP_REASON_BLOCK           0x1     /* we need to block on overflow */
 270 #define PFM_TRAP_REASON_RESET           0x2     /* we need to reset PMDs */
 271
 272
 273 /*
 274  * perfmon context: encapsulates all the state of a monitoring session
 275  */
 276
 277 typedef struct pfm_context {
 278         spinlock_t              ctx_lock;               /* context protection */
 279
 280         pfm_context_flags_t     ctx_flags;              /* bitmask of flags  (block reason incl.) */
 281         unsigned int            ctx_state;              /* state: active/inactive (no bitfield) */
 282
 283         struct task_struct      *ctx_task;              /* task to which context is attached */
 284
 285         unsigned long           ctx_ovfl_regs[4];       /* which registers overflowed (notification) */
 286
 287         struct semaphore        ctx_restart_sem;        /* use for blocking notification mode */
 288
 289         unsigned long           ctx_used_pmds[4];       /* bitmask of PMD used            */
 290         unsigned long           ctx_all_pmds[4];        /* bitmask of all accessible PMDs */
 291         unsigned long           ctx_reload_pmds[4];     /* bitmask of force reload PMD on ctxsw in */
 292
 293         unsigned long           ctx_all_pmcs[4];        /* bitmask of all accessible PMCs */
 294         unsigned long           ctx_reload_pmcs[4];     /* bitmask of force reload PMC on ctxsw in */
 295         unsigned long           ctx_used_monitors[4];   /* bitmask of monitor PMC being used */
 296
 297         unsigned long           ctx_pmcs[IA64_NUM_PMC_REGS];    /*  saved copies of PMC values */
 298
 299         unsigned int            ctx_used_ibrs[1];               /* bitmask of used IBR (speedup ctxsw in) */
 300         unsigned int            ctx_used_dbrs[1];               /* bitmask of used DBR (speedup ctxsw in) */
 301         unsigned long           ctx_dbrs[IA64_NUM_DBG_REGS];    /* DBR values (cache) when not loaded */
 302         unsigned long           ctx_ibrs[IA64_NUM_DBG_REGS];    /* IBR values (cache) when not loaded */
 303
 304         pfm_counter_t           ctx_pmds[IA64_NUM_PMD_REGS]; /* software state for PMDS */
 305
 306         u64                     ctx_saved_psr_up;       /* only contains psr.up value */
 307
 308         unsigned long           ctx_last_activation;    /* context last activation number for last_cpu */
 309         unsigned int            ctx_last_cpu;           /* CPU id of current or last CPU used (SMP only) */
 310         unsigned int            ctx_cpu;                /* cpu to which perfmon is applied (system wide) */
 311
 312         int                     ctx_fd;                 /* file descriptor used my this context */
 313
 314         pfm_buffer_fmt_t        *ctx_buf_fmt;           /* buffer format callbacks */
 315         void                    *ctx_smpl_hdr;          /* points to sampling buffer header kernel vaddr */
 316         unsigned long           ctx_smpl_size;          /* size of sampling buffer */
 317         void                    *ctx_smpl_vaddr;        /* user level virtual address of smpl buffer */
 318
 319         wait_queue_head_t       ctx_msgq_wait;
 320         pfm_msg_t               ctx_msgq[PFM_MAX_MSGS];
 321         int                     ctx_msgq_head;
 322         int                     ctx_msgq_tail;
 323         struct fasync_struct    *ctx_async_queue;
 324
 325         wait_queue_head_t       ctx_zombieq;            /* termination cleanup wait queue */
 326 } pfm_context_t;
 327
 328 /*
 329  * magic number used to verify that structure is really
 330  * a perfmon context
 331  */
 332 #define PFM_IS_FILE(f)          ((f)->f_op == &pfm_file_ops)
 333
 334 #define PFM_GET_CTX(t)          ((pfm_context_t *)(t)->thread.pfm_context)
 335
 336 #ifdef CONFIG_SMP
 337 #define SET_LAST_CPU(ctx, v)    (ctx)->ctx_last_cpu = (v)
 338 #define GET_LAST_CPU(ctx)       (ctx)->ctx_last_cpu
 339 #else
 340 #define SET_LAST_CPU(ctx, v)    do {} while(0)
 341 #define GET_LAST_CPU(ctx)       do {} while(0)
 342 #endif
 343
 344
 345 #define ctx_fl_block            ctx_flags.block
 346 #define ctx_fl_system           ctx_flags.system
 347 #define ctx_fl_using_dbreg      ctx_flags.using_dbreg
 348 #define ctx_fl_is_sampling      ctx_flags.is_sampling
 349 #define ctx_fl_excl_idle        ctx_flags.excl_idle
 350 #define ctx_fl_going_zombie     ctx_flags.going_zombie
 351 #define ctx_fl_trap_reason      ctx_flags.trap_reason
 352 #define ctx_fl_no_msg           ctx_flags.no_msg
 353 #define ctx_fl_can_restart      ctx_flags.can_restart
 354
 355 #define PFM_SET_WORK_PENDING(t, v)      do { (t)->thread.pfm_needs_checking = v; } while(0);
 356 #define PFM_GET_WORK_PENDING(t)         (t)->thread.pfm_needs_checking
 357
 358 /*
 359  * global information about all sessions
 360  * mostly used to synchronize between system wide and per-process
 361  */
 362 typedef struct {
 363         spinlock_t              pfs_lock;                  /* lock the structure */
 364
 365         unsigned int            pfs_task_sessions;         /* number of per task sessions */
 366         unsigned int            pfs_sys_sessions;          /* number of per system wide sessions */
 367         unsigned int            pfs_sys_use_dbregs;        /* incremented when a system wide session uses debug regs */
 368         unsigned int            pfs_ptrace_use_dbregs;     /* incremented when a process uses debug regs */
 369         struct task_struct      *pfs_sys_session[NR_CPUS]; /* point to task owning a system-wide session */
 370 } pfm_session_t;
 371
 372 /*
 373  * information about a PMC or PMD.
 374  * dep_pmd[]: a bitmask of dependent PMD registers
 375  * dep_pmc[]: a bitmask of dependent PMC registers
 376  */
 377 typedef struct {
 378         unsigned int            type;
 379         int                     pm_pos;
 380         unsigned long           default_value;  /* power-on default value */
 381         unsigned long           reserved_mask;  /* bitmask of reserved bits */
 382         int                     (*read_check)(struct task_struct *task, pfm_context_t *ctx, unsigned int cnum, unsigned long *val, struct pt_regs *regs);
 383         int                     (*write_check)(struct task_struct *task, pfm_context_t *ctx, unsigned int cnum, unsigned long *val, struct pt_regs *regs);
 384         unsigned long           dep_pmd[4];
 385         unsigned long           dep_pmc[4];
 386 } pfm_reg_desc_t;
 387
 388 /* assume cnum is a valid monitor */
 389 #define PMC_PM(cnum, val)       (((val) >> (pmu_conf.pmc_desc[cnum].pm_pos)) & 0x1)
 390 #define PMC_WR_FUNC(cnum)       (pmu_conf.pmc_desc[cnum].write_check)
 391 #define PMD_WR_FUNC(cnum)       (pmu_conf.pmd_desc[cnum].write_check)
 392 #define PMD_RD_FUNC(cnum)       (pmu_conf.pmd_desc[cnum].read_check)
 393
 394 /*
 395  * This structure is initialized at boot time and contains
 396  * a description of the PMU main characteristics.
 397  */
 398 typedef struct {
 399         unsigned long  ovfl_val;        /* overflow value for counters */
 400
 401         pfm_reg_desc_t *pmc_desc;       /* detailed PMC register dependencies descriptions */
 402         pfm_reg_desc_t *pmd_desc;       /* detailed PMD register dependencies descriptions */
 403
 404         unsigned int   num_pmcs;        /* number of PMCS: computed at init time */
 405         unsigned int   num_pmds;        /* number of PMDS: computed at init time */
 406         unsigned long  impl_pmcs[4];    /* bitmask of implemented PMCS */
 407         unsigned long  impl_pmds[4];    /* bitmask of implemented PMDS */
 408
 409         char          *pmu_name;        /* PMU family name */
 410         unsigned int  enabled;          /* indicates if perfmon initialized properly */
 411         unsigned int  pmu_family;       /* cpuid family pattern used to identify pmu */
 412
 413         unsigned int  num_ibrs;         /* number of IBRS: computed at init time */
 414         unsigned int  num_dbrs;         /* number of DBRS: computed at init time */
 415         unsigned int  num_counters;     /* PMC/PMD counting pairs : computed at init time */
 416
 417         unsigned int  use_rr_dbregs:1;  /* set if debug registers used for range restriction */
 418 } pmu_config_t;
 419
 420 /*
 421  * debug register related type definitions
 422  */
 423 typedef struct {
 424         unsigned long ibr_mask:56;
 425         unsigned long ibr_plm:4;
 426         unsigned long ibr_ig:3;
 427         unsigned long ibr_x:1;
 428 } ibr_mask_reg_t;
 429
 430 typedef struct {
 431         unsigned long dbr_mask:56;
 432         unsigned long dbr_plm:4;
 433         unsigned long dbr_ig:2;
 434         unsigned long dbr_w:1;
 435         unsigned long dbr_r:1;
 436 } dbr_mask_reg_t;
 437
 438 typedef union {
 439         unsigned long  val;
 440         ibr_mask_reg_t ibr;
 441         dbr_mask_reg_t dbr;
 442 } dbreg_t;
 443
 444
 445 /*
 446  * perfmon command descriptions
 447  */
 448 typedef struct {
 449         int             (*cmd_func)(pfm_context_t *ctx, void *arg, int count, struct pt_regs *regs);
 450         char            *cmd_name;
 451         int             cmd_flags;
 452         unsigned int    cmd_narg;
 453         size_t          cmd_argsize;
 454         int             (*cmd_getsize)(void *arg, size_t *sz);
 455 } pfm_cmd_desc_t;
 456
 457 #define PFM_CMD_FD              0x01    /* command requires a file descriptor */
 458 #define PFM_CMD_ARG_READ        0x02    /* command must read argument(s) */
 459 #define PFM_CMD_ARG_RW          0x04    /* command must read/write argument(s) */
 460 #define PFM_CMD_STOP            0x08    /* command does not work on zombie context */
 461
 462
 463 #define PFM_CMD_NAME(cmd)       pfm_cmd_tab[(cmd)].cmd_name
 464 #define PFM_CMD_READ_ARG(cmd)   (pfm_cmd_tab[(cmd)].cmd_flags & PFM_CMD_ARG_READ)
 465 #define PFM_CMD_RW_ARG(cmd)     (pfm_cmd_tab[(cmd)].cmd_flags & PFM_CMD_ARG_RW)
 466 #define PFM_CMD_USE_FD(cmd)     (pfm_cmd_tab[(cmd)].cmd_flags & PFM_CMD_FD)
 467 #define PFM_CMD_STOPPED(cmd)    (pfm_cmd_tab[(cmd)].cmd_flags & PFM_CMD_STOP)
 468
 469 #define PFM_CMD_ARG_MANY        -1 /* cannot be zero */
 470
 471 typedef struct {
 472         int     debug;          /* turn on/off debugging via syslog */
 473         int     debug_ovfl;     /* turn on/off debug printk in overflow handler */
 474         int     fastctxsw;      /* turn on/off fast (unsecure) ctxsw */
 475         int     expert_mode;    /* turn on/off value checking */
 476         int     debug_pfm_read;
 477 } pfm_sysctl_t;
 478
 479 typedef struct {
 480         unsigned long pfm_spurious_ovfl_intr_count;     /* keep track of spurious ovfl interrupts */
 481         unsigned long pfm_replay_ovfl_intr_count;       /* keep track of replayed ovfl interrupts */
 482         unsigned long pfm_ovfl_intr_count;              /* keep track of ovfl interrupts */
 483         unsigned long pfm_ovfl_intr_cycles;             /* cycles spent processing ovfl interrupts */
 484         unsigned long pfm_ovfl_intr_cycles_min;         /* min cycles spent processing ovfl interrupts */
 485         unsigned long pfm_ovfl_intr_cycles_max;         /* max cycles spent processing ovfl interrupts */
 486         unsigned long pfm_smpl_handler_calls;
 487         unsigned long pfm_smpl_handler_cycles;
 488         char pad[SMP_CACHE_BYTES] ____cacheline_aligned;
 489 } pfm_stats_t;
 490
 491 /*
 492  * perfmon internal variables
 493  */
 494 static pfm_stats_t              pfm_stats[NR_CPUS];
 495 static pfm_session_t            pfm_sessions;   /* global sessions information */
 496
 497 static struct proc_dir_entry    *perfmon_dir;
 498 static pfm_uuid_t               pfm_null_uuid = {0,};
 499
 500 static spinlock_t               pfm_buffer_fmt_lock;
 501 static LIST_HEAD(pfm_buffer_fmt_list);
 502
 503 /* sysctl() controls */
 504 static pfm_sysctl_t pfm_sysctl;
 505 int pfm_debug_var;
 506
 507 static ctl_table pfm_ctl_table[]={
 508         {1, "debug", &pfm_sysctl.debug, sizeof(int), 0666, NULL, &proc_dointvec, NULL,},
 509         {2, "debug_ovfl", &pfm_sysctl.debug_ovfl, sizeof(int), 0666, NULL, &proc_dointvec, NULL,},
 510         {3, "fastctxsw", &pfm_sysctl.fastctxsw, sizeof(int), 0600, NULL, &proc_dointvec, NULL,},
 511         {4, "expert_mode", &pfm_sysctl.expert_mode, sizeof(int), 0600, NULL, &proc_dointvec, NULL,},
 512         { 0, },
 513 };
 514 static ctl_table pfm_sysctl_dir[] = {
 515         {1, "perfmon", NULL, 0, 0755, pfm_ctl_table, },
 516         {0,},
 517 };
 518 static ctl_table pfm_sysctl_root[] = {
 519         {1, "kernel", NULL, 0, 0755, pfm_sysctl_dir, },
 520         {0,},
 521 };
 522 static struct ctl_table_header *pfm_sysctl_header;
 523
 524 static int pfm_context_unload(pfm_context_t *ctx, void *arg, int count, struct pt_regs *regs);
 525 static int pfm_flush(struct file *filp);
 526
 527 #define pfm_get_cpu_var(v)              __ia64_per_cpu_var(v)
 528 #define pfm_get_cpu_data(a,b)           per_cpu(a, b)
 529
 530 static inline void
 531 pfm_put_task(struct task_struct *task)
 532 {
 533         if (task != current) put_task_struct(task);
 534 }
 535
 536 static inline void
 537 pfm_set_task_notify(struct task_struct *task)
 538 {
 539         struct thread_info *info;
 540
 541         info = (struct thread_info *) ((char *) task + IA64_TASK_SIZE);
 542         set_bit(TIF_NOTIFY_RESUME, &info->flags);
 543 }
 544
 545 static inline void
 546 pfm_clear_task_notify(void)
 547 {
 548         clear_thread_flag(TIF_NOTIFY_RESUME);
 549 }
 550
 551 static inline void
 552 pfm_reserve_page(unsigned long a)
 553 {
 554         SetPageReserved(vmalloc_to_page((void *)a));
 555 }
 556 static inline void
 557 pfm_unreserve_page(unsigned long a)
 558 {
 559         ClearPageReserved(vmalloc_to_page((void*)a));
 560 }
 561
 562 static inline int
 563 pfm_remap_page_range(struct vm_area_struct *vma, unsigned long from, unsigned long phys_addr, unsigned long size, pgprot_t prot)
 564 {
 565         return remap_page_range(vma, from, phys_addr, size, prot);
 566 }
 567
 568 static inline unsigned long
 569 pfm_protect_ctx_ctxsw(pfm_context_t *x)
 570 {
 571         spin_lock(&(x)->ctx_lock);
 572         return 0UL;
 573 }
 574
 575 static inline unsigned long
 576 pfm_unprotect_ctx_ctxsw(pfm_context_t *x, unsigned long f)
 577 {
 578         spin_unlock(&(x)->ctx_lock);
 579 }
 580
 581 static inline unsigned int
 582 pfm_do_munmap(struct mm_struct *mm, unsigned long addr, size_t len, int acct)
 583 {
 584         return do_munmap(mm, addr, len);
 585 }
 586
 587 static inline unsigned long
 588 pfm_get_unmapped_area(struct file *file, unsigned long addr, unsigned long len, unsigned long pgoff, unsigned long flags, unsigned long exec)
 589 {
 590         return get_unmapped_area(file, addr, len, pgoff, flags);
 591 }
 592
 593
 594 static struct super_block *
 595 pfmfs_get_sb(struct file_system_type *fs_type, int flags, const char *dev_name, void *data)
 596 {
 597         return get_sb_pseudo(fs_type, "pfm:", NULL, PFMFS_MAGIC);
 598 }
 599
 600 static struct file_system_type pfm_fs_type = {
 601         .name     = "pfmfs",
 602         .get_sb   = pfmfs_get_sb,
 603         .kill_sb  = kill_anon_super,
 604 };
 605
 606 DEFINE_PER_CPU(unsigned long, pfm_syst_info);
 607 DEFINE_PER_CPU(struct task_struct *, pmu_owner);
 608 DEFINE_PER_CPU(pfm_context_t  *, pmu_ctx);
 609 DEFINE_PER_CPU(unsigned long, pmu_activation_number);
 610
 611
 612 /* forward declaration */
 613 static struct file_operations pfm_file_ops;
 614
 615 /*
 616  * forward declarations
 617  */
 618 #ifndef CONFIG_SMP
 619 static void pfm_lazy_save_regs (struct task_struct *ta);
 620 #endif
 621
 622 void dump_pmu_state(const char *);
 623
 624 /*
 625  * the HP simulator must be first because
 626  * CONFIG_IA64_HP_SIM is independent of CONFIG_MCKINLEY or CONFIG_ITANIUM
 627  */
 628 #if defined(CONFIG_IA64_HP_SIM)
 629 #include "perfmon_hpsim.h"
 630 #elif   defined(CONFIG_ITANIUM)
 631 #include "perfmon_itanium.h"
 632 #elif defined(CONFIG_MCKINLEY)
 633 #include "perfmon_mckinley.h"
 634 #else
 635 #include "perfmon_generic.h"
 636 #endif
 637
 638 static int pfm_end_notify_user(pfm_context_t *ctx);
 639
 640 static inline void
 641 pfm_clear_psr_pp(void)
 642 {
 643         ia64_rsm(IA64_PSR_PP);
 644         ia64_srlz_i();
 645 }
 646
 647 static inline void
 648 pfm_set_psr_pp(void)
 649 {
 650         ia64_ssm(IA64_PSR_PP);
 651         ia64_srlz_i();
 652 }
 653
 654 static inline void
 655 pfm_clear_psr_up(void)
 656 {
 657         ia64_rsm(IA64_PSR_UP);
 658         ia64_srlz_i();
 659 }
 660
 661 static inline void
 662 pfm_set_psr_up(void)
 663 {
 664         ia64_ssm(IA64_PSR_UP);
 665         ia64_srlz_i();
 666 }
 667
 668 static inline unsigned long
 669 pfm_get_psr(void)
 670 {
 671         unsigned long tmp;
 672         tmp = ia64_getreg(_IA64_REG_PSR);
 673         ia64_srlz_i();
 674         return tmp;
 675 }
 676
 677 static inline void
 678 pfm_set_psr_l(unsigned long val)
 679 {
 680         ia64_setreg(_IA64_REG_PSR_L, val);
 681         ia64_srlz_i();
 682 }
 683
 684 static inline void
 685 pfm_freeze_pmu(void)
 686 {
 687         ia64_set_pmc(0,1UL);
 688         ia64_srlz_d();
 689 }
 690
 691 static inline void
 692 pfm_unfreeze_pmu(void)
 693 {
 694         ia64_set_pmc(0,0UL);
 695         ia64_srlz_d();
 696 }
 697
 698 static inline void
 699 pfm_restore_ibrs(unsigned long *ibrs, unsigned int nibrs)
 700 {
 701         int i;
 702
 703         for (i=0; i < nibrs; i++) {
 704                 ia64_set_ibr(i, ibrs[i]);
 705         }
 706         ia64_srlz_i();
 707 }
 708
 709 static inline void
 710 pfm_restore_dbrs(unsigned long *dbrs, unsigned int ndbrs)
 711 {
 712         int i;
 713
 714         for (i=0; i < ndbrs; i++) {
 715                 ia64_set_dbr(i, dbrs[i]);
 716         }
 717         ia64_srlz_d();
 718 }
 719
 720 /*
 721  * PMD[i] must be a counter. no check is made
 722  */
 723 static inline unsigned long
 724 pfm_read_soft_counter(pfm_context_t *ctx, int i)
 725 {
 726         return ctx->ctx_pmds[i].val + (ia64_get_pmd(i) & pmu_conf.ovfl_val);
 727 }
 728
 729 /*
 730  * PMD[i] must be a counter. no check is made
 731  */
 732 static inline void
 733 pfm_write_soft_counter(pfm_context_t *ctx, int i, unsigned long val)
 734 {
 735         unsigned long ovfl_val = pmu_conf.ovfl_val;
 736
 737         ctx->ctx_pmds[i].val = val  & ~ovfl_val;
 738         /*
 739          * writing to unimplemented part is ignore, so we do not need to
 740          * mask off top part
 741          */
 742         ia64_set_pmd(i, val & ovfl_val);
 743 }
 744
 745 static pfm_msg_t *
 746 pfm_get_new_msg(pfm_context_t *ctx)
 747 {
 748         int idx, next;
 749
 750         next = (ctx->ctx_msgq_tail+1) % PFM_MAX_MSGS;
 751
 752         DPRINT(("ctx_fd=%p head=%d tail=%d\n", ctx, ctx->ctx_msgq_head, ctx->ctx_msgq_tail));
 753         if (next == ctx->ctx_msgq_head) return NULL;
 754
 755         idx =   ctx->ctx_msgq_tail;
 756         ctx->ctx_msgq_tail = next;
 757
 758         DPRINT(("ctx=%p head=%d tail=%d msg=%d\n", ctx, ctx->ctx_msgq_head, ctx->ctx_msgq_tail, idx));
 759
 760         return ctx->ctx_msgq+idx;
 761 }
 762
 763 static pfm_msg_t *
 764 pfm_get_next_msg(pfm_context_t *ctx)
 765 {
 766         pfm_msg_t *msg;
 767
 768         DPRINT(("ctx=%p head=%d tail=%d\n", ctx, ctx->ctx_msgq_head, ctx->ctx_msgq_tail));
 769
 770         if (PFM_CTXQ_EMPTY(ctx)) return NULL;
 771
 772         /*
 773          * get oldest message
 774          */
 775         msg = ctx->ctx_msgq+ctx->ctx_msgq_head;
 776
 777         /*
 778          * and move forward
 779          */
 780         ctx->ctx_msgq_head = (ctx->ctx_msgq_head+1) % PFM_MAX_MSGS;
 781
 782         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));
 783
 784         return msg;
 785 }
 786
 787 static void
 788 pfm_reset_msgq(pfm_context_t *ctx)
 789 {
 790         ctx->ctx_msgq_head = ctx->ctx_msgq_tail = 0;
 791         DPRINT(("ctx=%p msgq reset\n", ctx));
 792 }
 793
 794
 795 /* Here we want the physical address of the memory.
 796  * This is used when initializing the contents of the
 797  * area and marking the pages as reserved.
 798  */
 799 static inline unsigned long
 800 pfm_kvirt_to_pa(unsigned long adr)
 801 {
 802         __u64 pa = ia64_tpa(adr);
 803         return pa;
 804 }
 805
 806 static void *
 807 pfm_rvmalloc(unsigned long size)
 808 {
 809         void *mem;
 810         unsigned long addr;
 811
 812         size = PAGE_ALIGN(size);
 813         mem  = vmalloc(size);
 814         if (mem) {
 815                 //printk("perfmon: CPU%d pfm_rvmalloc(%ld)=%p\n", smp_processor_id(), size, mem);
 816                 memset(mem, 0, size);
 817                 addr = (unsigned long)mem;
 818                 while (size > 0) {
 819                         pfm_reserve_page(addr);
 820                         addr+=PAGE_SIZE;
 821                         size-=PAGE_SIZE;
 822                 }
 823         }
 824         return mem;
 825 }
 826
 827 static void
 828 pfm_rvfree(void *mem, unsigned long size)
 829 {
 830         unsigned long addr;
 831
 832         if (mem) {
 833                 DPRINT(("freeing physical buffer @%p size=%lu\n", mem, size));
 834                 addr = (unsigned long) mem;
 835                 while ((long) size > 0) {
 836                         pfm_unreserve_page(addr);
 837                         addr+=PAGE_SIZE;
 838                         size-=PAGE_SIZE;
 839                 }
 840                 vfree(mem);
 841         }
 842         return;
 843 }
 844
 845 static pfm_context_t *
 846 pfm_context_alloc(void)
 847 {
 848         pfm_context_t *ctx;
 849
 850         /*
 851          * allocate context descriptor
 852          * must be able to free with interrupts disabled
 853          */
 854         ctx = kmalloc(sizeof(pfm_context_t), GFP_KERNEL);
 855         if (ctx) {
 856                 memset(ctx, 0, sizeof(pfm_context_t));
 857                 DPRINT(("alloc ctx @%p\n", ctx));
 858         }
 859         return ctx;
 860 }
 861
 862 static void
 863 pfm_context_free(pfm_context_t *ctx)
 864 {
 865         if (ctx) {
 866                 DPRINT(("free ctx @%p\n", ctx));
 867                 kfree(ctx);
 868         }
 869 }
 870
 871 static void
 872 pfm_mask_monitoring(struct task_struct *task)
 873 {
 874         pfm_context_t *ctx = PFM_GET_CTX(task);
 875         struct thread_struct *th = &task->thread;
 876         unsigned long mask, val, ovfl_mask;
 877         int i;
 878
 879         DPRINT_ovfl(("masking monitoring for [%d]\n", task->pid));
 880
 881         ovfl_mask = pmu_conf.ovfl_val;
 882         /*
 883          * monitoring can only be masked as a result of a valid
 884          * counter overflow. In UP, it means that the PMU still
 885          * has an owner. Note that the owner can be different
 886          * from the current task. However the PMU state belongs
 887          * to the owner.
 888          * In SMP, a valid overflow only happens when task is
 889          * current. Therefore if we come here, we know that
 890          * the PMU state belongs to the current task, therefore
 891          * we can access the live registers.
 892          *
 893          * So in both cases, the live register contains the owner's
 894          * state. We can ONLY touch the PMU registers and NOT the PSR.
 895          *
 896          * As a consequence to this call, the thread->pmds[] array
 897          * contains stale information which must be ignored
 898          * when context is reloaded AND monitoring is active (see
 899          * pfm_restart).
 900          */
 901         mask = ctx->ctx_used_pmds[0];
 902         for (i = 0; mask; i++, mask>>=1) {
 903                 /* skip non used pmds */
 904                 if ((mask & 0x1) == 0) continue;
 905                 val = ia64_get_pmd(i);
 906
 907                 if (PMD_IS_COUNTING(i)) {
 908                         /*
 909                          * we rebuild the full 64 bit value of the counter
 910                          */
 911                         ctx->ctx_pmds[i].val += (val & ovfl_mask);
 912                 } else {
 913                         ctx->ctx_pmds[i].val = val;
 914                 }
 915                 DPRINT_ovfl(("pmd[%d]=0x%lx hw_pmd=0x%lx\n",
 916                         i,
 917                         ctx->ctx_pmds[i].val,
 918                         val & ovfl_mask));
 919         }
 920         /*
 921          * mask monitoring by setting the privilege level to 0
 922          * we cannot use psr.pp/psr.up for this, it is controlled by
 923          * the user
 924          *
 925          * if task is current, modify actual registers, otherwise modify
 926          * thread save state, i.e., what will be restored in pfm_load_regs()
 927          */
 928         mask = ctx->ctx_used_monitors[0] >> PMU_FIRST_COUNTER;
 929         for(i= PMU_FIRST_COUNTER; mask; i++, mask>>=1) {
 930                 if ((mask & 0x1) == 0UL) continue;
 931                 ia64_set_pmc(i, th->pmcs[i] & ~0xfUL);
 932                 th->pmcs[i] &= ~0xfUL;
 933                 DPRINT_ovfl(("pmc[%d]=0x%lx\n", i, th->pmcs[i]));
 934         }
 935         /*
 936          * make all of this visible
 937          */
 938         ia64_srlz_d();
 939 }
 940
 941 /*
 942  * must always be done with task == current
 943  *
 944  * context must be in MASKED state when calling
 945  */
 946 static void
 947 pfm_restore_monitoring(struct task_struct *task)
 948 {
 949         pfm_context_t *ctx = PFM_GET_CTX(task);
 950         struct thread_struct *th = &task->thread;
 951         unsigned long mask, ovfl_mask;
 952         unsigned long psr, val;
 953         int i, is_system;
 954
 955         is_system = ctx->ctx_fl_system;
 956         ovfl_mask = pmu_conf.ovfl_val;
 957
 958         if (task != current) {
 959                 printk(KERN_ERR "perfmon.%d: invalid task[%d] current[%d]\n", __LINE__, task->pid, current->pid);
 960                 return;
 961         }
 962         if (ctx->ctx_state != PFM_CTX_MASKED) {
 963                 printk(KERN_ERR "perfmon.%d: task[%d] current[%d] invalid state=%d\n", __LINE__,
 964                         task->pid, current->pid, ctx->ctx_state);
 965                 return;
 966         }
 967         psr = pfm_get_psr();
 968         /*
 969          * monitoring is masked via the PMC.
 970          * As we restore their value, we do not want each counter to
 971          * restart right away. We stop monitoring using the PSR,
 972          * restore the PMC (and PMD) and then re-establish the psr
 973          * as it was. Note that there can be no pending overflow at
 974          * this point, because monitoring was MASKED.
 975          *
 976          * system-wide session are pinned and self-monitoring
 977          */
 978         if (is_system && (PFM_CPUINFO_GET() & PFM_CPUINFO_DCR_PP)) {
 979                 /* disable dcr pp */
 980                 ia64_setreg(_IA64_REG_CR_DCR, ia64_getreg(_IA64_REG_CR_DCR) & ~IA64_DCR_PP);
 981                 pfm_clear_psr_pp();
 982         } else {
 983                 pfm_clear_psr_up();
 984         }
 985         /*
 986          * first, we restore the PMD
 987          */
 988         mask = ctx->ctx_used_pmds[0];
 989         for (i = 0; mask; i++, mask>>=1) {
 990                 /* skip non used pmds */
 991                 if ((mask & 0x1) == 0) continue;
 992
 993                 if (PMD_IS_COUNTING(i)) {
 994                         /*
 995                          * we split the 64bit value according to
 996                          * counter width
 997                          */
 998                         val = ctx->ctx_pmds[i].val & ovfl_mask;
 999                         ctx->ctx_pmds[i].val &= ~ovfl_mask;
1000                 } else {
1001                         val = ctx->ctx_pmds[i].val;
1002                 }
1003                 ia64_set_pmd(i, val);
1004
1005                 DPRINT(("pmd[%d]=0x%lx hw_pmd=0x%lx\n",
1006                         i,
1007                         ctx->ctx_pmds[i].val,
1008                         val));
1009         }
1010         /*
1011          * restore the PMCs
1012          */
1013         mask = ctx->ctx_used_monitors[0] >> PMU_FIRST_COUNTER;
1014         for(i= PMU_FIRST_COUNTER; mask; i++, mask>>=1) {
1015                 if ((mask & 0x1) == 0UL) continue;
1016                 th->pmcs[i] = ctx->ctx_pmcs[i];
1017                 ia64_set_pmc(i, th->pmcs[i]);
1018                 DPRINT(("[%d] pmc[%d]=0x%lx\n", task->pid, i, th->pmcs[i]));
1019         }
1020         ia64_srlz_d();
1021
1022         /*
1023          * must restore DBR/IBR because could be modified while masked
1024          * XXX: need to optimize
1025          */
1026         if (ctx->ctx_fl_using_dbreg) {
1027                 pfm_restore_ibrs(ctx->ctx_ibrs, pmu_conf.num_ibrs);
1028                 pfm_restore_dbrs(ctx->ctx_dbrs, pmu_conf.num_dbrs);
1029         }
1030
1031         /*
1032          * now restore PSR
1033          */
1034         if (is_system && (PFM_CPUINFO_GET() & PFM_CPUINFO_DCR_PP)) {
1035                 /* enable dcr pp */
1036                 ia64_setreg(_IA64_REG_CR_DCR, ia64_getreg(_IA64_REG_CR_DCR) | IA64_DCR_PP);
1037                 ia64_srlz_i();
1038         }
1039         pfm_set_psr_l(psr);
1040 }
1041
1042 static inline void
1043 pfm_save_pmds(unsigned long *pmds, unsigned long mask)
1044 {
1045         int i;
1046
1047         ia64_srlz_d();
1048
1049         for (i=0; mask; i++, mask>>=1) {
1050                 if (mask & 0x1) pmds[i] = ia64_get_pmd(i);
1051         }
1052 }
1053
1054 /*
1055  * reload from thread state (used for ctxw only)
1056  */
1057 static inline void
1058 pfm_restore_pmds(unsigned long *pmds, unsigned long mask)
1059 {
1060         int i;
1061         unsigned long val, ovfl_val = pmu_conf.ovfl_val;
1062
1063         for (i=0; mask; i++, mask>>=1) {
1064                 if ((mask & 0x1) == 0) continue;
1065                 val = PMD_IS_COUNTING(i) ? pmds[i] & ovfl_val : pmds[i];
1066                 ia64_set_pmd(i, val);
1067         }
1068         ia64_srlz_d();
1069 }
1070
1071 /*
1072  * propagate PMD from context to thread-state
1073  */
1074 static inline void
1075 pfm_copy_pmds(struct task_struct *task, pfm_context_t *ctx)
1076 {
1077         struct thread_struct *thread = &task->thread;
1078         unsigned long ovfl_val = pmu_conf.ovfl_val;
1079         unsigned long mask = ctx->ctx_all_pmds[0];
1080         unsigned long val;
1081         int i;
1082
1083         DPRINT(("mask=0x%lx\n", mask));
1084
1085         for (i=0; mask; i++, mask>>=1) {
1086
1087                 val = ctx->ctx_pmds[i].val;
1088
1089                 /*
1090                  * We break up the 64 bit value into 2 pieces
1091                  * the lower bits go to the machine state in the
1092                  * thread (will be reloaded on ctxsw in).
1093                  * The upper part stays in the soft-counter.
1094                  */
1095                 if (PMD_IS_COUNTING(i)) {
1096                         ctx->ctx_pmds[i].val = val & ~ovfl_val;
1097                          val &= ovfl_val;
1098                 }
1099                 thread->pmds[i] = val;
1100
1101                 DPRINT(("pmd[%d]=0x%lx soft_val=0x%lx\n",
1102                         i,
1103                         thread->pmds[i],
1104                         ctx->ctx_pmds[i].val));
1105         }
1106 }
1107
1108 /*
1109  * propagate PMC from context to thread-state
1110  */
1111 static inline void
1112 pfm_copy_pmcs(struct task_struct *task, pfm_context_t *ctx)
1113 {
1114         struct thread_struct *thread = &task->thread;
1115         unsigned long mask = ctx->ctx_all_pmcs[0];
1116         int i;
1117
1118         DPRINT(("mask=0x%lx\n", mask));
1119
1120         for (i=0; mask; i++, mask>>=1) {
1121                 /* masking 0 with ovfl_val yields 0 */
1122                 thread->pmcs[i] = ctx->ctx_pmcs[i];
1123                 DPRINT(("pmc[%d]=0x%lx\n", i, thread->pmcs[i]));
1124         }
1125 }
1126
1127
1128
1129 static inline void
1130 pfm_restore_pmcs(unsigned long *pmcs, unsigned long mask)
1131 {
1132         int i;
1133
1134         for (i=0; mask; i++, mask>>=1) {
1135                 if ((mask & 0x1) == 0) continue;
1136                 ia64_set_pmc(i, pmcs[i]);
1137         }
1138         ia64_srlz_d();
1139 }
1140
1141 static inline int
1142 pfm_uuid_cmp(pfm_uuid_t a, pfm_uuid_t b)
1143 {
1144         return memcmp(a, b, sizeof(pfm_uuid_t));
1145 }
1146
1147 static inline int
1148 pfm_buf_fmt_exit(pfm_buffer_fmt_t *fmt, struct task_struct *task, void *buf, struct pt_regs *regs)
1149 {
1150         int ret = 0;
1151         if (fmt->fmt_exit) ret = (*fmt->fmt_exit)(task, buf, regs);
1152         return ret;
1153 }
1154
1155 static inline int
1156 pfm_buf_fmt_getsize(pfm_buffer_fmt_t *fmt, struct task_struct *task, unsigned int flags, int cpu, void *arg, unsigned long *size)
1157 {
1158         int ret = 0;
1159         if (fmt->fmt_getsize) ret = (*fmt->fmt_getsize)(task, flags, cpu, arg, size);
1160         return ret;
1161 }
1162
1163
1164 static inline int
1165 pfm_buf_fmt_validate(pfm_buffer_fmt_t *fmt, struct task_struct *task, unsigned int flags,
1166                      int cpu, void *arg)
1167 {
1168         int ret = 0;
1169         if (fmt->fmt_validate) ret = (*fmt->fmt_validate)(task, flags, cpu, arg);
1170         return ret;
1171 }
1172
1173 static inline int
1174 pfm_buf_fmt_init(pfm_buffer_fmt_t *fmt, struct task_struct *task, void *buf, unsigned int flags,
1175                      int cpu, void *arg)
1176 {
1177         int ret = 0;
1178         if (fmt->fmt_init) ret = (*fmt->fmt_init)(task, buf, flags, cpu, arg);
1179         return ret;
1180 }
1181
1182 static inline int
1183 pfm_buf_fmt_restart(pfm_buffer_fmt_t *fmt, struct task_struct *task, pfm_ovfl_ctrl_t *ctrl, void *buf, struct pt_regs *regs)
1184 {
1185         int ret = 0;
1186         if (fmt->fmt_restart) ret = (*fmt->fmt_restart)(task, ctrl, buf, regs);
1187         return ret;
1188 }
1189
1190 static inline int
1191 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)
1192 {
1193         int ret = 0;
1194         if (fmt->fmt_restart_active) ret = (*fmt->fmt_restart_active)(task, ctrl, buf, regs);
1195         return ret;
1196 }
1197
1198 static pfm_buffer_fmt_t *
1199 __pfm_find_buffer_fmt(pfm_uuid_t uuid)
1200 {
1201         struct list_head * pos;
1202         pfm_buffer_fmt_t * entry;
1203
1204         list_for_each(pos, &pfm_buffer_fmt_list) {
1205                 entry = list_entry(pos, pfm_buffer_fmt_t, fmt_list);
1206                 if (pfm_uuid_cmp(uuid, entry->fmt_uuid) == 0)
1207                         return entry;
1208         }
1209         return NULL;
1210 }
1211
1212 /*
1213  * find a buffer format based on its uuid
1214  */
1215 static pfm_buffer_fmt_t *
1216 pfm_find_buffer_fmt(pfm_uuid_t uuid)
1217 {
1218         pfm_buffer_fmt_t * fmt;
1219         spin_lock(&pfm_buffer_fmt_lock);
1220         fmt = __pfm_find_buffer_fmt(uuid);
1221         spin_unlock(&pfm_buffer_fmt_lock);
1222         return fmt;
1223 }
1224
1225 int
1226 pfm_register_buffer_fmt(pfm_buffer_fmt_t *fmt)
1227 {
1228         int ret = 0;
1229
1230         /* some sanity checks */
1231         if (fmt == NULL || fmt->fmt_name == NULL) return -EINVAL;
1232
1233         /* we need at least a handler */
1234         if (fmt->fmt_handler == NULL) return -EINVAL;
1235
1236         /*
1237          * XXX: need check validity of fmt_arg_size
1238          */
1239
1240         spin_lock(&pfm_buffer_fmt_lock);
1241
1242         if (__pfm_find_buffer_fmt(fmt->fmt_uuid)) {
1243                 printk(KERN_ERR "perfmon: duplicate sampling format: %s\n", fmt->fmt_name);
1244                 ret = -EBUSY;
1245                 goto out;
1246         }
1247         list_add(&fmt->fmt_list, &pfm_buffer_fmt_list);
1248         printk(KERN_INFO "perfmon: added sampling format %s\n", fmt->fmt_name);
1249
1250 out:
1251         spin_unlock(&pfm_buffer_fmt_lock);
1252         return ret;
1253 }
1254 EXPORT_SYMBOL(pfm_register_buffer_fmt);
1255
1256 int
1257 pfm_unregister_buffer_fmt(pfm_uuid_t uuid)
1258 {
1259         pfm_buffer_fmt_t *fmt;
1260         int ret = 0;
1261
1262         spin_lock(&pfm_buffer_fmt_lock);
1263
1264         fmt = __pfm_find_buffer_fmt(uuid);
1265         if (!fmt) {
1266                 printk(KERN_ERR "perfmon: cannot unregister format, not found\n");
1267                 ret = -EINVAL;
1268                 goto out;
1269         }
1270         list_del_init(&fmt->fmt_list);
1271         printk(KERN_INFO "perfmon: removed sampling format: %s\n", fmt->fmt_name);
1272
1273 out:
1274         spin_unlock(&pfm_buffer_fmt_lock);
1275         return ret;
1276
1277 }
1278 EXPORT_SYMBOL(pfm_unregister_buffer_fmt);
1279
1280 static int
1281 pfm_reserve_session(struct task_struct *task, int is_syswide, unsigned int cpu)
1282 {
1283         unsigned long flags;
1284         /*
1285          * validy checks on cpu_mask have been done upstream
1286          */
1287         LOCK_PFS(flags);
1288
1289         DPRINT(("in sys_sessions=%u task_sessions=%u dbregs=%u syswide=%d cpu=%u\n",
1290                 pfm_sessions.pfs_sys_sessions,
1291                 pfm_sessions.pfs_task_sessions,
1292                 pfm_sessions.pfs_sys_use_dbregs,
1293                 is_syswide,
1294                 cpu));
1295
1296         if (is_syswide) {
1297                 /*
1298                  * cannot mix system wide and per-task sessions
1299                  */
1300                 if (pfm_sessions.pfs_task_sessions > 0UL) {
1301                         DPRINT(("system wide not possible, %u conflicting task_sessions\n",
1302                                 pfm_sessions.pfs_task_sessions));
1303                         goto abort;
1304                 }
1305
1306                 if (pfm_sessions.pfs_sys_session[cpu]) goto error_conflict;
1307
1308                 DPRINT(("reserving system wide session on CPU%u currently on CPU%u\n", cpu, smp_processor_id()));
1309
1310                 pfm_sessions.pfs_sys_session[cpu] = task;
1311
1312                 pfm_sessions.pfs_sys_sessions++ ;
1313
1314         } else {
1315                 if (pfm_sessions.pfs_sys_sessions) goto abort;
1316                 pfm_sessions.pfs_task_sessions++;
1317         }
1318
1319         DPRINT(("out sys_sessions=%u task_sessions=%u dbregs=%u syswide=%d cpu=%u\n",
1320                 pfm_sessions.pfs_sys_sessions,
1321                 pfm_sessions.pfs_task_sessions,
1322                 pfm_sessions.pfs_sys_use_dbregs,
1323                 is_syswide,
1324                 cpu));
1325
1326         UNLOCK_PFS(flags);
1327
1328         return 0;
1329
1330 error_conflict:
1331         DPRINT(("system wide not possible, conflicting session [%d] on CPU%d\n",
1332                 pfm_sessions.pfs_sys_session[cpu]->pid,
1333                 smp_processor_id()));
1334 abort:
1335         UNLOCK_PFS(flags);
1336
1337         return -EBUSY;
1338
1339 }
1340
1341 static int
1342 pfm_unreserve_session(pfm_context_t *ctx, int is_syswide, unsigned int cpu)
1343 {
1344         unsigned long flags;
1345         /*
1346          * validy checks on cpu_mask have been done upstream
1347          */
1348         LOCK_PFS(flags);
1349
1350         DPRINT(("in sys_sessions=%u task_sessions=%u dbregs=%u syswide=%d cpu=%u\n",
1351                 pfm_sessions.pfs_sys_sessions,
1352                 pfm_sessions.pfs_task_sessions,
1353                 pfm_sessions.pfs_sys_use_dbregs,
1354                 is_syswide,
1355                 cpu));
1356
1357
1358         if (is_syswide) {
1359                 pfm_sessions.pfs_sys_session[cpu] = NULL;
1360                 /*
1361                  * would not work with perfmon+more than one bit in cpu_mask
1362                  */
1363                 if (ctx && ctx->ctx_fl_using_dbreg) {
1364                         if (pfm_sessions.pfs_sys_use_dbregs == 0) {
1365                                 printk(KERN_ERR "perfmon: invalid release for ctx %p sys_use_dbregs=0\n", ctx);
1366                         } else {
1367                                 pfm_sessions.pfs_sys_use_dbregs--;
1368                         }
1369                 }
1370                 pfm_sessions.pfs_sys_sessions--;
1371         } else {
1372                 pfm_sessions.pfs_task_sessions--;
1373         }
1374         DPRINT(("out sys_sessions=%u task_sessions=%u dbregs=%u syswide=%d cpu=%u\n",
1375                 pfm_sessions.pfs_sys_sessions,
1376                 pfm_sessions.pfs_task_sessions,
1377                 pfm_sessions.pfs_sys_use_dbregs,
1378                 is_syswide,
1379                 cpu));
1380
1381         UNLOCK_PFS(flags);
1382
1383         return 0;
1384 }
1385
1386 /*
1387  * removes virtual mapping of the sampling buffer.
1388  * IMPORTANT: cannot be called with interrupts disable, e.g. inside
1389  * a PROTECT_CTX() section.
1390  */
1391 static int
1392 pfm_remove_smpl_mapping(struct task_struct *task, void *vaddr, unsigned long size)
1393 {
1394         int r;
1395
1396         /* sanity checks */
1397         if (task->mm == NULL || size == 0UL || vaddr == NULL) {
1398                 printk(KERN_ERR "perfmon: pfm_remove_smpl_mapping [%d] invalid context mm=%p\n", task->pid, task->mm);
1399                 return -EINVAL;
1400         }
1401
1402         DPRINT(("smpl_vaddr=%p size=%lu\n", vaddr, size));
1403
1404         /*
1405          * does the actual unmapping
1406          */
1407         down_write(&task->mm->mmap_sem);
1408
1409         DPRINT(("down_write done smpl_vaddr=%p size=%lu\n", vaddr, size));
1410
1411         r = pfm_do_munmap(task->mm, (unsigned long)vaddr, size, 0);
1412
1413         up_write(&task->mm->mmap_sem);
1414         if (r !=0) {
1415                 printk(KERN_ERR "perfmon: [%d] unable to unmap sampling buffer @%p size=%lu\n", task->pid, vaddr, size);
1416         }
1417
1418         DPRINT(("do_unmap(%p, %lu)=%d\n", vaddr, size, r));
1419
1420         return 0;
1421 }
1422
1423 /*
1424  * free actual physical storage used by sampling buffer
1425  */
1426 #if 0
1427 static int
1428 pfm_free_smpl_buffer(pfm_context_t *ctx)
1429 {
1430         pfm_buffer_fmt_t *fmt;
1431
1432         if (ctx->ctx_smpl_hdr == NULL) goto invalid_free;
1433
1434         /*
1435          * we won't use the buffer format anymore
1436          */
1437         fmt = ctx->ctx_buf_fmt;
1438
1439         DPRINT(("sampling buffer @%p size %lu vaddr=%p\n",
1440                 ctx->ctx_smpl_hdr,
1441                 ctx->ctx_smpl_size,
1442                 ctx->ctx_smpl_vaddr));
1443
1444         pfm_buf_fmt_exit(fmt, current, NULL, NULL);
1445
1446         /*
1447          * free the buffer
1448          */
1449         pfm_rvfree(ctx->ctx_smpl_hdr, ctx->ctx_smpl_size);
1450
1451         ctx->ctx_smpl_hdr  = NULL;
1452         ctx->ctx_smpl_size = 0UL;
1453
1454         return 0;
1455
1456 invalid_free:
1457         printk(KERN_ERR "perfmon: pfm_free_smpl_buffer [%d] no buffer\n", current->pid);
1458         return -EINVAL;
1459 }
1460 #endif
1461
1462 static inline void
1463 pfm_exit_smpl_buffer(pfm_buffer_fmt_t *fmt)
1464 {
1465         if (fmt == NULL) return;
1466
1467         pfm_buf_fmt_exit(fmt, current, NULL, NULL);
1468
1469 }
1470
1471 /*
1472  * pfmfs should _never_ be mounted by userland - too much of security hassle,
1473  * no real gain from having the whole whorehouse mounted. So we don't need
1474  * any operations on the root directory. However, we need a non-trivial
1475  * d_name - pfm: will go nicely and kill the special-casing in procfs.
1476  */
1477 static struct vfsmount *pfmfs_mnt;
1478
1479 static int __init
1480 init_pfm_fs(void)
1481 {
1482         int err = register_filesystem(&pfm_fs_type);
1483         if (!err) {
1484                 pfmfs_mnt = kern_mount(&pfm_fs_type);
1485                 err = PTR_ERR(pfmfs_mnt);
1486                 if (IS_ERR(pfmfs_mnt))
1487                         unregister_filesystem(&pfm_fs_type);
1488                 else
1489                         err = 0;
1490         }
1491         return err;
1492 }
1493
1494 static void __exit
1495 exit_pfm_fs(void)
1496 {
1497         unregister_filesystem(&pfm_fs_type);
1498         mntput(pfmfs_mnt);
1499 }
1500
1501 static loff_t
1502 pfm_lseek(struct file *file, loff_t offset, int whence)
1503 {
1504         DPRINT(("pfm_lseek called\n"));
1505         return -ESPIPE;
1506 }
1507
1508 static ssize_t
1509 pfm_read(struct file *filp, char *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          * seeks are not allowed on message queues
1536          */
1537         if (ppos != &filp->f_pos) return -ESPIPE;
1538
1539         PROTECT_CTX(ctx, flags);
1540
1541         /*
1542          * put ourselves on the wait queue
1543          */
1544         add_wait_queue(&ctx->ctx_msgq_wait, &wait);
1545
1546
1547         for(;;) {
1548                 /*
1549                  * check wait queue
1550                  */
1551
1552                 set_current_state(TASK_INTERRUPTIBLE);
1553
1554                 DPRINT(("head=%d tail=%d\n", ctx->ctx_msgq_head, ctx->ctx_msgq_tail));
1555
1556                 ret = 0;
1557                 if(PFM_CTXQ_EMPTY(ctx) == 0) break;
1558
1559                 UNPROTECT_CTX(ctx, flags);
1560
1561                 /*
1562                  * check non-blocking read
1563                  */
1564                 ret = -EAGAIN;
1565                 if(filp->f_flags & O_NONBLOCK) break;
1566
1567                 /*
1568                  * check pending signals
1569                  */
1570                 if(signal_pending(current)) {
1571                         ret = -EINTR;
1572                         break;
1573                 }
1574                 /*
1575                  * no message, so wait
1576                  */
1577                 schedule();
1578
1579                 PROTECT_CTX(ctx, flags);
1580         }
1581         DPRINT(("[%d] back to running ret=%ld\n", current->pid, ret));
1582         set_current_state(TASK_RUNNING);
1583         remove_wait_queue(&ctx->ctx_msgq_wait, &wait);
1584
1585         if (ret < 0) goto abort;
1586
1587         ret = -EINVAL;
1588         msg = pfm_get_next_msg(ctx);
1589         if (msg == NULL) {
1590                 printk(KERN_ERR "perfmon: pfm_read no msg for ctx=%p [%d]\n", ctx, current->pid);
1591                 goto abort_locked;
1592         }
1593
1594         DPRINT(("[%d] fd=%d type=%d\n", current->pid, msg->pfm_gen_msg.msg_ctx_fd, msg->pfm_gen_msg.msg_type));
1595
1596         ret = -EFAULT;
1597         if(copy_to_user(buf, msg, sizeof(pfm_msg_t)) == 0) ret = sizeof(pfm_msg_t);
1598
1599 abort_locked:
1600         UNPROTECT_CTX(ctx, flags);
1601 abort:
1602         return ret;
1603 }
1604
1605 static ssize_t
1606 pfm_write(struct file *file, const char *ubuf,
1607                           size_t size, loff_t *ppos)
1608 {
1609         DPRINT(("pfm_write called\n"));
1610         return -EINVAL;
1611 }
1612
1613 static unsigned int
1614 pfm_poll(struct file *filp, poll_table * wait)
1615 {
1616         pfm_context_t *ctx;
1617         unsigned long flags;
1618         unsigned int mask = 0;
1619
1620         if (PFM_IS_FILE(filp) == 0) {
1621                 printk(KERN_ERR "perfmon: pfm_poll: bad magic [%d]\n", current->pid);
1622                 return 0;
1623         }
1624
1625         ctx = (pfm_context_t *)filp->private_data;
1626         if (ctx == NULL) {
1627                 printk(KERN_ERR "perfmon: pfm_poll: NULL ctx [%d]\n", current->pid);
1628                 return 0;
1629         }
1630
1631
1632         DPRINT(("pfm_poll ctx_fd=%d before poll_wait\n", ctx->ctx_fd));
1633
1634         poll_wait(filp, &ctx->ctx_msgq_wait, wait);
1635
1636         PROTECT_CTX(ctx, flags);
1637
1638         if (PFM_CTXQ_EMPTY(ctx) == 0)
1639                 mask =  POLLIN | POLLRDNORM;
1640
1641         UNPROTECT_CTX(ctx, flags);
1642
1643         DPRINT(("pfm_poll ctx_fd=%d mask=0x%x\n", ctx->ctx_fd, mask));
1644
1645         return mask;
1646 }
1647
1648 static int
1649 pfm_ioctl(struct inode *inode, struct file *file, unsigned int cmd, unsigned long arg)
1650 {
1651         DPRINT(("pfm_ioctl called\n"));
1652         return -EINVAL;
1653 }
1654
1655 /*
1656  * context is locked when coming here and interrupts are disabled
1657  */
1658 static inline int
1659 pfm_do_fasync(int fd, struct file *filp, pfm_context_t *ctx, int on)
1660 {
1661         int ret;
1662
1663         ret = fasync_helper (fd, filp, on, &ctx->ctx_async_queue);
1664
1665         DPRINT(("pfm_fasync called by [%d] on ctx_fd=%d on=%d async_queue=%p ret=%d\n",
1666                 current->pid,
1667                 fd,
1668                 on,
1669                 ctx->ctx_async_queue, ret));
1670
1671         return ret;
1672 }
1673
1674 static int
1675 pfm_fasync(int fd, struct file *filp, int on)
1676 {
1677         pfm_context_t *ctx;
1678         unsigned long flags;
1679         int ret;
1680
1681         if (PFM_IS_FILE(filp) == 0) {
1682                 printk(KERN_ERR "perfmon: pfm_fasync bad magic [%d]\n", current->pid);
1683                 return -EBADF;
1684         }
1685
1686         ctx = (pfm_context_t *)filp->private_data;
1687         if (ctx == NULL) {
1688                 printk(KERN_ERR "perfmon: pfm_fasync NULL ctx [%d]\n", current->pid);
1689                 return -EBADF;
1690         }
1691
1692
1693         PROTECT_CTX(ctx, flags);
1694
1695         ret = pfm_do_fasync(fd, filp, ctx, on);
1696
1697         DPRINT(("pfm_fasync called on ctx_fd=%d on=%d async_queue=%p ret=%d\n",
1698                 fd,
1699                 on,
1700                 ctx->ctx_async_queue, ret));
1701
1702         UNPROTECT_CTX(ctx, flags);
1703
1704         return ret;
1705 }
1706
1707 #ifdef CONFIG_SMP
1708 /*
1709  * this function is exclusively called from pfm_close().
1710  * The context is not protected at that time, nor are interrupts
1711  * on the remote CPU. That's necessary to avoid deadlocks.
1712  */
1713 static void
1714 pfm_syswide_force_stop(void *info)
1715 {
1716         pfm_context_t   *ctx = (pfm_context_t *)info;
1717         struct pt_regs *regs = ia64_task_regs(current);
1718         struct task_struct *owner;
1719         unsigned long flags;
1720         int ret;
1721
1722         if (ctx->ctx_cpu != smp_processor_id()) {
1723                 printk(KERN_ERR "perfmon: pfm_syswide_force_stop for CPU%d  but on CPU%d\n",
1724                         ctx->ctx_cpu,
1725                         smp_processor_id());
1726                 return;
1727         }
1728         owner = GET_PMU_OWNER();
1729         if (owner != ctx->ctx_task) {
1730                 printk(KERN_ERR "perfmon: pfm_syswide_force_stop CPU%d unexpected owner [%d] instead of [%d]\n",
1731                         smp_processor_id(),
1732                         owner->pid, ctx->ctx_task->pid);
1733                 return;
1734         }
1735         if (GET_PMU_CTX() != ctx) {
1736                 printk(KERN_ERR "perfmon: pfm_syswide_force_stop CPU%d unexpected ctx %p instead of %p\n",
1737                         smp_processor_id(),
1738                         GET_PMU_CTX(), ctx);
1739                 return;
1740         }
1741
1742         DPRINT(("on CPU%d forcing system wide stop for [%d]\n", smp_processor_id(), ctx->ctx_task->pid));
1743         /*
1744          * the context is already protected in pfm_close(), we simply
1745          * need to mask interrupts to avoid a PMU interrupt race on
1746          * this CPU
1747          */
1748         local_irq_save(flags);
1749
1750         ret = pfm_context_unload(ctx, NULL, 0, regs);
1751         if (ret) {
1752                 DPRINT(("context_unload returned %d\n", ret));
1753         }
1754
1755         /*
1756          * unmask interrupts, PMU interrupts are now spurious here
1757          */
1758         local_irq_restore(flags);
1759 }
1760
1761 static void
1762 pfm_syswide_cleanup_other_cpu(pfm_context_t *ctx)
1763 {
1764         int ret;
1765
1766         DPRINT(("calling CPU%d for cleanup\n", ctx->ctx_cpu));
1767         ret = smp_call_function_single(ctx->ctx_cpu, pfm_syswide_force_stop, ctx, 0, 1);
1768         DPRINT(("called CPU%d for cleanup ret=%d\n", ctx->ctx_cpu, ret));
1769 }
1770 #endif /* CONFIG_SMP */
1771
1772 /*
1773  * called for each close(). Partially free resources.
1774  * When caller is self-monitoring, the context is unloaded.
1775  */
1776 static int
1777 pfm_flush(struct file *filp)
1778 {
1779         pfm_context_t *ctx;
1780         struct task_struct *task;
1781         struct pt_regs *regs;
1782         unsigned long flags;
1783         unsigned long smpl_buf_size = 0UL;
1784         void *smpl_buf_vaddr = NULL;
1785         int state, is_system;
1786
1787         if (PFM_IS_FILE(filp) == 0) {
1788                 DPRINT(("bad magic for\n"));
1789                 return -EBADF;
1790         }
1791
1792         ctx = (pfm_context_t *)filp->private_data;
1793         if (ctx == NULL) {
1794                 printk(KERN_ERR "perfmon: pfm_flush: NULL ctx [%d]\n", current->pid);
1795                 return -EBADF;
1796         }
1797
1798         /*
1799          * remove our file from the async queue, if we use this mode.
1800          * This can be done without the context being protected. We come
1801          * here when the context has become unreacheable by other tasks.
1802          *
1803          * We may still have active monitoring at this point and we may
1804          * end up in pfm_overflow_handler(). However, fasync_helper()
1805          * operates with interrupts disabled and it cleans up the
1806          * queue. If the PMU handler is called prior to entering
1807          * fasync_helper() then it will send a signal. If it is
1808          * invoked after, it will find an empty queue and no
1809          * signal will be sent. In both case, we are safe
1810          */
1811         if (filp->f_flags & FASYNC) {
1812                 DPRINT(("cleaning up async_queue=%p\n", ctx->ctx_async_queue));
1813                 pfm_do_fasync (-1, filp, ctx, 0);
1814         }
1815
1816         PROTECT_CTX(ctx, flags);
1817
1818         state     = ctx->ctx_state;
1819         is_system = ctx->ctx_fl_system;
1820
1821         task = PFM_CTX_TASK(ctx);
1822         regs = ia64_task_regs(task);
1823
1824         DPRINT(("ctx_state=%d is_current=%d\n",
1825                 state,
1826                 task == current ? 1 : 0));
1827
1828         /*
1829          * if state == UNLOADED, then task is NULL
1830          */
1831
1832         /*
1833          * we must stop and unload because we are losing access to the context.
1834          */
1835         if (task == current) {
1836 #ifdef CONFIG_SMP
1837                 /*
1838                  * the task IS the owner but it migrated to another CPU: that's bad
1839                  * but we must handle this cleanly. Unfortunately, the kernel does
1840                  * not provide a mechanism to block migration (while the context is loaded).
1841                  *
1842                  * We need to release the resource on the ORIGINAL cpu.
1843                  */
1844                 if (is_system && ctx->ctx_cpu != smp_processor_id()) {
1845
1846                         DPRINT(("should be running on CPU%d\n", ctx->ctx_cpu));
1847                         /*
1848                          * keep context protected but unmask interrupt for IPI
1849                          */
1850                         local_irq_restore(flags);
1851
1852                         pfm_syswide_cleanup_other_cpu(ctx);
1853
1854                         /*
1855                          * restore interrupt masking
1856                          */
1857                         local_irq_save(flags);
1858
1859                         /*
1860                          * context is unloaded at this point
1861                          */
1862                 } else
1863 #endif /* CONFIG_SMP */
1864                 {
1865
1866                         DPRINT(("forcing unload\n"));
1867                         /*
1868                         * stop and unload, returning with state UNLOADED
1869                         * and session unreserved.
1870                         */
1871                         pfm_context_unload(ctx, NULL, 0, regs);
1872
1873                         DPRINT(("ctx_state=%d\n", ctx->ctx_state));
1874                 }
1875         }
1876
1877         /*
1878          * remove virtual mapping, if any, for the calling task.
1879          * cannot reset ctx field until last user is calling close().
1880          *
1881          * ctx_smpl_vaddr must never be cleared because it is needed
1882          * by every task with access to the context
1883          *
1884          * When called from do_exit(), the mm context is gone already, therefore
1885          * mm is NULL, i.e., the VMA is already gone  and we do not have to
1886          * do anything here
1887          */
1888         if (ctx->ctx_smpl_vaddr && current->mm) {
1889                 smpl_buf_vaddr = ctx->ctx_smpl_vaddr;
1890                 smpl_buf_size  = ctx->ctx_smpl_size;
1891         }
1892
1893         UNPROTECT_CTX(ctx, flags);
1894
1895         /*
1896          * if there was a mapping, then we systematically remove it
1897          * at this point. Cannot be done inside critical section
1898          * because some VM function reenables interrupts.
1899          *
1900          */
1901         if (smpl_buf_vaddr) pfm_remove_smpl_mapping(current, smpl_buf_vaddr, smpl_buf_size);
1902
1903         return 0;
1904 }
1905 /*
1906  * called either on explicit close() or from exit_files().
1907  * Only the LAST user of the file gets to this point, i.e., it is
1908  * called only ONCE.
1909  *
1910  * IMPORTANT: we get called ONLY when the refcnt on the file gets to zero
1911  * (fput()),i.e, last task to access the file. Nobody else can access the
1912  * file at this point.
1913  *
1914  * When called from exit_files(), the VMA has been freed because exit_mm()
1915  * is executed before exit_files().
1916  *
1917  * When called from exit_files(), the current task is not yet ZOMBIE but we
1918  * flush the PMU state to the context.
1919  */
1920 static int
1921 pfm_close(struct inode *inode, struct file *filp)
1922 {
1923         pfm_context_t *ctx;
1924         struct task_struct *task;
1925         struct pt_regs *regs;
1926         DECLARE_WAITQUEUE(wait, current);
1927         unsigned long flags;
1928         unsigned long smpl_buf_size = 0UL;
1929         void *smpl_buf_addr = NULL;
1930         int free_possible = 1;
1931         int state, is_system;
1932
1933         DPRINT(("pfm_close called private=%p\n", filp->private_data));
1934
1935         if (PFM_IS_FILE(filp) == 0) {
1936                 DPRINT(("bad magic\n"));
1937                 return -EBADF;
1938         }
1939
1940         ctx = (pfm_context_t *)filp->private_data;
1941         if (ctx == NULL) {
1942                 printk(KERN_ERR "perfmon: pfm_close: NULL ctx [%d]\n", current->pid);
1943                 return -EBADF;
1944         }
1945
1946         PROTECT_CTX(ctx, flags);
1947
1948         state     = ctx->ctx_state;
1949         is_system = ctx->ctx_fl_system;
1950
1951         task = PFM_CTX_TASK(ctx);
1952         regs = ia64_task_regs(task);
1953
1954         DPRINT(("ctx_state=%d is_current=%d\n",
1955                 state,
1956                 task == current ? 1 : 0));
1957
1958         /*
1959          * if task == current, then pfm_flush() unloaded the context
1960          */
1961         if (state == PFM_CTX_UNLOADED) goto doit;
1962
1963         /*
1964          * context is loaded/masked and task != current, we need to
1965          * either force an unload or go zombie
1966          */
1967
1968         /*
1969          * The task is currently blocked or will block after an overflow.
1970          * we must force it to wakeup to get out of the
1971          * MASKED state and transition to the unloaded state by itself.
1972          *
1973          * This situation is only possible for per-task mode
1974          */
1975         if (state == PFM_CTX_MASKED && CTX_OVFL_NOBLOCK(ctx) == 0) {
1976
1977                 /*
1978                  * set a "partial" zombie state to be checked
1979                  * upon return from down() in pfm_handle_work().
1980                  *
1981                  * We cannot use the ZOMBIE state, because it is checked
1982                  * by pfm_load_regs() which is called upon wakeup from down().
1983                  * In such case, it would free the context and then we would
1984                  * return to pfm_handle_work() which would access the
1985                  * stale context. Instead, we set a flag invisible to pfm_load_regs()
1986                  * but visible to pfm_handle_work().
1987                  *
1988                  * For some window of time, we have a zombie context with
1989                  * ctx_state = MASKED  and not ZOMBIE
1990                  */
1991                 ctx->ctx_fl_going_zombie = 1;
1992
1993                 /*
1994                  * force task to wake up from MASKED state
1995                  */
1996                 up(&ctx->ctx_restart_sem);
1997
1998                 DPRINT(("waking up ctx_state=%d\n", state));
1999
2000                 /*
2001                  * put ourself to sleep waiting for the other
2002                  * task to report completion
2003                  *
2004                  * the context is protected by mutex, therefore there
2005                  * is no risk of being notified of completion before
2006                  * begin actually on the waitq.
2007                  */
2008                 set_current_state(TASK_INTERRUPTIBLE);
2009                 add_wait_queue(&ctx->ctx_zombieq, &wait);
2010
2011                 UNPROTECT_CTX(ctx, flags);
2012
2013                 /*
2014                  * XXX: check for signals :
2015                  *      - ok of explicit close
2016                  *      - not ok when coming from exit_files()
2017                  */
2018                 schedule();
2019
2020
2021                 PROTECT_CTX(ctx, flags);
2022
2023
2024                 remove_wait_queue(&ctx->ctx_zombieq, &wait);
2025                 set_current_state(TASK_RUNNING);
2026
2027                 /*
2028                  * context is unloaded at this point
2029                  */
2030                 DPRINT(("after zombie wakeup ctx_state=%d for\n", state));
2031         }
2032         else if (task != current) {
2033 #ifdef CONFIG_SMP
2034                 /*
2035                  * switch context to zombie state
2036                  */
2037                 ctx->ctx_state = PFM_CTX_ZOMBIE;
2038
2039                 DPRINT(("zombie ctx for [%d]\n", task->pid));
2040                 /*
2041                  * cannot free the context on the spot. deferred until
2042                  * the task notices the ZOMBIE state
2043                  */
2044                 free_possible = 0;
2045 #else
2046                 pfm_context_unload(ctx, NULL, 0, regs);
2047 #endif
2048         }
2049
2050 doit:
2051         /* reload state, may have changed during  opening of critical section */
2052         state = ctx->ctx_state;
2053
2054         /*
2055          * the context is still attached to a task (possibly current)
2056          * we cannot destroy it right now
2057          */
2058
2059         /*
2060          * we must free the sampling buffer right here because
2061          * we cannot rely on it being cleaned up later by the
2062          * monitored task. It is not possible to free vmalloc'ed
2063          * memory in pfm_load_regs(). Instead, we remove the buffer
2064          * now. should there be subsequent PMU overflow originally
2065          * meant for sampling, the will be converted to spurious
2066          * and that's fine because the monitoring tools is gone anyway.
2067          */
2068         if (ctx->ctx_smpl_hdr) {
2069                 smpl_buf_addr = ctx->ctx_smpl_hdr;
2070                 smpl_buf_size = ctx->ctx_smpl_size;
2071                 /* no more sampling */
2072                 ctx->ctx_smpl_hdr = NULL;
2073                 ctx->ctx_fl_is_sampling = 0;
2074         }
2075
2076         DPRINT(("ctx_state=%d free_possible=%d addr=%p size=%lu\n",
2077                 state,
2078                 free_possible,
2079                 smpl_buf_addr,
2080                 smpl_buf_size));
2081
2082         if (smpl_buf_addr) pfm_exit_smpl_buffer(ctx->ctx_buf_fmt);
2083
2084         /*
2085          * UNLOADED that the session has already been unreserved.
2086          */
2087         if (state == PFM_CTX_ZOMBIE) {
2088                 pfm_unreserve_session(ctx, ctx->ctx_fl_system , ctx->ctx_cpu);
2089         }
2090
2091         /*
2092          * disconnect file descriptor from context must be done
2093          * before we unlock.
2094          */
2095         filp->private_data = NULL;
2096
2097         /*
2098          * if we free on the spot, the context is now completely unreacheable
2099          * from the callers side. The monitored task side is also cut, so we
2100          * can freely cut.
2101          *
2102          * If we have a deferred free, only the caller side is disconnected.
2103          */
2104         UNPROTECT_CTX(ctx, flags);
2105
2106         /*
2107          * All memory free operations (especially for vmalloc'ed memory)
2108          * MUST be done with interrupts ENABLED.
2109          */
2110         if (smpl_buf_addr)  pfm_rvfree(smpl_buf_addr, smpl_buf_size);
2111
2112         /*
2113          * return the memory used by the context
2114          */
2115         if (free_possible) pfm_context_free(ctx);
2116
2117         return 0;
2118 }
2119
2120 static int
2121 pfm_no_open(struct inode *irrelevant, struct file *dontcare)
2122 {
2123         DPRINT(("pfm_no_open called\n"));
2124         return -ENXIO;
2125 }
2126
2127
2128
2129 static struct file_operations pfm_file_ops = {
2130         .llseek   = pfm_lseek,
2131         .read     = pfm_read,
2132         .write    = pfm_write,
2133         .poll     = pfm_poll,
2134         .ioctl    = pfm_ioctl,
2135         .open     = pfm_no_open,        /* special open code to disallow open via /proc */
2136         .fasync   = pfm_fasync,
2137         .release  = pfm_close,
2138         .flush    = pfm_flush
2139 };
2140
2141 static int
2142 pfmfs_delete_dentry(struct dentry *dentry)
2143 {
2144         return 1;
2145 }
2146
2147 static struct dentry_operations pfmfs_dentry_operations = {
2148         .d_delete = pfmfs_delete_dentry,
2149 };
2150
2151
2152 static int
2153 pfm_alloc_fd(struct file **cfile)
2154 {
2155         int fd, ret = 0;
2156         struct file *file = NULL;
2157         struct inode * inode;
2158         char name[32];
2159         struct qstr this;
2160
2161         fd = get_unused_fd();
2162         if (fd < 0) return -ENFILE;
2163
2164         ret = -ENFILE;
2165
2166         file = get_empty_filp();
2167         if (!file) goto out;
2168
2169         /*
2170          * allocate a new inode
2171          */
2172         inode = new_inode(pfmfs_mnt->mnt_sb);
2173         if (!inode) goto out;
2174
2175         DPRINT(("new inode ino=%ld @%p\n", inode->i_ino, inode));
2176
2177         inode->i_sb   = pfmfs_mnt->mnt_sb;
2178         inode->i_mode = S_IFCHR|S_IRUGO;
2179         inode->i_sock = 0;
2180         inode->i_uid  = current->fsuid;
2181         inode->i_gid  = current->fsgid;
2182
2183         sprintf(name, "[%lu]", inode->i_ino);
2184         this.name = name;
2185         this.len  = strlen(name);
2186         this.hash = inode->i_ino;
2187
2188         ret = -ENOMEM;
2189
2190         /*
2191          * allocate a new dcache entry
2192          */
2193         file->f_dentry = d_alloc(pfmfs_mnt->mnt_sb->s_root, &this);
2194         if (!file->f_dentry) goto out;
2195
2196         file->f_dentry->d_op = &pfmfs_dentry_operations;
2197
2198         d_add(file->f_dentry, inode);
2199         file->f_vfsmnt = mntget(pfmfs_mnt);
2200         file->f_mapping = inode->i_mapping;
2201
2202         file->f_op    = &pfm_file_ops;
2203         file->f_mode  = FMODE_READ;
2204         file->f_flags = O_RDONLY;
2205         file->f_pos   = 0;
2206
2207         /*
2208          * may have to delay until context is attached?
2209          */
2210         fd_install(fd, file);
2211
2212         /*
2213          * the file structure we will use
2214          */
2215         *cfile = file;
2216
2217         return fd;
2218 out:
2219         if (file) put_filp(file);
2220         put_unused_fd(fd);
2221         return ret;
2222 }
2223
2224 static void
2225 pfm_free_fd(int fd, struct file *file)
2226 {
2227         if (file) put_filp(file);
2228         put_unused_fd(fd);
2229 }
2230
2231 static int
2232 pfm_remap_buffer(struct vm_area_struct *vma, unsigned long buf, unsigned long addr, unsigned long size)
2233 {
2234         unsigned long page;
2235
2236         DPRINT(("CPU%d buf=0x%lx addr=0x%lx size=%ld\n", smp_processor_id(), buf, addr, size));
2237
2238         while (size > 0) {
2239                 page = pfm_kvirt_to_pa(buf);
2240
2241                 if (pfm_remap_page_range(vma, addr, page, PAGE_SIZE, PAGE_READONLY)) return -ENOMEM;
2242
2243                 addr  += PAGE_SIZE;
2244                 buf   += PAGE_SIZE;
2245                 size  -= PAGE_SIZE;
2246         }
2247         return 0;
2248 }
2249
2250 /*
2251  * allocate a sampling buffer and remaps it into the user address space of the task
2252  */
2253 static int
2254 pfm_smpl_buffer_alloc(struct task_struct *task, pfm_context_t *ctx, unsigned long rsize, void **user_vaddr)
2255 {
2256         struct mm_struct *mm = task->mm;
2257         struct vm_area_struct *vma = NULL;
2258         unsigned long size;
2259         void *smpl_buf;
2260
2261
2262         /*
2263          * the fixed header + requested size and align to page boundary
2264          */
2265         size = PAGE_ALIGN(rsize);
2266
2267         DPRINT(("sampling buffer rsize=%lu size=%lu bytes\n", rsize, size));
2268
2269         /*
2270          * check requested size to avoid Denial-of-service attacks
2271          * XXX: may have to refine this test
2272          * Check against address space limit.
2273          *
2274          * if ((mm->total_vm << PAGE_SHIFT) + len> task->rlim[RLIMIT_AS].rlim_cur)
2275          *      return -ENOMEM;
2276          */
2277         if (size > task->rlim[RLIMIT_MEMLOCK].rlim_cur) return -EAGAIN;
2278
2279         /*
2280          * We do the easy to undo allocations first.
2281          *
2282          * pfm_rvmalloc(), clears the buffer, so there is no leak
2283          */
2284         smpl_buf = pfm_rvmalloc(size);
2285         if (smpl_buf == NULL) {
2286                 DPRINT(("Can't allocate sampling buffer\n"));
2287                 return -ENOMEM;
2288         }
2289
2290         DPRINT(("smpl_buf @%p\n", smpl_buf));
2291
2292         /* allocate vma */
2293         vma = kmem_cache_alloc(vm_area_cachep, SLAB_KERNEL);
2294         if (!vma) {
2295                 DPRINT(("Cannot allocate vma\n"));
2296                 goto error_kmem;
2297         }
2298         /*
2299          * partially initialize the vma for the sampling buffer
2300          *
2301          * The VM_DONTCOPY flag is very important as it ensures that the mapping
2302          * will never be inherited for any child process (via fork()) which is always
2303          * what we want.
2304          */
2305         vma->vm_mm           = mm;
2306         vma->vm_flags        = VM_READ| VM_MAYREAD |VM_RESERVED;
2307         vma->vm_page_prot    = PAGE_READONLY; /* XXX may need to change */
2308         vma->vm_ops          = NULL;
2309         vma->vm_pgoff        = 0;
2310         vma->vm_file         = NULL;
2311         vma->vm_private_data = NULL;
2312
2313         /*
2314          * Now we have everything we need and we can initialize
2315          * and connect all the data structures
2316          */
2317
2318         ctx->ctx_smpl_hdr   = smpl_buf;
2319         ctx->ctx_smpl_size  = size; /* aligned size */
2320
2321         /*
2322          * Let's do the difficult operations next.
2323          *
2324          * now we atomically find some area in the address space and
2325          * remap the buffer in it.
2326          */
2327         down_write(&task->mm->mmap_sem);
2328
2329         /* find some free area in address space, must have mmap sem held */
2330         vma->vm_start = pfm_get_unmapped_area(NULL, 0, size, 0, MAP_PRIVATE|MAP_ANONYMOUS, 0);
2331         if (vma->vm_start == 0UL) {
2332                 DPRINT(("Cannot find unmapped area for size %ld\n", size));
2333                 up_write(&task->mm->mmap_sem);
2334                 goto error;
2335         }
2336         vma->vm_end = vma->vm_start + size;
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         mm->total_vm  += size >> PAGE_SHIFT;
2354
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->state == TASK_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) {
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         req->ctx_fd = ctx->ctx_fd = pfm_alloc_fd(&filp);
2662         if (req->ctx_fd < 0) goto error_file;
2663
2664         /*
2665          * attach context to file
2666          */
2667         filp->private_data = ctx;
2668
2669         /*
2670          * does the user want to sample?
2671          */
2672         if (pfm_uuid_cmp(req->ctx_smpl_buf_id, pfm_null_uuid)) {
2673                 ret = pfm_setup_buffer_fmt(current, ctx, ctx_flags, 0, req);
2674                 if (ret) goto buffer_error;
2675         }
2676
2677         /*
2678          * init context protection lock
2679          */
2680         spin_lock_init(&ctx->ctx_lock);
2681
2682         /*
2683          * context is unloaded
2684          */
2685         ctx->ctx_state = PFM_CTX_UNLOADED;
2686
2687         /*
2688          * initialization of context's flags
2689          */
2690         ctx->ctx_fl_block       = (ctx_flags & PFM_FL_NOTIFY_BLOCK) ? 1 : 0;
2691         ctx->ctx_fl_system      = (ctx_flags & PFM_FL_SYSTEM_WIDE) ? 1: 0;
2692         ctx->ctx_fl_is_sampling = ctx->ctx_buf_fmt ? 1 : 0; /* assume record() is defined */
2693         ctx->ctx_fl_no_msg      = (ctx_flags & PFM_FL_OVFL_NO_MSG) ? 1: 0;
2694         /*
2695          * will move to set properties
2696          * ctx->ctx_fl_excl_idle   = (ctx_flags & PFM_FL_EXCL_IDLE) ? 1: 0;
2697          */
2698
2699         /*
2700          * init restart semaphore to locked
2701          */
2702         sema_init(&ctx->ctx_restart_sem, 0);
2703
2704         /*
2705          * activation is used in SMP only
2706          */
2707         ctx->ctx_last_activation = PFM_INVALID_ACTIVATION;
2708         SET_LAST_CPU(ctx, -1);
2709
2710         /*
2711          * initialize notification message queue
2712          */
2713         ctx->ctx_msgq_head = ctx->ctx_msgq_tail = 0;
2714         init_waitqueue_head(&ctx->ctx_msgq_wait);
2715         init_waitqueue_head(&ctx->ctx_zombieq);
2716
2717         DPRINT(("ctx=%p flags=0x%x system=%d notify_block=%d excl_idle=%d no_msg=%d ctx_fd=%d \n",
2718                 ctx,
2719                 ctx_flags,
2720                 ctx->ctx_fl_system,
2721                 ctx->ctx_fl_block,
2722                 ctx->ctx_fl_excl_idle,
2723                 ctx->ctx_fl_no_msg,
2724                 ctx->ctx_fd));
2725
2726         /*
2727          * initialize soft PMU state
2728          */
2729         pfm_reset_pmu_state(ctx);
2730
2731         return 0;
2732
2733 buffer_error:
2734         pfm_free_fd(ctx->ctx_fd, filp);
2735
2736         if (ctx->ctx_buf_fmt) {
2737                 pfm_buf_fmt_exit(ctx->ctx_buf_fmt, current, NULL, regs);
2738         }
2739 error_file:
2740         pfm_context_free(ctx);
2741
2742 error:
2743         return ret;
2744 }
2745
2746 static inline unsigned long
2747 pfm_new_counter_value (pfm_counter_t *reg, int is_long_reset)
2748 {
2749         unsigned long val = is_long_reset ? reg->long_reset : reg->short_reset;
2750         unsigned long new_seed, old_seed = reg->seed, mask = reg->mask;
2751         extern unsigned long carta_random32 (unsigned long seed);
2752
2753         if (reg->flags & PFM_REGFL_RANDOM) {
2754                 new_seed = carta_random32(old_seed);
2755                 val -= (old_seed & mask);       /* counter values are negative numbers! */
2756                 if ((mask >> 32) != 0)
2757                         /* construct a full 64-bit random value: */
2758                         new_seed |= carta_random32(old_seed >> 32) << 32;
2759                 reg->seed = new_seed;
2760         }
2761         reg->lval = val;
2762         return val;
2763 }
2764
2765 static void
2766 pfm_reset_regs_masked(pfm_context_t *ctx, unsigned long *ovfl_regs, int is_long_reset)
2767 {
2768         unsigned long mask = ovfl_regs[0];
2769         unsigned long reset_others = 0UL;
2770         unsigned long val;
2771         int i;
2772
2773         /*
2774          * now restore reset value on sampling overflowed counters
2775          */
2776         mask >>= PMU_FIRST_COUNTER;
2777         for(i = PMU_FIRST_COUNTER; mask; i++, mask >>= 1) {
2778
2779                 if ((mask & 0x1UL) == 0UL) continue;
2780
2781                 ctx->ctx_pmds[i].val = val = pfm_new_counter_value(ctx->ctx_pmds+ i, is_long_reset);
2782                 reset_others        |= ctx->ctx_pmds[i].reset_pmds[0];
2783
2784                 DPRINT_ovfl((" %s reset ctx_pmds[%d]=%lx\n", is_long_reset ? "long" : "short", i, val));
2785         }
2786
2787         /*
2788          * Now take care of resetting the other registers
2789          */
2790         for(i = 0; reset_others; i++, reset_others >>= 1) {
2791
2792                 if ((reset_others & 0x1) == 0) continue;
2793
2794                 ctx->ctx_pmds[i].val = val = pfm_new_counter_value(ctx->ctx_pmds + i, is_long_reset);
2795
2796                 DPRINT_ovfl(("%s reset_others pmd[%d]=%lx\n",
2797                           is_long_reset ? "long" : "short", i, val));
2798         }
2799 }
2800
2801 static void
2802 pfm_reset_regs(pfm_context_t *ctx, unsigned long *ovfl_regs, int is_long_reset)
2803 {
2804         unsigned long mask = ovfl_regs[0];
2805         unsigned long reset_others = 0UL;
2806         unsigned long val;
2807         int i;
2808
2809         DPRINT_ovfl(("ovfl_regs=0x%lx is_long_reset=%d\n", ovfl_regs[0], is_long_reset));
2810
2811         if (ctx->ctx_state == PFM_CTX_MASKED) {
2812                 pfm_reset_regs_masked(ctx, ovfl_regs, is_long_reset);
2813                 return;
2814         }
2815
2816         /*
2817          * now restore reset value on sampling overflowed counters
2818          */
2819         mask >>= PMU_FIRST_COUNTER;
2820         for(i = PMU_FIRST_COUNTER; mask; i++, mask >>= 1) {
2821
2822                 if ((mask & 0x1UL) == 0UL) continue;
2823
2824                 val           = pfm_new_counter_value(ctx->ctx_pmds+ i, is_long_reset);
2825                 reset_others |= ctx->ctx_pmds[i].reset_pmds[0];
2826
2827                 DPRINT_ovfl((" %s reset ctx_pmds[%d]=%lx\n", is_long_reset ? "long" : "short", i, val));
2828
2829                 pfm_write_soft_counter(ctx, i, val);
2830         }
2831
2832         /*
2833          * Now take care of resetting the other registers
2834          */
2835         for(i = 0; reset_others; i++, reset_others >>= 1) {
2836
2837                 if ((reset_others & 0x1) == 0) continue;
2838
2839                 val = pfm_new_counter_value(ctx->ctx_pmds + i, is_long_reset);
2840
2841                 if (PMD_IS_COUNTING(i)) {
2842                         pfm_write_soft_counter(ctx, i, val);
2843                 } else {
2844                         ia64_set_pmd(i, val);
2845                 }
2846                 DPRINT_ovfl(("%s reset_others pmd[%d]=%lx\n",
2847                           is_long_reset ? "long" : "short", i, val));
2848         }
2849         ia64_srlz_d();
2850 }
2851
2852 static int
2853 pfm_write_pmcs(pfm_context_t *ctx, void *arg, int count, struct pt_regs *regs)
2854 {
2855         struct thread_struct *thread = NULL;
2856         struct task_struct *task;
2857         pfarg_reg_t *req = (pfarg_reg_t *)arg;
2858         unsigned long value, pmc_pm;
2859         unsigned long smpl_pmds, reset_pmds, impl_pmds;
2860         unsigned int cnum, reg_flags, flags, pmc_type;
2861         int i, can_access_pmu = 0, is_loaded, is_system;
2862         int is_monitor, is_counting, state;
2863         int ret = -EINVAL;
2864 #define PFM_CHECK_PMC_PM(x, y, z) ((x)->ctx_fl_system ^ PMC_PM(y, z))
2865
2866         state     = ctx->ctx_state;
2867         is_loaded = state == PFM_CTX_LOADED ? 1 : 0;
2868         is_system = ctx->ctx_fl_system;
2869         task      = ctx->ctx_task;
2870         impl_pmds = pmu_conf.impl_pmds[0];
2871
2872         if (state == PFM_CTX_ZOMBIE) return -EINVAL;
2873
2874         if (is_loaded) {
2875                 thread = &task->thread;
2876                 /*
2877                  * In system wide and when the context is loaded, access can only happen
2878                  * when the caller is running on the CPU being monitored by the session.
2879                  * It does not have to be the owner (ctx_task) of the context per se.
2880                  */
2881                 if (is_system && ctx->ctx_cpu != smp_processor_id()) {
2882                         DPRINT(("should be running on CPU%d\n", ctx->ctx_cpu));
2883                         return -EBUSY;
2884                 }
2885                 can_access_pmu = GET_PMU_OWNER() == task || is_system ? 1 : 0;
2886         }
2887
2888         for (i = 0; i < count; i++, req++) {
2889
2890                 cnum       = req->reg_num;
2891                 reg_flags  = req->reg_flags;
2892                 value      = req->reg_value;
2893                 smpl_pmds  = req->reg_smpl_pmds[0];
2894                 reset_pmds = req->reg_reset_pmds[0];
2895                 flags      = 0;
2896
2897
2898                 if (cnum >= PMU_MAX_PMCS) {
2899                         DPRINT(("pmc%u is invalid\n", cnum));
2900                         goto error;
2901                 }
2902
2903                 pmc_type   = pmu_conf.pmc_desc[cnum].type;
2904                 pmc_pm     = (value >> pmu_conf.pmc_desc[cnum].pm_pos) & 0x1;
2905                 is_counting = (pmc_type & PFM_REG_COUNTING) == PFM_REG_COUNTING ? 1 : 0;
2906                 is_monitor  = (pmc_type & PFM_REG_MONITOR) == PFM_REG_MONITOR ? 1 : 0;
2907
2908                 /*
2909                  * we reject all non implemented PMC as well
2910                  * as attempts to modify PMC[0-3] which are used
2911                  * as status registers by the PMU
2912                  */
2913                 if ((pmc_type & PFM_REG_IMPL) == 0 || (pmc_type & PFM_REG_CONTROL) == PFM_REG_CONTROL) {
2914                         DPRINT(("pmc%u is unimplemented or no-access pmc_type=%x\n", cnum, pmc_type));
2915                         goto error;
2916                 }
2917                 /*
2918                  * If the PMC is a monitor, then if the value is not the default:
2919                  *      - system-wide session: PMCx.pm=1 (privileged monitor)
2920                  *      - per-task           : PMCx.pm=0 (user monitor)
2921                  */
2922                 if (is_monitor && value != PMC_DFL_VAL(cnum) && is_system ^ pmc_pm) {
2923                         DPRINT(("pmc%u pmc_pm=%lu is_system=%d\n",
2924                                 cnum,
2925                                 pmc_pm,
2926                                 is_system));
2927                         goto error;
2928                 }
2929
2930                 if (is_counting) {
2931                         /*
2932                          * enforce generation of overflow interrupt. Necessary on all
2933                          * CPUs.
2934                          */
2935                         value |= 1 << PMU_PMC_OI;
2936
2937                         if (reg_flags & PFM_REGFL_OVFL_NOTIFY) {
2938                                 flags |= PFM_REGFL_OVFL_NOTIFY;
2939                         }
2940
2941                         if (reg_flags & PFM_REGFL_RANDOM) flags |= PFM_REGFL_RANDOM;
2942
2943                         /* verify validity of smpl_pmds */
2944                         if ((smpl_pmds & impl_pmds) != smpl_pmds) {
2945                                 DPRINT(("invalid smpl_pmds 0x%lx for pmc%u\n", smpl_pmds, cnum));
2946                                 goto error;
2947                         }
2948
2949                         /* verify validity of reset_pmds */
2950                         if ((reset_pmds & impl_pmds) != reset_pmds) {
2951                                 DPRINT(("invalid reset_pmds 0x%lx for pmc%u\n", reset_pmds, cnum));
2952                                 goto error;
2953                         }
2954                 } else {
2955                         if (reg_flags & (PFM_REGFL_OVFL_NOTIFY|PFM_REGFL_RANDOM)) {
2956                                 DPRINT(("cannot set ovfl_notify or random on pmc%u\n", cnum));
2957                                 goto error;
2958                         }
2959                         /* eventid on non-counting monitors are ignored */
2960                 }
2961
2962                 /*
2963                  * execute write checker, if any
2964                  */
2965                 if (pfm_sysctl.expert_mode == 0 && PMC_WR_FUNC(cnum)) {
2966                         ret = PMC_WR_FUNC(cnum)(task, ctx, cnum, &value, regs);
2967                         if (ret) goto error;
2968                         ret = -EINVAL;
2969                 }
2970
2971                 /*
2972                  * no error on this register
2973                  */
2974                 PFM_REG_RETFLAG_SET(req->reg_flags, 0);
2975
2976                 /*
2977                  * Now we commit the changes to the software state
2978                  */
2979
2980                 /*
2981                  * update overflow information
2982                  */
2983                 if (is_counting) {
2984                         /*
2985                          * full flag update each time a register is programmed
2986                          */
2987                         ctx->ctx_pmds[cnum].flags = flags;
2988
2989                         ctx->ctx_pmds[cnum].reset_pmds[0] = reset_pmds;
2990                         ctx->ctx_pmds[cnum].smpl_pmds[0]  = smpl_pmds;
2991                         ctx->ctx_pmds[cnum].eventid       = req->reg_smpl_eventid;
2992
2993                         /*
2994                          * Mark all PMDS to be accessed as used.
2995                          *
2996                          * We do not keep track of PMC because we have to
2997                          * systematically restore ALL of them.
2998                          *
2999                          * We do not update the used_monitors mask, because
3000                          * if we have not programmed them, then will be in
3001                          * a quiescent state, therefore we will not need to
3002                          * mask/restore then when context is MASKED.
3003                          */
3004                         CTX_USED_PMD(ctx, reset_pmds);
3005                         CTX_USED_PMD(ctx, smpl_pmds);
3006                         /*
3007                          * make sure we do not try to reset on
3008                          * restart because we have established new values
3009                          */
3010                         if (state == PFM_CTX_MASKED) ctx->ctx_ovfl_regs[0] &= ~1UL << cnum;
3011                 }
3012                 /*
3013                  * Needed in case the user does not initialize the equivalent
3014                  * PMD. Clearing is done indirectly via pfm_reset_pmu_state() so there is no
3015                  * possible leak here.
3016                  */
3017                 CTX_USED_PMD(ctx, pmu_conf.pmc_desc[cnum].dep_pmd[0]);
3018
3019                 /*
3020                  * keep track of the monitor PMC that we are using.
3021                  * we save the value of the pmc in ctx_pmcs[] and if
3022                  * the monitoring is not stopped for the context we also
3023                  * place it in the saved state area so that it will be
3024                  * picked up later by the context switch code.
3025                  *
3026                  * The value in ctx_pmcs[] can only be changed in pfm_write_pmcs().
3027                  *
3028                  * The value in thread->pmcs[] may be modified on overflow, i.e.,  when
3029                  * monitoring needs to be stopped.
3030                  */
3031                 if (is_monitor) CTX_USED_MONITOR(ctx, 1UL << cnum);
3032
3033                 /*
3034                  * update context state
3035                  */
3036                 ctx->ctx_pmcs[cnum] = value;
3037
3038                 if (is_loaded) {
3039                         /*
3040                          * write thread state
3041                          */
3042                         if (is_system == 0) thread->pmcs[cnum] = value;
3043
3044                         /*
3045                          * write hardware register if we can
3046                          */
3047                         if (can_access_pmu) {
3048                                 ia64_set_pmc(cnum, value);
3049                         }
3050 #ifdef CONFIG_SMP
3051                         else {
3052                                 /*
3053                                  * per-task SMP only here
3054                                  *
3055                                  * we are guaranteed that the task is not running on the other CPU,
3056                                  * we indicate that this PMD will need to be reloaded if the task
3057                                  * is rescheduled on the CPU it ran last on.
3058                                  */
3059                                 ctx->ctx_reload_pmcs[0] |= 1UL << cnum;
3060                         }
3061 #endif
3062                 }
3063
3064                 DPRINT(("pmc[%u]=0x%lx loaded=%d access_pmu=%d all_pmcs=0x%lx used_pmds=0x%lx eventid=%ld smpl_pmds=0x%lx reset_pmds=0x%lx reloads_pmcs=0x%lx used_monitors=0x%lx ovfl_regs=0x%lx\n",
3065                           cnum,
3066                           value,
3067                           is_loaded,
3068                           can_access_pmu,
3069                           ctx->ctx_all_pmcs[0],
3070                           ctx->ctx_used_pmds[0],
3071                           ctx->ctx_pmds[cnum].eventid,
3072                           smpl_pmds,
3073                           reset_pmds,
3074                           ctx->ctx_reload_pmcs[0],
3075                           ctx->ctx_used_monitors[0],
3076                           ctx->ctx_ovfl_regs[0]));
3077         }
3078
3079         /*
3080          * make sure the changes are visible
3081          */
3082         if (can_access_pmu) ia64_srlz_d();
3083
3084         return 0;
3085 error:
3086         PFM_REG_RETFLAG_SET(req->reg_flags, PFM_REG_RETFL_EINVAL);
3087         return ret;
3088 }
3089
3090 static int
3091 pfm_write_pmds(pfm_context_t *ctx, void *arg, int count, struct pt_regs *regs)
3092 {
3093         struct thread_struct *thread = NULL;
3094         struct task_struct *task;
3095         pfarg_reg_t *req = (pfarg_reg_t *)arg;
3096         unsigned long value, hw_value, ovfl_mask;
3097         unsigned int cnum;
3098         int i, can_access_pmu = 0, state;
3099         int is_counting, is_loaded, is_system;
3100         int ret = -EINVAL;
3101
3102
3103         state     = ctx->ctx_state;
3104         is_loaded = state == PFM_CTX_LOADED ? 1 : 0;
3105         is_system = ctx->ctx_fl_system;
3106         ovfl_mask = pmu_conf.ovfl_val;
3107         task      = ctx->ctx_task;
3108
3109         if (unlikely(state == PFM_CTX_ZOMBIE)) return -EINVAL;
3110
3111         /*
3112          * on both UP and SMP, we can only write to the PMC when the task is
3113          * the owner of the local PMU.
3114          */
3115         if (likely(is_loaded)) {
3116                 thread = &task->thread;
3117                 /*
3118                  * In system wide and when the context is loaded, access can only happen
3119                  * when the caller is running on the CPU being monitored by the session.
3120                  * It does not have to be the owner (ctx_task) of the context per se.
3121                  */
3122                 if (unlikely(is_system && ctx->ctx_cpu != smp_processor_id())) {
3123                         DPRINT(("should be running on CPU%d\n", ctx->ctx_cpu));
3124                         return -EBUSY;
3125                 }
3126                 can_access_pmu = GET_PMU_OWNER() == task || is_system ? 1 : 0;
3127         }
3128
3129         for (i = 0; i < count; i++, req++) {
3130
3131                 cnum  = req->reg_num;
3132                 value = req->reg_value;
3133
3134                 if (!PMD_IS_IMPL(cnum)) {
3135                         DPRINT(("pmd[%u] is unimplemented or invalid\n", cnum));
3136                         goto abort_mission;
3137                 }
3138                 is_counting = PMD_IS_COUNTING(cnum);
3139
3140                 /*
3141                  * execute write checker, if any
3142                  */
3143                 if (pfm_sysctl.expert_mode == 0 && PMD_WR_FUNC(cnum)) {
3144                         unsigned long v = value;
3145
3146                         ret = PMD_WR_FUNC(cnum)(task, ctx, cnum, &v, regs);
3147                         if (ret) goto abort_mission;
3148
3149                         value = v;
3150                         ret   = -EINVAL;
3151                 }
3152
3153                 /*
3154                  * no error on this register
3155                  */
3156                 PFM_REG_RETFLAG_SET(req->reg_flags, 0);
3157
3158                 /*
3159                  * now commit changes to software state
3160                  */
3161                 hw_value = value;
3162
3163                 /*
3164                  * update virtualized (64bits) counter
3165                  */
3166                 if (is_counting) {
3167                         /*
3168                          * write context state
3169                          */
3170                         ctx->ctx_pmds[cnum].lval = value;
3171
3172                         /*
3173                          * when context is load we use the split value
3174                          */
3175                         if (is_loaded) {
3176                                 hw_value = value &  ovfl_mask;
3177                                 value    = value & ~ovfl_mask;
3178                         }
3179                 }
3180                 /*
3181                  * update reset values (not just for counters)
3182                  */
3183                 ctx->ctx_pmds[cnum].long_reset  = req->reg_long_reset;
3184                 ctx->ctx_pmds[cnum].short_reset = req->reg_short_reset;
3185
3186                 /*
3187                  * update randomization parameters (not just for counters)
3188                  */
3189                 ctx->ctx_pmds[cnum].seed = req->reg_random_seed;
3190                 ctx->ctx_pmds[cnum].mask = req->reg_random_mask;
3191
3192                 /*
3193                  * update context value
3194                  */
3195                 ctx->ctx_pmds[cnum].val  = value;
3196
3197                 /*
3198                  * Keep track of what we use
3199                  *
3200                  * We do not keep track of PMC because we have to
3201                  * systematically restore ALL of them.
3202                  */
3203                 CTX_USED_PMD(ctx, PMD_PMD_DEP(cnum));
3204
3205                 /*
3206                  * mark this PMD register used as well
3207                  */
3208                 CTX_USED_PMD(ctx, RDEP(cnum));
3209
3210                 /*
3211                  * make sure we do not try to reset on
3212                  * restart because we have established new values
3213                  */
3214                 if (is_counting && state == PFM_CTX_MASKED) {
3215                         ctx->ctx_ovfl_regs[0] &= ~1UL << cnum;
3216                 }
3217
3218                 if (is_loaded) {
3219                         /*
3220                          * write thread state
3221                          */
3222                         if (is_system == 0) thread->pmds[cnum] = hw_value;
3223
3224                         /*
3225                          * write hardware register if we can
3226                          */
3227                         if (can_access_pmu) {
3228                                 ia64_set_pmd(cnum, hw_value);
3229                         } else {
3230 #ifdef CONFIG_SMP
3231                                 /*
3232                                  * we are guaranteed that the task is not running on the other CPU,
3233                                  * we indicate that this PMD will need to be reloaded if the task
3234                                  * is rescheduled on the CPU it ran last on.
3235                                  */
3236                                 ctx->ctx_reload_pmds[0] |= 1UL << cnum;
3237 #endif
3238                         }
3239                 }
3240
3241                 DPRINT(("pmd[%u]=0x%lx loaded=%d access_pmu=%d, hw_value=0x%lx ctx_pmd=0x%lx  short_reset=0x%lx "
3242                           "long_reset=0x%lx notify=%c used_pmds=0x%lx reset_pmds=0x%lx reload_pmds=0x%lx all_pmds=0x%lx ovfl_regs=0x%lx\n",
3243                         cnum,
3244                         value,
3245                         is_loaded,
3246                         can_access_pmu,
3247                         hw_value,
3248                         ctx->ctx_pmds[cnum].val,
3249                         ctx->ctx_pmds[cnum].short_reset,
3250                         ctx->ctx_pmds[cnum].long_reset,
3251                         PMC_OVFL_NOTIFY(ctx, cnum) ? 'Y':'N',
3252                         ctx->ctx_used_pmds[0],
3253                         ctx->ctx_pmds[cnum].reset_pmds[0],
3254                         ctx->ctx_reload_pmds[0],
3255                         ctx->ctx_all_pmds[0],
3256                         ctx->ctx_ovfl_regs[0]));
3257         }
3258
3259         /*
3260          * make changes visible
3261          */
3262         if (can_access_pmu) ia64_srlz_d();
3263
3264         return 0;
3265
3266 abort_mission:
3267         /*
3268          * for now, we have only one possibility for error
3269          */
3270         PFM_REG_RETFLAG_SET(req->reg_flags, PFM_REG_RETFL_EINVAL);
3271         return ret;
3272 }
3273
3274 /*
3275  * By the way of PROTECT_CONTEXT(), interrupts are masked while we are in this function.
3276  * Therefore we know, we do not have to worry about the PMU overflow interrupt. If an
3277  * interrupt is delivered during the call, it will be kept pending until we leave, making
3278  * it appears as if it had been generated at the UNPROTECT_CONTEXT(). At least we are
3279  * guaranteed to return consistent data to the user, it may simply be old. It is not
3280  * trivial to treat the overflow while inside the call because you may end up in
3281  * some module sampling buffer code causing deadlocks.
3282  */
3283 static int
3284 pfm_read_pmds(pfm_context_t *ctx, void *arg, int count, struct pt_regs *regs)
3285 {
3286         struct thread_struct *thread = NULL;
3287         struct task_struct *task;
3288         unsigned long val = 0UL, lval, ovfl_mask, sval;
3289         pfarg_reg_t *req = (pfarg_reg_t *)arg;
3290         unsigned int cnum, reg_flags = 0;
3291         int i, can_access_pmu = 0, state;
3292         int is_loaded, is_system, is_counting;
3293         int ret = -EINVAL;
3294
3295         /*
3296          * access is possible when loaded only for
3297          * self-monitoring tasks or in UP mode
3298          */
3299
3300         state     = ctx->ctx_state;
3301         is_loaded = state == PFM_CTX_LOADED ? 1 : 0;
3302         is_system = ctx->ctx_fl_system;
3303         ovfl_mask = pmu_conf.ovfl_val;
3304         task      = ctx->ctx_task;
3305
3306         if (state == PFM_CTX_ZOMBIE) return -EINVAL;
3307
3308         if (likely(is_loaded)) {
3309                 thread = &task->thread;
3310                 /*
3311                  * In system wide and when the context is loaded, access can only happen
3312                  * when the caller is running on the CPU being monitored by the session.
3313                  * It does not have to be the owner (ctx_task) of the context per se.
3314                  */
3315                 if (unlikely(is_system && ctx->ctx_cpu != smp_processor_id())) {
3316                         DPRINT(("should be running on CPU%d\n", ctx->ctx_cpu));
3317                         return -EBUSY;
3318                 }
3319                 /*
3320                  * this can be true when not self-monitoring only in UP
3321                  */
3322                 can_access_pmu = GET_PMU_OWNER() == task || is_system ? 1 : 0;
3323
3324                 if (can_access_pmu) ia64_srlz_d();
3325         }
3326
3327         DPRINT(("loaded=%d access_pmu=%d ctx_state=%d\n",
3328                 is_loaded,
3329                 can_access_pmu,
3330                 state));
3331
3332         /*
3333          * on both UP and SMP, we can only read the PMD from the hardware register when
3334          * the task is the owner of the local PMU.
3335          */
3336
3337         for (i = 0; i < count; i++, req++) {
3338
3339                 cnum        = req->reg_num;
3340                 reg_flags   = req->reg_flags;
3341
3342                 if (unlikely(!PMD_IS_IMPL(cnum))) goto error;
3343                 /*
3344                  * we can only read the register that we use. That includes
3345                  * the one we explicitely initialize AND the one we want included
3346                  * in the sampling buffer (smpl_regs).
3347                  *
3348                  * Having this restriction allows optimization in the ctxsw routine
3349                  * without compromising security (leaks)
3350                  */
3351                 if (unlikely(!CTX_IS_USED_PMD(ctx, cnum))) goto error;
3352
3353                 sval        = ctx->ctx_pmds[cnum].val;
3354                 lval        = ctx->ctx_pmds[cnum].lval;
3355                 is_counting = PMD_IS_COUNTING(cnum);
3356
3357                 /*
3358                  * If the task is not the current one, then we check if the
3359                  * PMU state is still in the local live register due to lazy ctxsw.
3360                  * If true, then we read directly from the registers.
3361                  */
3362                 if (can_access_pmu){
3363                         val = ia64_get_pmd(cnum);
3364                 } else {
3365                         /*
3366                          * context has been saved
3367                          * if context is zombie, then task does not exist anymore.
3368                          * In this case, we use the full value saved in the context (pfm_flush_regs()).
3369                          */
3370                         val = is_loaded ? thread->pmds[cnum] : 0UL;
3371                 }
3372
3373                 if (is_counting) {
3374                         /*
3375                          * XXX: need to check for overflow when loaded
3376                          */
3377                         val &= ovfl_mask;
3378                         val += sval;
3379                 }
3380
3381                 /*
3382                  * execute read checker, if any
3383                  */
3384                 if (unlikely(pfm_sysctl.expert_mode == 0 && PMD_RD_FUNC(cnum))) {
3385                         unsigned long v = val;
3386                         ret = PMD_RD_FUNC(cnum)(ctx->ctx_task, ctx, cnum, &v, regs);
3387                         if (ret) goto error;
3388                         val = v;
3389                         ret = -EINVAL;
3390                 }
3391
3392                 PFM_REG_RETFLAG_SET(reg_flags, 0);
3393
3394                 DPRINT(("pmd[%u]=0x%lx\n", cnum, val));
3395
3396                 /*
3397                  * update register return value, abort all if problem during copy.
3398                  * we only modify the reg_flags field. no check mode is fine because
3399                  * access has been verified upfront in sys_perfmonctl().
3400                  */
3401                 req->reg_value            = val;
3402                 req->reg_flags            = reg_flags;
3403                 req->reg_last_reset_val   = lval;
3404         }
3405
3406         return 0;
3407
3408 error:
3409         PFM_REG_RETFLAG_SET(req->reg_flags, PFM_REG_RETFL_EINVAL);
3410         return ret;
3411 }
3412
3413 int
3414 pfm_mod_write_pmcs(struct task_struct *task, void *req, unsigned int nreq, struct pt_regs *regs)
3415 {
3416         pfm_context_t *ctx;
3417
3418         if (req == NULL) return -EINVAL;
3419
3420         ctx = GET_PMU_CTX();
3421
3422         if (ctx == NULL) return -EINVAL;
3423
3424         /*
3425          * for now limit to current task, which is enough when calling
3426          * from overflow handler
3427          */
3428         if (task != current && ctx->ctx_fl_system == 0) return -EBUSY;
3429
3430         return pfm_write_pmcs(ctx, req, nreq, regs);
3431 }
3432 EXPORT_SYMBOL(pfm_mod_write_pmcs);
3433
3434 int
3435 pfm_mod_read_pmds(struct task_struct *task, void *req, unsigned int nreq, struct pt_regs *regs)
3436 {
3437         pfm_context_t *ctx;
3438
3439         if (req == NULL) return -EINVAL;
3440
3441         ctx = GET_PMU_CTX();
3442
3443         if (ctx == NULL) return -EINVAL;
3444
3445         /*
3446          * for now limit to current task, which is enough when calling
3447          * from overflow handler
3448          */
3449         if (task != current && ctx->ctx_fl_system == 0) return -EBUSY;
3450
3451         return pfm_read_pmds(ctx, req, nreq, regs);
3452 }
3453 EXPORT_SYMBOL(pfm_mod_read_pmds);
3454
3455 /*
3456  * Only call this function when a process it trying to
3457  * write the debug registers (reading is always allowed)
3458  */
3459 int
3460 pfm_use_debug_registers(struct task_struct *task)
3461 {
3462         pfm_context_t *ctx = task->thread.pfm_context;
3463         unsigned long flags;
3464         int ret = 0;
3465
3466         if (pmu_conf.use_rr_dbregs == 0) return 0;
3467
3468         DPRINT(("called for [%d]\n", task->pid));
3469
3470         /*
3471          * do it only once
3472          */
3473         if (task->thread.flags & IA64_THREAD_DBG_VALID) return 0;
3474
3475         /*
3476          * Even on SMP, we do not need to use an atomic here because
3477          * the only way in is via ptrace() and this is possible only when the
3478          * process is stopped. Even in the case where the ctxsw out is not totally
3479          * completed by the time we come here, there is no way the 'stopped' process
3480          * could be in the middle of fiddling with the pfm_write_ibr_dbr() routine.
3481          * So this is always safe.
3482          */
3483         if (ctx && ctx->ctx_fl_using_dbreg == 1) return -1;
3484
3485         LOCK_PFS(flags);
3486
3487         /*
3488          * We cannot allow setting breakpoints when system wide monitoring
3489          * sessions are using the debug registers.
3490          */
3491         if (pfm_sessions.pfs_sys_use_dbregs> 0)
3492                 ret = -1;
3493         else
3494                 pfm_sessions.pfs_ptrace_use_dbregs++;
3495
3496         DPRINT(("ptrace_use_dbregs=%u  sys_use_dbregs=%u by [%d] ret = %d\n",
3497                   pfm_sessions.pfs_ptrace_use_dbregs,
3498                   pfm_sessions.pfs_sys_use_dbregs,
3499                   task->pid, ret));
3500
3501         UNLOCK_PFS(flags);
3502
3503         return ret;
3504 }
3505
3506 /*
3507  * This function is called for every task that exits with the
3508  * IA64_THREAD_DBG_VALID set. This indicates a task which was
3509  * able to use the debug registers for debugging purposes via
3510  * ptrace(). Therefore we know it was not using them for
3511  * perfmormance monitoring, so we only decrement the number
3512  * of "ptraced" debug register users to keep the count up to date
3513  */
3514 int
3515 pfm_release_debug_registers(struct task_struct *task)
3516 {
3517         unsigned long flags;
3518         int ret;
3519
3520         if (pmu_conf.use_rr_dbregs == 0) return 0;
3521
3522         LOCK_PFS(flags);
3523         if (pfm_sessions.pfs_ptrace_use_dbregs == 0) {
3524                 printk(KERN_ERR "perfmon: invalid release for [%d] ptrace_use_dbregs=0\n", task->pid);
3525                 ret = -1;
3526         }  else {
3527                 pfm_sessions.pfs_ptrace_use_dbregs--;
3528                 ret = 0;
3529         }
3530         UNLOCK_PFS(flags);
3531
3532         return ret;
3533 }
3534
3535 static int
3536 pfm_restart(pfm_context_t *ctx, void *arg, int count, struct pt_regs *regs)
3537 {
3538         struct task_struct *task;
3539         pfm_buffer_fmt_t *fmt;
3540         pfm_ovfl_ctrl_t rst_ctrl;
3541         int state, is_system;
3542         int ret = 0;
3543
3544         state     = ctx->ctx_state;
3545         fmt       = ctx->ctx_buf_fmt;
3546         is_system = ctx->ctx_fl_system;
3547         task      = PFM_CTX_TASK(ctx);
3548
3549         switch(state) {
3550                 case PFM_CTX_MASKED:
3551                         break;
3552                 case PFM_CTX_LOADED:
3553                         if (CTX_HAS_SMPL(ctx) && fmt->fmt_restart_active) break;
3554                         /* fall through */
3555                 case PFM_CTX_UNLOADED:
3556                 case PFM_CTX_ZOMBIE:
3557                         DPRINT(("invalid state=%d\n", state));
3558                         return -EBUSY;
3559                 default:
3560                         DPRINT(("state=%d, cannot operate (no active_restart handler)\n", state));
3561                         return -EINVAL;
3562         }
3563
3564         /*
3565          * In system wide and when the context is loaded, access can only happen
3566          * when the caller is running on the CPU being monitored by the session.
3567          * It does not have to be the owner (ctx_task) of the context per se.
3568          */
3569         if (is_system && ctx->ctx_cpu != smp_processor_id()) {
3570                 DPRINT(("should be running on CPU%d\n", ctx->ctx_cpu));
3571                 return -EBUSY;
3572         }
3573
3574         /* sanity check */
3575         if (unlikely(task == NULL)) {
3576                 printk(KERN_ERR "perfmon: [%d] pfm_restart no task\n", current->pid);
3577                 return -EINVAL;
3578         }
3579
3580         if (task == current || is_system) {
3581
3582                 fmt = ctx->ctx_buf_fmt;
3583
3584                 DPRINT(("restarting self %d ovfl=0x%lx\n",
3585                         task->pid,
3586                         ctx->ctx_ovfl_regs[0]));
3587
3588                 if (CTX_HAS_SMPL(ctx)) {
3589
3590                         prefetch(ctx->ctx_smpl_hdr);
3591
3592                         rst_ctrl.bits.mask_monitoring = 0;
3593                         rst_ctrl.bits.reset_ovfl_pmds = 0;
3594
3595                         if (state == PFM_CTX_LOADED)
3596                                 ret = pfm_buf_fmt_restart_active(fmt, task, &rst_ctrl, ctx->ctx_smpl_hdr, regs);
3597                         else
3598                                 ret = pfm_buf_fmt_restart(fmt, task, &rst_ctrl, ctx->ctx_smpl_hdr, regs);
3599                 } else {
3600                         rst_ctrl.bits.mask_monitoring = 0;
3601                         rst_ctrl.bits.reset_ovfl_pmds = 1;
3602                 }
3603
3604                 if (ret == 0) {
3605                         if (rst_ctrl.bits.reset_ovfl_pmds)
3606                                 pfm_reset_regs(ctx, ctx->ctx_ovfl_regs, PFM_PMD_LONG_RESET);
3607
3608                         if (rst_ctrl.bits.mask_monitoring == 0) {
3609                                 DPRINT(("resuming monitoring for [%d]\n", task->pid));
3610
3611                                 if (state == PFM_CTX_MASKED) pfm_restore_monitoring(task);
3612                         } else {
3613                                 DPRINT(("keeping monitoring stopped for [%d]\n", task->pid));
3614
3615                                 // cannot use pfm_stop_monitoring(task, regs);
3616                         }
3617                 }
3618                 /*
3619                  * clear overflowed PMD mask to remove any stale information
3620                  */
3621                 ctx->ctx_ovfl_regs[0] = 0UL;
3622
3623                 /*
3624                  * back to LOADED state
3625                  */
3626                 ctx->ctx_state = PFM_CTX_LOADED;
3627
3628                 /*
3629                  * XXX: not really useful for self monitoring
3630                  */
3631                 ctx->ctx_fl_can_restart = 0;
3632
3633                 return 0;
3634         }
3635
3636         /*
3637          * restart another task
3638          */
3639
3640         /*
3641          * When PFM_CTX_MASKED, we cannot issue a restart before the previous
3642          * one is seen by the task.
3643          */
3644         if (state == PFM_CTX_MASKED) {
3645                 if (ctx->ctx_fl_can_restart == 0) return -EINVAL;
3646                 /*
3647                  * will prevent subsequent restart before this one is
3648                  * seen by other task
3649                  */
3650                 ctx->ctx_fl_can_restart = 0;
3651         }
3652
3653         /*
3654          * if blocking, then post the semaphore is PFM_CTX_MASKED, i.e.
3655          * the task is blocked or on its way to block. That's the normal
3656          * restart path. If the monitoring is not masked, then the task
3657          * can be actively monitoring and we cannot directly intervene.
3658          * Therefore we use the trap mechanism to catch the task and
3659          * force it to reset the buffer/reset PMDs.
3660          *
3661          * if non-blocking, then we ensure that the task will go into
3662          * pfm_handle_work() before returning to user mode.
3663          *
3664          * We cannot explicitely reset another task, it MUST always
3665          * be done by the task itself. This works for system wide because
3666          * the tool that is controlling the session is logically doing
3667          * "self-monitoring".
3668          */
3669         if (CTX_OVFL_NOBLOCK(ctx) == 0 && state == PFM_CTX_MASKED) {
3670                 DPRINT(("unblocking [%d] \n", task->pid));
3671                 up(&ctx->ctx_restart_sem);
3672         } else {
3673                 DPRINT(("[%d] armed exit trap\n", task->pid));
3674
3675                 ctx->ctx_fl_trap_reason = PFM_TRAP_REASON_RESET;
3676
3677                 PFM_SET_WORK_PENDING(task, 1);
3678
3679                 pfm_set_task_notify(task);
3680
3681                 /*
3682                  * XXX: send reschedule if task runs on another CPU
3683                  */
3684         }
3685         return 0;
3686 }
3687
3688 static int
3689 pfm_debug(pfm_context_t *ctx, void *arg, int count, struct pt_regs *regs)
3690 {
3691         unsigned int m = *(unsigned int *)arg;
3692
3693         pfm_sysctl.debug = m == 0 ? 0 : 1;
3694
3695         pfm_debug_var = pfm_sysctl.debug;
3696
3697         printk(KERN_INFO "perfmon debugging %s (timing reset)\n", pfm_sysctl.debug ? "on" : "off");
3698
3699         if (m == 0) {
3700                 memset(pfm_stats, 0, sizeof(pfm_stats));
3701                 for(m=0; m < NR_CPUS; m++) pfm_stats[m].pfm_ovfl_intr_cycles_min = ~0UL;
3702         }
3703         return 0;
3704 }
3705
3706 /*
3707  * arg can be NULL and count can be zero for this function
3708  */
3709 static int
3710 pfm_write_ibr_dbr(int mode, pfm_context_t *ctx, void *arg, int count, struct pt_regs *regs)
3711 {
3712         struct thread_struct *thread = NULL;
3713         struct task_struct *task;
3714         pfarg_dbreg_t *req = (pfarg_dbreg_t *)arg;
3715         unsigned long flags;
3716         dbreg_t dbreg;
3717         unsigned int rnum;
3718         int first_time;
3719         int ret = 0, state;
3720         int i, can_access_pmu = 0;
3721         int is_system, is_loaded;
3722
3723         if (pmu_conf.use_rr_dbregs == 0) return -EINVAL;
3724
3725         state     = ctx->ctx_state;
3726         is_loaded = state == PFM_CTX_LOADED ? 1 : 0;
3727         is_system = ctx->ctx_fl_system;
3728         task      = ctx->ctx_task;
3729
3730         if (state == PFM_CTX_ZOMBIE) return -EINVAL;
3731
3732         /*
3733          * on both UP and SMP, we can only write to the PMC when the task is
3734          * the owner of the local PMU.
3735          */
3736         if (is_loaded) {
3737                 thread = &task->thread;
3738                 /*
3739                  * In system wide and when the context is loaded, access can only happen
3740                  * when the caller is running on the CPU being monitored by the session.
3741                  * It does not have to be the owner (ctx_task) of the context per se.
3742                  */
3743                 if (unlikely(is_system && ctx->ctx_cpu != smp_processor_id())) {
3744                         DPRINT(("should be running on CPU%d\n", ctx->ctx_cpu));
3745                         return -EBUSY;
3746                 }
3747                 can_access_pmu = GET_PMU_OWNER() == task || is_system ? 1 : 0;
3748         }
3749
3750         /*
3751          * we do not need to check for ipsr.db because we do clear ibr.x, dbr.r, and dbr.w
3752          * ensuring that no real breakpoint can be installed via this call.
3753          *
3754          * IMPORTANT: regs can be NULL in this function
3755          */
3756
3757         first_time = ctx->ctx_fl_using_dbreg == 0;
3758
3759         /*
3760          * don't bother if we are loaded and task is being debugged
3761          */
3762         if (is_loaded && (thread->flags & IA64_THREAD_DBG_VALID) != 0) {
3763                 DPRINT(("debug registers already in use for [%d]\n", task->pid));
3764                 return -EBUSY;
3765         }
3766
3767         /*
3768          * check for debug registers in system wide mode
3769          *
3770          * If though a check is done in pfm_context_load(),
3771          * we must repeat it here, in case the registers are
3772          * written after the context is loaded
3773          */
3774         if (is_loaded) {
3775                 LOCK_PFS(flags);
3776
3777                 if (first_time && is_system) {
3778                         if (pfm_sessions.pfs_ptrace_use_dbregs)
3779                                 ret = -EBUSY;
3780                         else
3781                                 pfm_sessions.pfs_sys_use_dbregs++;
3782                 }
3783                 UNLOCK_PFS(flags);
3784         }
3785
3786         if (ret != 0) return ret;
3787
3788         /*
3789          * mark ourself as user of the debug registers for
3790          * perfmon purposes.
3791          */
3792         ctx->ctx_fl_using_dbreg = 1;
3793
3794         /*
3795          * clear hardware registers to make sure we don't
3796          * pick up stale state.
3797          *
3798          * for a system wide session, we do not use
3799          * thread.dbr, thread.ibr because this process
3800          * never leaves the current CPU and the state
3801          * is shared by all processes running on it
3802          */
3803         if (first_time && can_access_pmu) {
3804                 DPRINT(("[%d] clearing ibrs, dbrs\n", task->pid));
3805                 for (i=0; i < pmu_conf.num_ibrs; i++) {
3806                         ia64_set_ibr(i, 0UL);
3807                         ia64_srlz_i();
3808                 }
3809                 ia64_srlz_i();
3810                 for (i=0; i < pmu_conf.num_dbrs; i++) {
3811                         ia64_set_dbr(i, 0UL);
3812                         ia64_srlz_d();
3813                 }
3814                 ia64_srlz_d();
3815         }
3816
3817         /*
3818          * Now install the values into the registers
3819          */
3820         for (i = 0; i < count; i++, req++) {
3821
3822                 rnum      = req->dbreg_num;
3823                 dbreg.val = req->dbreg_value;
3824
3825                 ret = -EINVAL;
3826
3827                 if ((mode == PFM_CODE_RR && rnum >= PFM_NUM_IBRS) || ((mode == PFM_DATA_RR) && rnum >= PFM_NUM_DBRS)) {
3828                         DPRINT(("invalid register %u val=0x%lx mode=%d i=%d count=%d\n",
3829                                   rnum, dbreg.val, mode, i, count));
3830
3831                         goto abort_mission;
3832                 }
3833
3834                 /*
3835                  * make sure we do not install enabled breakpoint
3836                  */
3837                 if (rnum & 0x1) {
3838                         if (mode == PFM_CODE_RR)
3839                                 dbreg.ibr.ibr_x = 0;
3840                         else
3841                                 dbreg.dbr.dbr_r = dbreg.dbr.dbr_w = 0;
3842                 }
3843
3844                 PFM_REG_RETFLAG_SET(req->dbreg_flags, 0);
3845
3846                 /*
3847                  * Debug registers, just like PMC, can only be modified
3848                  * by a kernel call. Moreover, perfmon() access to those
3849                  * registers are centralized in this routine. The hardware
3850                  * does not modify the value of these registers, therefore,
3851                  * if we save them as they are written, we can avoid having
3852                  * to save them on context switch out. This is made possible
3853                  * by the fact that when perfmon uses debug registers, ptrace()
3854                  * won't be able to modify them concurrently.
3855                  */
3856                 if (mode == PFM_CODE_RR) {
3857                         CTX_USED_IBR(ctx, rnum);
3858
3859                         if (can_access_pmu) ia64_set_ibr(rnum, dbreg.val);
3860
3861                         ctx->ctx_ibrs[rnum] = dbreg.val;
3862
3863                         DPRINT(("write ibr%u=0x%lx used_ibrs=0x%x is_loaded=%d access_pmu=%d\n",
3864                                 rnum, dbreg.val, ctx->ctx_used_ibrs[0], is_loaded, can_access_pmu));
3865                 } else {
3866                         CTX_USED_DBR(ctx, rnum);
3867
3868                         if (can_access_pmu) ia64_set_dbr(rnum, dbreg.val);
3869
3870                         ctx->ctx_dbrs[rnum] = dbreg.val;
3871
3872                         DPRINT(("write dbr%u=0x%lx used_dbrs=0x%x is_loaded=%d access_pmu=%d\n",
3873                                 rnum, dbreg.val, ctx->ctx_used_dbrs[0], is_loaded, can_access_pmu));
3874                 }
3875         }
3876
3877         return 0;
3878
3879 abort_mission:
3880         /*
3881          * in case it was our first attempt, we undo the global modifications
3882          */
3883         if (first_time) {
3884                 LOCK_PFS(flags);
3885                 if (ctx->ctx_fl_system) {
3886                         pfm_sessions.pfs_sys_use_dbregs--;
3887                 }
3888                 UNLOCK_PFS(flags);
3889                 ctx->ctx_fl_using_dbreg = 0;
3890         }
3891         /*
3892          * install error return flag
3893          */
3894         PFM_REG_RETFLAG_SET(req->dbreg_flags, PFM_REG_RETFL_EINVAL);
3895
3896         return ret;
3897 }
3898
3899 static int
3900 pfm_write_ibrs(pfm_context_t *ctx, void *arg, int count, struct pt_regs *regs)
3901 {
3902         return pfm_write_ibr_dbr(PFM_CODE_RR, ctx, arg, count, regs);
3903 }
3904
3905 static int
3906 pfm_write_dbrs(pfm_context_t *ctx, void *arg, int count, struct pt_regs *regs)
3907 {
3908         return pfm_write_ibr_dbr(PFM_DATA_RR, ctx, arg, count, regs);
3909 }
3910
3911 int
3912 pfm_mod_write_ibrs(struct task_struct *task, void *req, unsigned int nreq, struct pt_regs *regs)
3913 {
3914         pfm_context_t *ctx;
3915
3916         if (req == NULL) return -EINVAL;
3917
3918         ctx = GET_PMU_CTX();
3919
3920         if (ctx == NULL) return -EINVAL;
3921
3922         /*
3923          * for now limit to current task, which is enough when calling
3924          * from overflow handler
3925          */
3926         if (task != current && ctx->ctx_fl_system == 0) return -EBUSY;
3927
3928         return pfm_write_ibrs(ctx, req, nreq, regs);
3929 }
3930 EXPORT_SYMBOL(pfm_mod_write_ibrs);
3931
3932 int
3933 pfm_mod_write_dbrs(struct task_struct *task, void *req, unsigned int nreq, struct pt_regs *regs)
3934 {
3935         pfm_context_t *ctx;
3936
3937         if (req == NULL) return -EINVAL;
3938
3939         ctx = GET_PMU_CTX();
3940
3941         if (ctx == NULL) return -EINVAL;
3942
3943         /*
3944          * for now limit to current task, which is enough when calling
3945          * from overflow handler
3946          */
3947         if (task != current && ctx->ctx_fl_system == 0) return -EBUSY;
3948
3949         return pfm_write_dbrs(ctx, req, nreq, regs);
3950 }
3951 EXPORT_SYMBOL(pfm_mod_write_dbrs);
3952
3953
3954 static int
3955 pfm_get_features(pfm_context_t *ctx, void *arg, int count, struct pt_regs *regs)
3956 {
3957         pfarg_features_t *req = (pfarg_features_t *)arg;
3958
3959         req->ft_version = PFM_VERSION;
3960         return 0;
3961 }
3962
3963 static int
3964 pfm_stop(pfm_context_t *ctx, void *arg, int count, struct pt_regs *regs)
3965 {
3966         struct pt_regs *tregs;
3967         struct task_struct *task = PFM_CTX_TASK(ctx);
3968         int state, is_system;
3969
3970         state     = ctx->ctx_state;
3971         is_system = ctx->ctx_fl_system;
3972
3973         if (state != PFM_CTX_LOADED && state != PFM_CTX_MASKED) return -EINVAL;
3974
3975         /*
3976          * In system wide and when the context is loaded, access can only happen
3977          * when the caller is running on the CPU being monitored by the session.
3978          * It does not have to be the owner (ctx_task) of the context per se.
3979          */
3980         if (is_system && ctx->ctx_cpu != smp_processor_id()) {
3981                 DPRINT(("should be running on CPU%d\n", ctx->ctx_cpu));
3982                 return -EBUSY;
3983         }
3984         DPRINT(("task [%d] ctx_state=%d is_system=%d\n",
3985                 PFM_CTX_TASK(ctx)->pid,
3986                 state,
3987                 is_system));
3988         /*
3989          * in system mode, we need to update the PMU directly
3990          * and the user level state of the caller, which may not
3991          * necessarily be the creator of the context.
3992          */
3993         if (is_system) {
3994                 /*
3995                  * Update local PMU first
3996                  *
3997                  * disable dcr pp
3998                  */
3999                 ia64_setreg(_IA64_REG_CR_DCR, ia64_getreg(_IA64_REG_CR_DCR) & ~IA64_DCR_PP);
4000                 ia64_srlz_i();
4001
4002                 /*
4003                  * update local cpuinfo
4004                  */
4005                 PFM_CPUINFO_CLEAR(PFM_CPUINFO_DCR_PP);
4006
4007                 /*
4008                  * stop monitoring, does srlz.i
4009                  */
4010                 pfm_clear_psr_pp();
4011
4012                 /*
4013                  * stop monitoring in the caller
4014                  */
4015                 ia64_psr(regs)->pp = 0;
4016
4017                 return 0;
4018         }
4019         /*
4020          * per-task mode
4021          */
4022
4023         if (task == current) {
4024                 /* stop monitoring  at kernel level */
4025                 pfm_clear_psr_up();
4026
4027                 /*
4028                  * stop monitoring at the user level
4029                  */
4030                 ia64_psr(regs)->up = 0;
4031         } else {
4032                 tregs = ia64_task_regs(task);
4033
4034                 /*
4035                  * stop monitoring at the user level
4036                  */
4037                 ia64_psr(tregs)->up = 0;
4038
4039                 /*
4040                  * monitoring disabled in kernel at next reschedule
4041                  */
4042                 ctx->ctx_saved_psr_up = 0;
4043                 DPRINT(("task=[%d]\n", task->pid));
4044         }
4045         return 0;
4046 }
4047
4048
4049 static int
4050 pfm_start(pfm_context_t *ctx, void *arg, int count, struct pt_regs *regs)
4051 {
4052         struct pt_regs *tregs;
4053         int state, is_system;
4054
4055         state     = ctx->ctx_state;
4056         is_system = ctx->ctx_fl_system;
4057
4058         if (state != PFM_CTX_LOADED) return -EINVAL;
4059
4060         /*
4061          * In system wide and when the context is loaded, access can only happen
4062          * when the caller is running on the CPU being monitored by the session.
4063          * It does not have to be the owner (ctx_task) of the context per se.
4064          */
4065         if (is_system && ctx->ctx_cpu != smp_processor_id()) {
4066                 DPRINT(("should be running on CPU%d\n", ctx->ctx_cpu));
4067                 return -EBUSY;
4068         }
4069
4070         /*
4071          * in system mode, we need to update the PMU directly
4072          * and the user level state of the caller, which may not
4073          * necessarily be the creator of the context.
4074          */
4075         if (is_system) {
4076
4077                 /*
4078                  * set user level psr.pp for the caller
4079                  */
4080                 ia64_psr(regs)->pp = 1;
4081
4082                 /*
4083                  * now update the local PMU and cpuinfo
4084                  */
4085                 PFM_CPUINFO_SET(PFM_CPUINFO_DCR_PP);
4086
4087                 /*
4088                  * start monitoring at kernel level
4089                  */
4090                 pfm_set_psr_pp();
4091
4092                 /* enable dcr pp */
4093                 ia64_setreg(_IA64_REG_CR_DCR, ia64_getreg(_IA64_REG_CR_DCR) | IA64_DCR_PP);
4094                 ia64_srlz_i();
4095
4096                 return 0;
4097         }
4098
4099         /*
4100          * per-process mode
4101          */
4102
4103         if (ctx->ctx_task == current) {
4104
4105                 /* start monitoring at kernel level */
4106                 pfm_set_psr_up();
4107
4108                 /*
4109                  * activate monitoring at user level
4110                  */
4111                 ia64_psr(regs)->up = 1;
4112
4113         } else {
4114                 tregs = ia64_task_regs(ctx->ctx_task);
4115
4116                 /*
4117                  * start monitoring at the kernel level the next
4118                  * time the task is scheduled
4119                  */
4120                 ctx->ctx_saved_psr_up = IA64_PSR_UP;
4121
4122                 /*
4123                  * activate monitoring at user level
4124                  */
4125                 ia64_psr(tregs)->up = 1;
4126         }
4127         return 0;
4128 }
4129
4130 static int
4131 pfm_get_pmc_reset(pfm_context_t *ctx, void *arg, int count, struct pt_regs *regs)
4132 {
4133         pfarg_reg_t *req = (pfarg_reg_t *)arg;
4134         unsigned int cnum;
4135         int i;
4136         int ret = -EINVAL;
4137
4138         for (i = 0; i < count; i++, req++) {
4139
4140                 cnum = req->reg_num;
4141
4142                 if (!PMC_IS_IMPL(cnum)) goto abort_mission;
4143
4144                 req->reg_value = PMC_DFL_VAL(cnum);
4145
4146                 PFM_REG_RETFLAG_SET(req->reg_flags, 0);
4147
4148                 DPRINT(("pmc_reset_val pmc[%u]=0x%lx\n", cnum, req->reg_value));
4149         }
4150         return 0;
4151
4152 abort_mission:
4153         PFM_REG_RETFLAG_SET(req->reg_flags, PFM_REG_RETFL_EINVAL);
4154         return ret;
4155 }
4156
4157 static int
4158 pfm_check_task_exist(pfm_context_t *ctx)
4159 {
4160         struct task_struct *g, *t;
4161         int ret = -ESRCH;
4162
4163         read_lock(&tasklist_lock);
4164
4165         do_each_thread (g, t) {
4166                 if (t->thread.pfm_context == ctx) {
4167                         ret = 0;
4168                         break;
4169                 }
4170         } while_each_thread (g, t);
4171
4172         read_unlock(&tasklist_lock);
4173
4174         DPRINT(("pfm_check_task_exist: ret=%d ctx=%p\n", ret, ctx));
4175
4176         return ret;
4177 }
4178
4179 static int
4180 pfm_context_load(pfm_context_t *ctx, void *arg, int count, struct pt_regs *regs)
4181 {
4182         struct task_struct *task;
4183         struct thread_struct *thread;
4184         struct pfm_context_t *old;
4185         unsigned long flags;
4186 #ifndef CONFIG_SMP
4187         struct task_struct *owner_task = NULL;
4188 #endif
4189         pfarg_load_t *req = (pfarg_load_t *)arg;
4190         unsigned long *pmcs_source, *pmds_source;
4191         int the_cpu;
4192         int ret = 0;
4193         int state, is_system, set_dbregs = 0;
4194
4195         state     = ctx->ctx_state;
4196         is_system = ctx->ctx_fl_system;
4197         /*
4198          * can only load from unloaded or terminated state
4199          */
4200         if (state != PFM_CTX_UNLOADED) {
4201                 DPRINT(("cannot load to [%d], invalid ctx_state=%d\n",
4202                         req->load_pid,
4203                         ctx->ctx_state));
4204                 return -EINVAL;
4205         }
4206
4207         DPRINT(("load_pid [%d] using_dbreg=%d\n", req->load_pid, ctx->ctx_fl_using_dbreg));
4208
4209         if (CTX_OVFL_NOBLOCK(ctx) == 0 && req->load_pid == current->pid) {
4210                 DPRINT(("cannot use blocking mode on self\n"));
4211                 return -EINVAL;
4212         }
4213
4214         ret = pfm_get_task(ctx, req->load_pid, &task);
4215         if (ret) {
4216                 DPRINT(("load_pid [%d] get_task=%d\n", req->load_pid, ret));
4217                 return ret;
4218         }
4219
4220         ret = -EINVAL;
4221
4222         /*
4223          * system wide is self monitoring only
4224          */
4225         if (is_system && task != current) {
4226                 DPRINT(("system wide is self monitoring only load_pid=%d\n",
4227                         req->load_pid));
4228                 goto error;
4229         }
4230
4231         thread = &task->thread;
4232
4233         ret = 0;
4234         /*
4235          * cannot load a context which is using range restrictions,
4236          * into a task that is being debugged.
4237          */
4238         if (ctx->ctx_fl_using_dbreg) {
4239                 if (thread->flags & IA64_THREAD_DBG_VALID) {
4240                         ret = -EBUSY;
4241                         DPRINT(("load_pid [%d] task is debugged, cannot load range restrictions\n", req->load_pid));
4242                         goto error;
4243                 }
4244                 LOCK_PFS(flags);
4245
4246                 if (is_system) {
4247                         if (pfm_sessions.pfs_ptrace_use_dbregs) {
4248                                 DPRINT(("cannot load [%d] dbregs in use\n", task->pid));
4249                                 ret = -EBUSY;
4250                         } else {
4251                                 pfm_sessions.pfs_sys_use_dbregs++;
4252                                 DPRINT(("load [%d] increased sys_use_dbreg=%u\n", task->pid, pfm_sessions.pfs_sys_use_dbregs));
4253                                 set_dbregs = 1;
4254                         }
4255                 }
4256
4257                 UNLOCK_PFS(flags);
4258
4259                 if (ret) goto error;
4260         }
4261
4262         /*
4263          * SMP system-wide monitoring implies self-monitoring.
4264          *
4265          * The programming model expects the task to
4266          * be pinned on a CPU throughout the session.
4267          * Here we take note of the current CPU at the
4268          * time the context is loaded. No call from
4269          * another CPU will be allowed.
4270          *
4271          * The pinning via shed_setaffinity()
4272          * must be done by the calling task prior
4273          * to this call.
4274          *
4275          * systemwide: keep track of CPU this session is supposed to run on
4276          */
4277         the_cpu = ctx->ctx_cpu = smp_processor_id();
4278
4279         ret = -EBUSY;
4280         /*
4281          * now reserve the session
4282          */
4283         ret = pfm_reserve_session(current, is_system, the_cpu);
4284         if (ret) goto error;
4285
4286         /*
4287          * task is necessarily stopped at this point.
4288          *
4289          * If the previous context was zombie, then it got removed in
4290          * pfm_save_regs(). Therefore we should not see it here.
4291          * If we see a context, then this is an active context
4292          *
4293          * XXX: needs to be atomic
4294          */
4295         DPRINT(("before cmpxchg() old_ctx=%p new_ctx=%p\n",
4296                 thread->pfm_context, ctx));
4297
4298         old = ia64_cmpxchg(acq, &thread->pfm_context, NULL, ctx, sizeof(pfm_context_t *));
4299         if (old != NULL) {
4300                 DPRINT(("load_pid [%d] already has a context\n", req->load_pid));
4301                 goto error_unres;
4302         }
4303
4304         pfm_reset_msgq(ctx);
4305
4306         ctx->ctx_state = PFM_CTX_LOADED;
4307
4308         /*
4309          * link context to task
4310          */
4311         ctx->ctx_task = task;
4312
4313         if (is_system) {
4314                 /*
4315                  * we load as stopped
4316                  */
4317                 PFM_CPUINFO_SET(PFM_CPUINFO_SYST_WIDE);
4318                 PFM_CPUINFO_CLEAR(PFM_CPUINFO_DCR_PP);
4319
4320                 if (ctx->ctx_fl_excl_idle) PFM_CPUINFO_SET(PFM_CPUINFO_EXCL_IDLE);
4321         } else {
4322                 thread->flags |= IA64_THREAD_PM_VALID;
4323         }
4324
4325         /*
4326          * propagate into thread-state
4327          */
4328         pfm_copy_pmds(task, ctx);
4329         pfm_copy_pmcs(task, ctx);
4330
4331         pmcs_source = thread->pmcs;
4332         pmds_source = thread->pmds;
4333
4334         /*
4335          * always the case for system-wide
4336          */
4337         if (task == current) {
4338
4339                 if (is_system == 0) {
4340
4341                         /* allow user level control */
4342                         ia64_psr(regs)->sp = 0;
4343                         DPRINT(("clearing psr.sp for [%d]\n", task->pid));
4344
4345                         SET_LAST_CPU(ctx, smp_processor_id());
4346                         INC_ACTIVATION();
4347                         SET_ACTIVATION(ctx);
4348 #ifndef CONFIG_SMP
4349                         /*
4350                          * push the other task out, if any
4351                          */
4352                         owner_task = GET_PMU_OWNER();
4353                         if (owner_task) pfm_lazy_save_regs(owner_task);
4354 #endif
4355                 }
4356                 /*
4357                  * load all PMD from ctx to PMU (as opposed to thread state)
4358                  * restore all PMC from ctx to PMU
4359                  */
4360                 pfm_restore_pmds(pmds_source, ctx->ctx_all_pmds[0]);
4361                 pfm_restore_pmcs(pmcs_source, ctx->ctx_all_pmcs[0]);
4362
4363                 ctx->ctx_reload_pmcs[0] = 0UL;
4364                 ctx->ctx_reload_pmds[0] = 0UL;
4365
4366                 /*
4367                  * guaranteed safe by earlier check against DBG_VALID
4368                  */
4369                 if (ctx->ctx_fl_using_dbreg) {
4370                         pfm_restore_ibrs(ctx->ctx_ibrs, pmu_conf.num_ibrs);
4371                         pfm_restore_dbrs(ctx->ctx_dbrs, pmu_conf.num_dbrs);
4372                 }
4373                 /*
4374                  * set new ownership
4375                  */
4376                 SET_PMU_OWNER(task, ctx);
4377
4378                 DPRINT(("context loaded on PMU for [%d]\n", task->pid));
4379         } else {
4380                 /*
4381                  * when not current, task MUST be stopped, so this is safe
4382                  */
4383                 regs = ia64_task_regs(task);
4384
4385                 /* force a full reload */
4386                 ctx->ctx_last_activation = PFM_INVALID_ACTIVATION;
4387                 SET_LAST_CPU(ctx, -1);
4388
4389                 /* initial saved psr (stopped) */
4390                 ctx->ctx_saved_psr_up = 0UL;
4391                 ia64_psr(regs)->up = ia64_psr(regs)->pp = 0;
4392         }
4393
4394         ret = 0;
4395
4396 error_unres:
4397         if (ret) pfm_unreserve_session(ctx, ctx->ctx_fl_system, the_cpu);
4398 error:
4399         /*
4400          * we must undo the dbregs setting (for system-wide)
4401          */
4402         if (ret && set_dbregs) {
4403                 LOCK_PFS(flags);
4404                 pfm_sessions.pfs_sys_use_dbregs--;
4405                 UNLOCK_PFS(flags);
4406         }
4407         /*
4408          * release task, there is now a link with the context
4409          */
4410         if (is_system == 0 && task != current) {
4411                 pfm_put_task(task);
4412
4413                 if (ret == 0) {
4414                         ret = pfm_check_task_exist(ctx);
4415                         if (ret) {
4416                                 ctx->ctx_state = PFM_CTX_UNLOADED;
4417                                 ctx->ctx_task  = NULL;
4418                         }
4419                 }
4420         }
4421         return ret;
4422 }
4423
4424 /*
4425  * in this function, we do not need to increase the use count
4426  * for the task via get_task_struct(), because we hold the
4427  * context lock. If the task were to disappear while having
4428  * a context attached, it would go through pfm_exit_thread()
4429  * which also grabs the context lock  and would therefore be blocked
4430  * until we are here.
4431  */
4432 static void pfm_flush_pmds(struct task_struct *, pfm_context_t *ctx);
4433
4434 static int
4435 pfm_context_unload(pfm_context_t *ctx, void *arg, int count, struct pt_regs *regs)
4436 {
4437         struct task_struct *task = PFM_CTX_TASK(ctx);
4438         struct pt_regs *tregs;
4439         int prev_state, is_system;
4440         int ret;
4441
4442         DPRINT(("ctx_state=%d task [%d]\n", ctx->ctx_state, task ? task->pid : -1));
4443
4444         prev_state = ctx->ctx_state;
4445         is_system  = ctx->ctx_fl_system;
4446
4447         /*
4448          * unload only when necessary
4449          */
4450         if (prev_state == PFM_CTX_UNLOADED) {
4451                 DPRINT(("ctx_state=%d, nothing to do\n", prev_state));
4452                 return 0;
4453         }
4454
4455         /*
4456          * clear psr and dcr bits
4457          */
4458         ret = pfm_stop(ctx, NULL, 0, regs);
4459         if (ret) return ret;
4460
4461         ctx->ctx_state = PFM_CTX_UNLOADED;
4462
4463         /*
4464          * in system mode, we need to update the PMU directly
4465          * and the user level state of the caller, which may not
4466          * necessarily be the creator of the context.
4467          */
4468         if (is_system) {
4469
4470                 /*
4471                  * Update cpuinfo
4472                  *
4473                  * local PMU is taken care of in pfm_stop()
4474                  */
4475                 PFM_CPUINFO_CLEAR(PFM_CPUINFO_SYST_WIDE);
4476                 PFM_CPUINFO_CLEAR(PFM_CPUINFO_EXCL_IDLE);
4477
4478                 /*
4479                  * save PMDs in context
4480                  * release ownership
4481                  */
4482                 pfm_flush_pmds(current, ctx);
4483
4484                 /*
4485                  * at this point we are done with the PMU
4486                  * so we can unreserve the resource.
4487                  */
4488                 if (prev_state != PFM_CTX_ZOMBIE)
4489                         pfm_unreserve_session(ctx, 1 , ctx->ctx_cpu);
4490
4491                 /*
4492                  * disconnect context from task
4493                  */
4494                 task->thread.pfm_context = NULL;
4495                 /*
4496                  * disconnect task from context
4497                  */
4498                 ctx->ctx_task = NULL;
4499
4500                 /*
4501                  * There is nothing more to cleanup here.
4502                  */
4503                 return 0;
4504         }
4505
4506         /*
4507          * per-task mode
4508          */
4509         tregs = task == current ? regs : ia64_task_regs(task);
4510
4511         if (task == current) {
4512                 /*
4513                  * cancel user level control
4514                  */
4515                 ia64_psr(regs)->sp = 1;
4516
4517                 DPRINT(("setting psr.sp for [%d]\n", task->pid));
4518         }
4519         /*
4520          * save PMDs to context
4521          * release ownership
4522          */
4523         pfm_flush_pmds(task, ctx);
4524
4525         /*
4526          * at this point we are done with the PMU
4527          * so we can unreserve the resource.
4528          *
4529          * when state was ZOMBIE, we have already unreserved.
4530          */
4531         if (prev_state != PFM_CTX_ZOMBIE)
4532                 pfm_unreserve_session(ctx, 0 , ctx->ctx_cpu);
4533
4534         /*
4535          * reset activation counter and psr
4536          */
4537         ctx->ctx_last_activation = PFM_INVALID_ACTIVATION;
4538         SET_LAST_CPU(ctx, -1);
4539
4540         /*
4541          * PMU state will not be restored
4542          */
4543         task->thread.flags &= ~IA64_THREAD_PM_VALID;
4544
4545         /*
4546          * break links between context and task
4547          */
4548         task->thread.pfm_context  = NULL;
4549         ctx->ctx_task             = NULL;
4550
4551         PFM_SET_WORK_PENDING(task, 0);
4552
4553         ctx->ctx_fl_trap_reason  = PFM_TRAP_REASON_NONE;
4554         ctx->ctx_fl_can_restart  = 0;
4555         ctx->ctx_fl_going_zombie = 0;
4556
4557         DPRINT(("disconnected [%d] from context\n", task->pid));
4558
4559         return 0;
4560 }
4561
4562 static void
4563 pfm_force_cleanup(pfm_context_t *ctx, struct pt_regs *regs)
4564 {
4565         struct task_struct *task = ctx->ctx_task;
4566
4567         ia64_psr(regs)->up = 0;
4568         ia64_psr(regs)->sp = 1;
4569
4570         if (GET_PMU_OWNER() == task) {
4571                 DPRINT(("cleared ownership for [%d]\n", ctx->ctx_task->pid));
4572                 SET_PMU_OWNER(NULL, NULL);
4573         }
4574
4575         /*
4576          * disconnect the task from the context and vice-versa
4577          */
4578         PFM_SET_WORK_PENDING(task, 0);
4579
4580         task->thread.pfm_context  = NULL;
4581         task->thread.flags       &= ~IA64_THREAD_PM_VALID;
4582
4583         DPRINT(("force cleanupf for [%d]\n",  task->pid));
4584 }
4585
4586
4587
4588 /*
4589  * called only from exit_thread(): task == current
4590  * we come here only if current has a context attached (loaded or masked)
4591  */
4592 void
4593 pfm_exit_thread(struct task_struct *task)
4594 {
4595         pfm_context_t *ctx;
4596         unsigned long flags;
4597         struct pt_regs *regs = ia64_task_regs(task);
4598         int ret, state;
4599         int free_ok = 0;
4600
4601         ctx = PFM_GET_CTX(task);
4602
4603         PROTECT_CTX(ctx, flags);
4604
4605         DPRINT(("state=%d task [%d]\n", ctx->ctx_state, task->pid));
4606
4607         state = ctx->ctx_state;
4608         switch(state) {
4609                 case PFM_CTX_UNLOADED:
4610                         /*
4611                          * only comes to thios function if pfm_context is not NULL, i.e., cannot
4612                          * be in unloaded state
4613                          */
4614                         printk(KERN_ERR "perfmon: pfm_exit_thread [%d] ctx unloaded\n", task->pid);
4615                         break;
4616                 case PFM_CTX_LOADED:
4617                 case PFM_CTX_MASKED:
4618                         ret = pfm_context_unload(ctx, NULL, 0, regs);
4619                         if (ret) {
4620                                 printk(KERN_ERR "perfmon: pfm_exit_thread [%d] state=%d unload failed %d\n", task->pid, state, ret);
4621                         }
4622                         DPRINT(("ctx unloaded for current state was %d\n", state));
4623
4624                         pfm_end_notify_user(ctx);
4625                         break;
4626                 case PFM_CTX_ZOMBIE:
4627                         ret = pfm_context_unload(ctx, NULL, 0, regs);
4628                         if (ret) {
4629                                 printk(KERN_ERR "perfmon: pfm_exit_thread [%d] state=%d unload failed %d\n", task->pid, state, ret);
4630                         }
4631                         free_ok = 1;
4632                         break;
4633                 default:
4634                         printk(KERN_ERR "perfmon: pfm_exit_thread [%d] unexpected state=%d\n", task->pid, state);
4635                         break;
4636         }
4637         UNPROTECT_CTX(ctx, flags);
4638
4639         { u64 psr = pfm_get_psr();
4640           BUG_ON(psr & (IA64_PSR_UP|IA64_PSR_PP));
4641           BUG_ON(GET_PMU_OWNER());
4642           BUG_ON(ia64_psr(regs)->up);
4643           BUG_ON(ia64_psr(regs)->pp);
4644         }
4645
4646         /*
4647          * All memory free operations (especially for vmalloc'ed memory)
4648          * MUST be done with interrupts ENABLED.
4649          */
4650         if (free_ok) pfm_context_free(ctx);
4651 }
4652
4653 /*
4654  * functions MUST be listed in the increasing order of their index (see permfon.h)
4655  */
4656 #define PFM_CMD(name, flags, arg_count, arg_type, getsz) { name, #name, flags, arg_count, sizeof(arg_type), getsz }
4657 #define PFM_CMD_S(name, flags) { name, #name, flags, 0, 0, NULL }
4658 #define PFM_CMD_PCLRWS  (PFM_CMD_FD|PFM_CMD_ARG_RW|PFM_CMD_STOP)
4659 #define PFM_CMD_PCLRW   (PFM_CMD_FD|PFM_CMD_ARG_RW)
4660 #define PFM_CMD_NONE    { NULL, "no-cmd", 0, 0, 0, NULL}
4661
4662 static pfm_cmd_desc_t pfm_cmd_tab[]={
4663 /* 0  */PFM_CMD_NONE,
4664 /* 1  */PFM_CMD(pfm_write_pmcs, PFM_CMD_PCLRWS, PFM_CMD_ARG_MANY, pfarg_reg_t, NULL),
4665 /* 2  */PFM_CMD(pfm_write_pmds, PFM_CMD_PCLRWS, PFM_CMD_ARG_MANY, pfarg_reg_t, NULL),
4666 /* 3  */PFM_CMD(pfm_read_pmds, PFM_CMD_PCLRWS, PFM_CMD_ARG_MANY, pfarg_reg_t, NULL),
4667 /* 4  */PFM_CMD_S(pfm_stop, PFM_CMD_PCLRWS),
4668 /* 5  */PFM_CMD_S(pfm_start, PFM_CMD_PCLRWS),
4669 /* 6  */PFM_CMD_NONE,
4670 /* 7  */PFM_CMD_NONE,
4671 /* 8  */PFM_CMD(pfm_context_create, PFM_CMD_ARG_RW, 1, pfarg_context_t, pfm_ctx_getsize),
4672 /* 9  */PFM_CMD_NONE,
4673 /* 10 */PFM_CMD_S(pfm_restart, PFM_CMD_PCLRW),
4674 /* 11 */PFM_CMD_NONE,
4675 /* 12 */PFM_CMD(pfm_get_features, PFM_CMD_ARG_RW, 1, pfarg_features_t, NULL),
4676 /* 13 */PFM_CMD(pfm_debug, 0, 1, unsigned int, NULL),
4677 /* 14 */PFM_CMD_NONE,
4678 /* 15 */PFM_CMD(pfm_get_pmc_reset, PFM_CMD_ARG_RW, PFM_CMD_ARG_MANY, pfarg_reg_t, NULL),
4679 /* 16 */PFM_CMD(pfm_context_load, PFM_CMD_PCLRWS, 1, pfarg_load_t, NULL),
4680 /* 17 */PFM_CMD_S(pfm_context_unload, PFM_CMD_PCLRWS),
4681 /* 18 */PFM_CMD_NONE,
4682 /* 19 */PFM_CMD_NONE,
4683 /* 20 */PFM_CMD_NONE,
4684 /* 21 */PFM_CMD_NONE,
4685 /* 22 */PFM_CMD_NONE,
4686 /* 23 */PFM_CMD_NONE,
4687 /* 24 */PFM_CMD_NONE,
4688 /* 25 */PFM_CMD_NONE,
4689 /* 26 */PFM_CMD_NONE,
4690 /* 27 */PFM_CMD_NONE,
4691 /* 28 */PFM_CMD_NONE,
4692 /* 29 */PFM_CMD_NONE,
4693 /* 30 */PFM_CMD_NONE,
4694 /* 31 */PFM_CMD_NONE,
4695 /* 32 */PFM_CMD(pfm_write_ibrs, PFM_CMD_PCLRWS, PFM_CMD_ARG_MANY, pfarg_dbreg_t, NULL),
4696 /* 33 */PFM_CMD(pfm_write_dbrs, PFM_CMD_PCLRWS, PFM_CMD_ARG_MANY, pfarg_dbreg_t, NULL)
4697 };
4698 #define PFM_CMD_COUNT   (sizeof(pfm_cmd_tab)/sizeof(pfm_cmd_desc_t))
4699
4700 static int
4701 pfm_check_task_state(pfm_context_t *ctx, int cmd, unsigned long flags)
4702 {
4703         struct task_struct *task;
4704         int state;
4705
4706         state = ctx->ctx_state;
4707
4708         task = PFM_CTX_TASK(ctx);
4709         if (task == NULL) {
4710                 DPRINT(("context %d no task, state=%d\n", ctx->ctx_fd, state));
4711                 return 0;
4712         }
4713
4714         DPRINT(("context %d state=%d [%d] task_state=%ld must_stop=%d\n",
4715                                 ctx->ctx_fd,
4716                                 state,
4717                                 task->pid,
4718                                 task->state, PFM_CMD_STOPPED(cmd)));
4719
4720         /*
4721          * self-monitoring always ok.
4722          *
4723          * for system-wide the caller can either be the creator of the
4724          * context (to one to which the context is attached to) OR
4725          * a task running on the same CPU as the session.
4726          */
4727         if (task == current || ctx->ctx_fl_system) return 0;
4728
4729         /*
4730          * context is UNLOADED, MASKED we are safe to go
4731          */
4732         if (state != PFM_CTX_LOADED) return 0;
4733
4734         if (state == PFM_CTX_ZOMBIE) return -EINVAL;
4735
4736         /*
4737          * context is loaded, we must make sure the task is stopped
4738          * We could lift this restriction for UP but it would mean that
4739          * the user has no guarantee the task would not run between
4740          * two successive calls to perfmonctl(). That's probably OK.
4741          * If this user wants to ensure the task does not run, then
4742          * the task must be stopped.
4743          */
4744         if (PFM_CMD_STOPPED(cmd) && task->state != TASK_STOPPED) {
4745                 DPRINT(("[%d] task not in stopped state\n", task->pid));
4746                 return -EBUSY;
4747         }
4748
4749         UNPROTECT_CTX(ctx, flags);
4750
4751         wait_task_inactive(task);
4752
4753         PROTECT_CTX(ctx, flags);
4754
4755         return 0;
4756 }
4757
4758 /*
4759  * system-call entry point (must return long)
4760  */
4761 asmlinkage long
4762 sys_perfmonctl (int fd, int cmd, void *arg, int count, long arg5, long arg6, long arg7,
4763                 long arg8, long stack)
4764 {
4765         struct pt_regs *regs = (struct pt_regs *)&stack;
4766         struct file *file = NULL;
4767         pfm_context_t *ctx = NULL;
4768         unsigned long flags = 0UL;
4769         void *args_k = NULL;
4770         long ret; /* will expand int return types */
4771         size_t base_sz, sz, xtra_sz = 0;
4772         int narg, completed_args = 0, call_made = 0, cmd_flags;
4773         int (*func)(pfm_context_t *ctx, void *arg, int count, struct pt_regs *regs);
4774         int (*getsize)(void *arg, size_t *sz);
4775 #define PFM_MAX_ARGSIZE 4096
4776
4777         /*
4778          * reject any call if perfmon was disabled at initialization
4779          */
4780         if (unlikely(PFM_IS_DISABLED())) return -ENOSYS;
4781
4782         if (unlikely(cmd < 0 || cmd >= PFM_CMD_COUNT)) {
4783                 DPRINT(("invalid cmd=%d\n", cmd));
4784                 return -EINVAL;
4785         }
4786
4787         func      = pfm_cmd_tab[cmd].cmd_func;
4788         narg      = pfm_cmd_tab[cmd].cmd_narg;
4789         base_sz   = pfm_cmd_tab[cmd].cmd_argsize;
4790         getsize   = pfm_cmd_tab[cmd].cmd_getsize;
4791         cmd_flags = pfm_cmd_tab[cmd].cmd_flags;
4792
4793         if (unlikely(func == NULL)) {
4794                 DPRINT(("invalid cmd=%d\n", cmd));
4795                 return -EINVAL;
4796         }
4797
4798         DPRINT(("cmd=%s idx=%d narg=0x%x argsz=%lu count=%d\n",
4799                 PFM_CMD_NAME(cmd),
4800                 cmd,
4801                 narg,
4802                 base_sz,
4803                 count));
4804
4805         /*
4806          * check if number of arguments matches what the command expects
4807          */
4808         if (unlikely((narg == PFM_CMD_ARG_MANY && count <= 0) || (narg > 0 && narg != count)))
4809                 return -EINVAL;
4810
4811 restart_args:
4812         sz = xtra_sz + base_sz*count;
4813         /*
4814          * limit abuse to min page size
4815          */
4816         if (unlikely(sz > PFM_MAX_ARGSIZE)) {
4817                 printk(KERN_ERR "perfmon: [%d] argument too big %lu\n", current->pid, sz);
4818                 return -E2BIG;
4819         }
4820
4821         /*
4822          * allocate default-sized argument buffer
4823          */
4824         if (likely(count && args_k == NULL)) {
4825                 args_k = kmalloc(PFM_MAX_ARGSIZE, GFP_KERNEL);
4826                 if (args_k == NULL) return -ENOMEM;
4827         }
4828
4829         ret = -EFAULT;
4830
4831         /*
4832          * copy arguments
4833          *
4834          * assume sz = 0 for command without parameters
4835          */
4836         if (sz && copy_from_user(args_k, arg, sz)) {
4837                 DPRINT(("cannot copy_from_user %lu bytes @%p\n", sz, arg));
4838                 goto error_args;
4839         }
4840
4841         /*
4842          * check if command supports extra parameters
4843          */
4844         if (completed_args == 0 && getsize) {
4845                 /*
4846                  * get extra parameters size (based on main argument)
4847                  */
4848                 ret = (*getsize)(args_k, &xtra_sz);
4849                 if (ret) goto error_args;
4850
4851                 completed_args = 1;
4852
4853                 DPRINT(("restart_args sz=%lu xtra_sz=%lu\n", sz, xtra_sz));
4854
4855                 /* retry if necessary */
4856                 if (likely(xtra_sz)) goto restart_args;
4857         }
4858
4859         if (unlikely((cmd_flags & PFM_CMD_FD) == 0)) goto skip_fd;
4860
4861         ret = -EBADF;
4862
4863         file = fget(fd);
4864         if (unlikely(file == NULL)) {
4865                 DPRINT(("invalid fd %d\n", fd));
4866                 goto error_args;
4867         }
4868         if (unlikely(PFM_IS_FILE(file) == 0)) {
4869                 DPRINT(("fd %d not related to perfmon\n", fd));
4870                 goto error_args;
4871         }
4872
4873         ctx = (pfm_context_t *)file->private_data;
4874         if (unlikely(ctx == NULL)) {
4875                 DPRINT(("no context for fd %d\n", fd));
4876                 goto error_args;
4877         }
4878         prefetch(&ctx->ctx_state);
4879
4880         PROTECT_CTX(ctx, flags);
4881
4882         /*
4883          * check task is stopped
4884          */
4885         ret = pfm_check_task_state(ctx, cmd, flags);
4886         if (unlikely(ret)) goto abort_locked;
4887
4888 skip_fd:
4889         ret = (*func)(ctx, args_k, count, regs);
4890
4891         call_made = 1;
4892
4893 abort_locked:
4894         if (likely(ctx)) {
4895                 DPRINT(("context unlocked\n"));
4896                 UNPROTECT_CTX(ctx, flags);
4897                 fput(file);
4898         }
4899
4900         /* copy argument back to user, if needed */
4901         if (call_made && PFM_CMD_RW_ARG(cmd) && copy_to_user(arg, args_k, base_sz*count)) ret = -EFAULT;
4902
4903 error_args:
4904         if (args_k) kfree(args_k);
4905
4906         DPRINT(("cmd=%s ret=%ld\n", PFM_CMD_NAME(cmd), ret));
4907
4908         return ret;
4909 }
4910
4911 static void
4912 pfm_resume_after_ovfl(pfm_context_t *ctx, unsigned long ovfl_regs, struct pt_regs *regs)
4913 {
4914         pfm_buffer_fmt_t *fmt = ctx->ctx_buf_fmt;
4915         pfm_ovfl_ctrl_t rst_ctrl;
4916         int state;
4917         int ret = 0;
4918
4919         state = ctx->ctx_state;
4920         /*
4921          * Unlock sampling buffer and reset index atomically
4922          * XXX: not really needed when blocking
4923          */
4924         if (CTX_HAS_SMPL(ctx)) {
4925
4926                 rst_ctrl.bits.mask_monitoring = 0;
4927                 rst_ctrl.bits.reset_ovfl_pmds = 0;
4928
4929                 if (state == PFM_CTX_LOADED)
4930                         ret = pfm_buf_fmt_restart_active(fmt, current, &rst_ctrl, ctx->ctx_smpl_hdr, regs);
4931                 else
4932                         ret = pfm_buf_fmt_restart(fmt, current, &rst_ctrl, ctx->ctx_smpl_hdr, regs);
4933         } else {
4934                 rst_ctrl.bits.mask_monitoring = 0;
4935                 rst_ctrl.bits.reset_ovfl_pmds = 1;
4936         }
4937
4938         if (ret == 0) {
4939                 if (rst_ctrl.bits.reset_ovfl_pmds) {
4940                         pfm_reset_regs(ctx, &ovfl_regs, PFM_PMD_LONG_RESET);
4941                 }
4942                 if (rst_ctrl.bits.mask_monitoring == 0) {
4943                         DPRINT(("resuming monitoring\n"));
4944                         if (ctx->ctx_state == PFM_CTX_MASKED) pfm_restore_monitoring(current);
4945                 } else {
4946                         DPRINT(("stopping monitoring\n"));
4947                         //pfm_stop_monitoring(current, regs);
4948                 }
4949                 ctx->ctx_state = PFM_CTX_LOADED;
4950         }
4951 }
4952
4953 /*
4954  * context MUST BE LOCKED when calling
4955  * can only be called for current
4956  */
4957 static void
4958 pfm_context_force_terminate(pfm_context_t *ctx, struct pt_regs *regs)
4959 {
4960         if (ctx->ctx_fl_system) {
4961                 printk(KERN_ERR "perfmon: pfm_context_force_terminate [%d] is system-wide\n", current->pid);
4962                 return;
4963         }
4964         /*
4965          * we stop the whole thing, we do no need to flush
4966          * we know we WERE masked
4967          */
4968         pfm_clear_psr_up();
4969         ia64_psr(regs)->up = 0;
4970         ia64_psr(regs)->sp = 1;
4971
4972         /*
4973          * disconnect the task from the context and vice-versa
4974          */
4975         current->thread.pfm_context  = NULL;
4976         current->thread.flags       &= ~IA64_THREAD_PM_VALID;
4977         ctx->ctx_task = NULL;
4978
4979         DPRINT(("context terminated\n"));
4980
4981         /*
4982          * and wakeup controlling task, indicating we are now disconnected
4983          */
4984         wake_up_interruptible(&ctx->ctx_zombieq);
4985
4986         /*
4987          * given that context is still locked, the controlling
4988          * task will only get access when we return from
4989          * pfm_handle_work().
4990          */
4991 }
4992
4993 static int pfm_ovfl_notify_user(pfm_context_t *ctx, unsigned long ovfl_pmds);
4994
4995 void
4996 pfm_handle_work(void)
4997 {
4998         pfm_context_t *ctx;
4999         struct pt_regs *regs;
5000         unsigned long flags;
5001         unsigned long ovfl_regs;
5002         unsigned int reason;
5003         int ret;
5004
5005         ctx = PFM_GET_CTX(current);
5006         if (ctx == NULL) {
5007                 printk(KERN_ERR "perfmon: [%d] has no PFM context\n", current->pid);
5008                 return;
5009         }
5010
5011         PROTECT_CTX(ctx, flags);
5012
5013         PFM_SET_WORK_PENDING(current, 0);
5014
5015         pfm_clear_task_notify();
5016
5017         regs = ia64_task_regs(current);
5018
5019         /*
5020          * extract reason for being here and clear
5021          */
5022         reason = ctx->ctx_fl_trap_reason;
5023         ctx->ctx_fl_trap_reason = PFM_TRAP_REASON_NONE;
5024         ovfl_regs = ctx->ctx_ovfl_regs[0];
5025
5026         DPRINT(("reason=%d state=%d\n", reason, ctx->ctx_state));
5027
5028         /*
5029          * must be done before we check for simple-reset mode
5030          */
5031         if (ctx->ctx_fl_going_zombie || ctx->ctx_state == PFM_CTX_ZOMBIE) goto do_zombie;
5032
5033
5034         //if (CTX_OVFL_NOBLOCK(ctx)) goto skip_blocking;
5035         if (reason == PFM_TRAP_REASON_RESET) goto skip_blocking;
5036
5037         UNPROTECT_CTX(ctx, flags);
5038
5039         DPRINT(("before block sleeping\n"));
5040
5041         /*
5042          * may go through without blocking on SMP systems
5043          * if restart has been received already by the time we call down()
5044          */
5045         ret = down_interruptible(&ctx->ctx_restart_sem);
5046
5047         DPRINT(("after block sleeping ret=%d\n", ret));
5048
5049         PROTECT_CTX(ctx, flags);
5050
5051         /*
5052          * we need to read the ovfl_regs only after wake-up
5053          * because we may have had pfm_write_pmds() in between
5054          * and that can changed PMD values and therefore
5055          * ovfl_regs is reset for these new PMD values.
5056          */
5057         ovfl_regs = ctx->ctx_ovfl_regs[0];
5058
5059         if (ctx->ctx_fl_going_zombie) {
5060 do_zombie:
5061                 DPRINT(("context is zombie, bailing out\n"));
5062                 pfm_context_force_terminate(ctx, regs);
5063                 goto nothing_to_do;
5064         }
5065         /*
5066          * in case of interruption of down() we don't restart anything
5067          */
5068         if (ret < 0) goto nothing_to_do;
5069
5070 skip_blocking:
5071         pfm_resume_after_ovfl(ctx, ovfl_regs, regs);
5072         ctx->ctx_ovfl_regs[0] = 0UL;
5073
5074 nothing_to_do:
5075
5076         UNPROTECT_CTX(ctx, flags);
5077 }
5078
5079 static int
5080 pfm_notify_user(pfm_context_t *ctx, pfm_msg_t *msg)
5081 {
5082         if (ctx->ctx_state == PFM_CTX_ZOMBIE) {
5083                 DPRINT(("ignoring overflow notification, owner is zombie\n"));
5084                 return 0;
5085         }
5086
5087         DPRINT(("waking up somebody\n"));
5088
5089         if (msg) wake_up_interruptible(&ctx->ctx_msgq_wait);
5090
5091         /*
5092          * safe, we are not in intr handler, nor in ctxsw when
5093          * we come here
5094          */
5095         kill_fasync (&ctx->ctx_async_queue, SIGIO, POLL_IN);
5096
5097         return 0;
5098 }
5099
5100 static int
5101 pfm_ovfl_notify_user(pfm_context_t *ctx, unsigned long ovfl_pmds)
5102 {
5103         pfm_msg_t *msg = NULL;
5104
5105         if (ctx->ctx_fl_no_msg == 0) {
5106                 msg = pfm_get_new_msg(ctx);
5107                 if (msg == NULL) {
5108                         printk(KERN_ERR "perfmon: pfm_ovfl_notify_user no more notification msgs\n");
5109                         return -1;
5110                 }
5111
5112                 msg->pfm_ovfl_msg.msg_type         = PFM_MSG_OVFL;
5113                 msg->pfm_ovfl_msg.msg_ctx_fd       = ctx->ctx_fd;
5114                 msg->pfm_ovfl_msg.msg_active_set   = 0;
5115                 msg->pfm_ovfl_msg.msg_ovfl_pmds[0] = ovfl_pmds;
5116                 msg->pfm_ovfl_msg.msg_ovfl_pmds[1] = 0UL;
5117                 msg->pfm_ovfl_msg.msg_ovfl_pmds[2] = 0UL;
5118                 msg->pfm_ovfl_msg.msg_ovfl_pmds[3] = 0UL;
5119                 msg->pfm_ovfl_msg.msg_tstamp       = 0UL;
5120         }
5121
5122         DPRINT(("ovfl msg: msg=%p no_msg=%d fd=%d ovfl_pmds=0x%lx\n",
5123                 msg,
5124                 ctx->ctx_fl_no_msg,
5125                 ctx->ctx_fd,
5126                 ovfl_pmds));
5127
5128         return pfm_notify_user(ctx, msg);
5129 }
5130
5131 static int
5132 pfm_end_notify_user(pfm_context_t *ctx)
5133 {
5134         pfm_msg_t *msg;
5135
5136         msg = pfm_get_new_msg(ctx);
5137         if (msg == NULL) {
5138                 printk(KERN_ERR "perfmon: pfm_end_notify_user no more notification msgs\n");
5139                 return -1;
5140         }
5141         /* no leak */
5142         memset(msg, 0, sizeof(*msg));
5143
5144         msg->pfm_end_msg.msg_type    = PFM_MSG_END;
5145         msg->pfm_end_msg.msg_ctx_fd  = ctx->ctx_fd;
5146         msg->pfm_ovfl_msg.msg_tstamp = 0UL;
5147
5148         DPRINT(("end msg: msg=%p no_msg=%d ctx_fd=%d\n",
5149                 msg,
5150                 ctx->ctx_fl_no_msg,
5151                 ctx->ctx_fd));
5152
5153         return pfm_notify_user(ctx, msg);
5154 }
5155
5156 /*
5157  * main overflow processing routine.
5158  * it can be called from the interrupt path or explicitely during the context switch code
5159  */
5160 static void
5161 pfm_overflow_handler(struct task_struct *task, pfm_context_t *ctx, u64 pmc0, struct pt_regs *regs)
5162 {
5163         pfm_ovfl_arg_t ovfl_arg;
5164         unsigned long mask;
5165         unsigned long old_val, ovfl_val, new_val;
5166         unsigned long ovfl_notify = 0UL, ovfl_pmds = 0UL, smpl_pmds = 0UL, reset_pmds;
5167         unsigned long tstamp;
5168         pfm_ovfl_ctrl_t ovfl_ctrl;
5169         unsigned int i, has_smpl;
5170         int must_notify = 0;
5171
5172         if (unlikely(ctx->ctx_state == PFM_CTX_ZOMBIE)) goto stop_monitoring;
5173
5174         /*
5175          * sanity test. Should never happen
5176          */
5177         if (unlikely((pmc0 & 0x1) == 0)) goto sanity_check;
5178
5179         tstamp   = ia64_get_itc();
5180         mask     = pmc0 >> PMU_FIRST_COUNTER;
5181         ovfl_val = pmu_conf.ovfl_val;
5182         has_smpl = CTX_HAS_SMPL(ctx);
5183
5184         DPRINT_ovfl(("pmc0=0x%lx pid=%d iip=0x%lx, %s "
5185                      "used_pmds=0x%lx\n",
5186                         pmc0,
5187                         task ? task->pid: -1,
5188                         (regs ? regs->cr_iip : 0),
5189                         CTX_OVFL_NOBLOCK(ctx) ? "nonblocking" : "blocking",
5190                         ctx->ctx_used_pmds[0]));
5191
5192
5193         /*
5194          * first we update the virtual counters
5195          * assume there was a prior ia64_srlz_d() issued
5196          */
5197         for (i = PMU_FIRST_COUNTER; mask ; i++, mask >>= 1) {
5198
5199                 /* skip pmd which did not overflow */
5200                 if ((mask & 0x1) == 0) continue;
5201
5202                 /*
5203                  * Note that the pmd is not necessarily 0 at this point as qualified events
5204                  * may have happened before the PMU was frozen. The residual count is not
5205                  * taken into consideration here but will be with any read of the pmd via
5206                  * pfm_read_pmds().
5207                  */
5208                 old_val              = new_val = ctx->ctx_pmds[i].val;
5209                 new_val             += 1 + ovfl_val;
5210                 ctx->ctx_pmds[i].val = new_val;
5211
5212                 /*
5213                  * check for overflow condition
5214                  */
5215                 if (likely(old_val > new_val)) {
5216                         ovfl_pmds |= 1UL << i;
5217                         if (PMC_OVFL_NOTIFY(ctx, i)) ovfl_notify |= 1UL << i;
5218                 }
5219
5220                 DPRINT_ovfl(("ctx_pmd[%d].val=0x%lx old_val=0x%lx pmd=0x%lx ovfl_pmds=0x%lx ovfl_notify=0x%lx\n",
5221                         i,
5222                         new_val,
5223                         old_val,
5224                         ia64_get_pmd(i) & ovfl_val,
5225                         ovfl_pmds,
5226                         ovfl_notify));
5227         }
5228
5229         /*
5230          * there was no 64-bit overflow, nothing else to do
5231          */
5232         if (ovfl_pmds == 0UL) return;
5233
5234         /*
5235          * reset all control bits
5236          */
5237         ovfl_ctrl.val = 0;
5238         reset_pmds    = 0UL;
5239
5240         /*
5241          * if a sampling format module exists, then we "cache" the overflow by
5242          * calling the module's handler() routine.
5243          */
5244         if (has_smpl) {
5245                 unsigned long start_cycles, end_cycles;
5246                 unsigned long pmd_mask;
5247                 int j, k, ret = 0;
5248                 int this_cpu = smp_processor_id();
5249
5250                 pmd_mask   = ovfl_pmds >> PMU_FIRST_COUNTER;
5251
5252                 prefetch(ctx->ctx_smpl_hdr);
5253
5254                 for(i=PMU_FIRST_COUNTER; pmd_mask && ret == 0; i++, pmd_mask >>=1) {
5255
5256                         mask = 1UL << i;
5257
5258                         if ((pmd_mask & 0x1) == 0) continue;
5259
5260                         ovfl_arg.ovfl_pmd      = (unsigned char )i;
5261                         ovfl_arg.ovfl_notify   = ovfl_notify & mask ? 1 : 0;
5262                         ovfl_arg.active_set    = 0;
5263                         ovfl_arg.ovfl_ctrl.val = 0; /* module must fill in all fields */
5264                         ovfl_arg.smpl_pmds[0]  = smpl_pmds = ctx->ctx_pmds[i].smpl_pmds[0];
5265
5266                         ovfl_arg.pmd_value      = ctx->ctx_pmds[i].val;
5267                         ovfl_arg.pmd_last_reset = ctx->ctx_pmds[i].lval;
5268                         ovfl_arg.pmd_eventid    = ctx->ctx_pmds[i].eventid;
5269
5270                         /*
5271                          * copy values of pmds of interest. Sampling format may copy them
5272                          * into sampling buffer.
5273                          */
5274                         if (smpl_pmds) {
5275                                 for(j=0, k=0; smpl_pmds; j++, smpl_pmds >>=1) {
5276                                         if ((smpl_pmds & 0x1) == 0) continue;
5277                                         ovfl_arg.smpl_pmds_values[k++] = PMD_IS_COUNTING(j) ?  pfm_read_soft_counter(ctx, j) : ia64_get_pmd(j);
5278                                         DPRINT_ovfl(("smpl_pmd[%d]=pmd%u=0x%lx\n", k-1, j, ovfl_arg.smpl_pmds_values[k-1]));
5279                                 }
5280                         }
5281
5282                         pfm_stats[this_cpu].pfm_smpl_handler_calls++;
5283
5284                         start_cycles = ia64_get_itc();
5285
5286                         /*
5287                          * call custom buffer format record (handler) routine
5288                          */
5289                         ret = (*ctx->ctx_buf_fmt->fmt_handler)(task, ctx->ctx_smpl_hdr, &ovfl_arg, regs, tstamp);
5290
5291                         end_cycles = ia64_get_itc();
5292
5293                         /*
5294                          * For those controls, we take the union because they have
5295                          * an all or nothing behavior.
5296                          */
5297                         ovfl_ctrl.bits.notify_user     |= ovfl_arg.ovfl_ctrl.bits.notify_user;
5298                         ovfl_ctrl.bits.block_task      |= ovfl_arg.ovfl_ctrl.bits.block_task;
5299                         ovfl_ctrl.bits.mask_monitoring |= ovfl_arg.ovfl_ctrl.bits.mask_monitoring;
5300                         /*
5301                          * build the bitmask of pmds to reset now
5302                          */
5303                         if (ovfl_arg.ovfl_ctrl.bits.reset_ovfl_pmds) reset_pmds |= mask;
5304
5305                         pfm_stats[this_cpu].pfm_smpl_handler_cycles += end_cycles - start_cycles;
5306                 }
5307                 /*
5308                  * when the module cannot handle the rest of the overflows, we abort right here
5309                  */
5310                 if (ret && pmd_mask) {
5311                         DPRINT(("handler aborts leftover ovfl_pmds=0x%lx\n",
5312                                 pmd_mask<<PMU_FIRST_COUNTER));
5313                 }
5314                 /*
5315                  * remove the pmds we reset now from the set of pmds to reset in pfm_restart()
5316                  */
5317                 ovfl_pmds &= ~reset_pmds;
5318         } else {
5319                 /*
5320                  * when no sampling module is used, then the default
5321                  * is to notify on overflow if requested by user
5322                  */
5323                 ovfl_ctrl.bits.notify_user     = ovfl_notify ? 1 : 0;
5324                 ovfl_ctrl.bits.block_task      = ovfl_notify ? 1 : 0;
5325                 ovfl_ctrl.bits.mask_monitoring = ovfl_notify ? 1 : 0; /* XXX: change for saturation */
5326                 ovfl_ctrl.bits.reset_ovfl_pmds = ovfl_notify ? 0 : 1;
5327                 /*
5328                  * if needed, we reset all overflowed pmds
5329                  */
5330                 if (ovfl_notify == 0) reset_pmds = ovfl_pmds;
5331         }
5332
5333         DPRINT(("ovfl_pmds=0x%lx reset_pmds=0x%lx\n",
5334                 ovfl_pmds,
5335                 reset_pmds));
5336         /*
5337          * reset the requested PMD registers using the short reset values
5338          */
5339         if (reset_pmds) {
5340                 unsigned long bm = reset_pmds;
5341                 pfm_reset_regs(ctx, &bm, PFM_PMD_SHORT_RESET);
5342         }
5343
5344         if (ovfl_notify && ovfl_ctrl.bits.notify_user) {
5345                 /*
5346                  * keep track of what to reset when unblocking
5347                  */
5348                 ctx->ctx_ovfl_regs[0] = ovfl_pmds;
5349
5350                 /*
5351                  * check for blocking context
5352                  */
5353                 if (CTX_OVFL_NOBLOCK(ctx) == 0 && ovfl_ctrl.bits.block_task) {
5354
5355                         ctx->ctx_fl_trap_reason = PFM_TRAP_REASON_BLOCK;
5356
5357                         /*
5358                          * set the perfmon specific checking pending work for the task
5359                          */
5360                         PFM_SET_WORK_PENDING(task, 1);
5361
5362                         /*
5363                          * when coming from ctxsw, current still points to the
5364                          * previous task, therefore we must work with task and not current.
5365                          */
5366                         pfm_set_task_notify(task);
5367                 }
5368                 /*
5369                  * defer until state is changed (shorten spin window). the context is locked
5370                  * anyway, so the signal receiver would come spin for nothing.
5371                  */
5372                 must_notify = 1;
5373         }
5374
5375         DPRINT_ovfl(("owner [%d] pending=%ld reason=%u ovfl_pmds=0x%lx ovfl_notify=0x%lx masked=%d\n",
5376                         GET_PMU_OWNER() ? GET_PMU_OWNER()->pid : -1,
5377                         PFM_GET_WORK_PENDING(task),
5378                         ctx->ctx_fl_trap_reason,
5379                         ovfl_pmds,
5380                         ovfl_notify,
5381                         ovfl_ctrl.bits.mask_monitoring ? 1 : 0));
5382         /*
5383          * in case monitoring must be stopped, we toggle the psr bits
5384          */
5385         if (ovfl_ctrl.bits.mask_monitoring) {
5386                 pfm_mask_monitoring(task);
5387                 ctx->ctx_state = PFM_CTX_MASKED;
5388                 ctx->ctx_fl_can_restart = 1;
5389         }
5390
5391         /*
5392          * send notification now
5393          */
5394         if (must_notify) pfm_ovfl_notify_user(ctx, ovfl_notify);
5395
5396         return;
5397
5398 sanity_check:
5399         printk(KERN_ERR "perfmon: CPU%d overflow handler [%d] pmc0=0x%lx\n",
5400                         smp_processor_id(),
5401                         task ? task->pid : -1,
5402                         pmc0);
5403         return;
5404
5405 stop_monitoring:
5406         /*
5407          * in SMP, zombie context is never restored but reclaimed in pfm_load_regs().
5408          * Moreover, zombies are also reclaimed in pfm_save_regs(). Therefore we can
5409          * come here as zombie only if the task is the current task. In which case, we
5410          * can access the PMU  hardware directly.
5411          *
5412          * Note that zombies do have PM_VALID set. So here we do the minimal.
5413          *
5414          * In case the context was zombified it could not be reclaimed at the time
5415          * the monitoring program exited. At this point, the PMU reservation has been
5416          * returned, the sampiing buffer has been freed. We must convert this call
5417          * into a spurious interrupt. However, we must also avoid infinite overflows
5418          * by stopping monitoring for this task. We can only come here for a per-task
5419          * context. All we need to do is to stop monitoring using the psr bits which
5420          * are always task private. By re-enabling secure montioring, we ensure that
5421          * the monitored task will not be able to re-activate monitoring.
5422          * The task will eventually be context switched out, at which point the context
5423          * will be reclaimed (that includes releasing ownership of the PMU).
5424          *
5425          * So there might be a window of time where the number of per-task session is zero
5426          * yet one PMU might have a owner and get at most one overflow interrupt for a zombie
5427          * context. This is safe because if a per-task session comes in, it will push this one
5428          * out and by the virtue on pfm_save_regs(), this one will disappear. If a system wide
5429          * session is force on that CPU, given that we use task pinning, pfm_save_regs() will
5430          * also push our zombie context out.
5431          *
5432          * Overall pretty hairy stuff....
5433          */
5434         DPRINT(("ctx is zombie for [%d], converted to spurious\n", task ? task->pid: -1));
5435         pfm_clear_psr_up();
5436         ia64_psr(regs)->up = 0;
5437         ia64_psr(regs)->sp = 1;
5438         return;
5439 }
5440
5441 static int
5442 pfm_do_interrupt_handler(int irq, void *arg, struct pt_regs *regs)
5443 {
5444         struct task_struct *task;
5445         pfm_context_t *ctx;
5446         unsigned long flags;
5447         u64 pmc0;
5448         int this_cpu = smp_processor_id();
5449         int retval = 0;
5450
5451         pfm_stats[this_cpu].pfm_ovfl_intr_count++;
5452
5453         /*
5454          * srlz.d done before arriving here
5455          */
5456         pmc0 = ia64_get_pmc(0);
5457
5458         task = GET_PMU_OWNER();
5459         ctx  = GET_PMU_CTX();
5460
5461         /*
5462          * if we have some pending bits set
5463          * assumes : if any PMC0.bit[63-1] is set, then PMC0.fr = 1
5464          */
5465         if (PMC0_HAS_OVFL(pmc0) && task) {
5466                 /*
5467                  * we assume that pmc0.fr is always set here
5468                  */
5469
5470                 /* sanity check */
5471                 if (!ctx) goto report_spurious1;
5472
5473                 if (ctx->ctx_fl_system == 0 && (task->thread.flags & IA64_THREAD_PM_VALID) == 0)
5474                         goto report_spurious2;
5475
5476                 PROTECT_CTX_NOPRINT(ctx, flags);
5477
5478                 pfm_overflow_handler(task, ctx, pmc0, regs);
5479
5480                 UNPROTECT_CTX_NOPRINT(ctx, flags);
5481
5482         } else {
5483                 pfm_stats[this_cpu].pfm_spurious_ovfl_intr_count++;
5484                 retval = -1;
5485         }
5486         /*
5487          * keep it unfrozen at all times
5488          */
5489         pfm_unfreeze_pmu();
5490
5491         return retval;
5492
5493 report_spurious1:
5494         printk(KERN_INFO "perfmon: spurious overflow interrupt on CPU%d: process %d has no PFM context\n",
5495                 this_cpu, task->pid);
5496         pfm_unfreeze_pmu();
5497         return -1;
5498 report_spurious2:
5499         printk(KERN_INFO "perfmon: spurious overflow interrupt on CPU%d: process %d, invalid flag\n",
5500                 this_cpu,
5501                 task->pid);
5502         pfm_unfreeze_pmu();
5503         return -1;
5504 }
5505
5506 static irqreturn_t
5507 pfm_interrupt_handler(int irq, void *arg, struct pt_regs *regs)
5508 {
5509         unsigned long start_cycles, total_cycles;
5510         unsigned long min, max;
5511         int this_cpu;
5512         int ret;
5513
5514         this_cpu = get_cpu();
5515         min      = pfm_stats[this_cpu].pfm_ovfl_intr_cycles_min;
5516         max      = pfm_stats[this_cpu].pfm_ovfl_intr_cycles_max;
5517
5518         start_cycles = ia64_get_itc();
5519
5520         ret = pfm_do_interrupt_handler(irq, arg, regs);
5521
5522         total_cycles = ia64_get_itc();
5523
5524         /*
5525          * don't measure spurious interrupts
5526          */
5527         if (likely(ret == 0)) {
5528                 total_cycles -= start_cycles;
5529
5530                 if (total_cycles < min) pfm_stats[this_cpu].pfm_ovfl_intr_cycles_min = total_cycles;
5531                 if (total_cycles > max) pfm_stats[this_cpu].pfm_ovfl_intr_cycles_max = total_cycles;
5532
5533                 pfm_stats[this_cpu].pfm_ovfl_intr_cycles += total_cycles;
5534         }
5535         put_cpu_no_resched();
5536         return IRQ_HANDLED;
5537 }
5538
5539
5540 /* for debug only */
5541 static int
5542 pfm_proc_info(char *page)
5543 {
5544         char *p = page;
5545         struct list_head * pos;
5546         pfm_buffer_fmt_t * entry;
5547         unsigned long psr, flags;
5548         int online_cpus = 0;
5549         int i;
5550
5551                 p += sprintf(p, "perfmon version           : %u.%u\n", PFM_VERSION_MAJ, PFM_VERSION_MIN);
5552                 p += sprintf(p, "model                     : %s\n", pmu_conf.pmu_name);
5553                 p += sprintf(p, "fastctxsw                 : %s\n", pfm_sysctl.fastctxsw > 0 ? "Yes": "No");
5554                 p += sprintf(p, "expert mode               : %s\n", pfm_sysctl.expert_mode > 0 ? "Yes": "No");
5555                 p += sprintf(p, "ovfl_mask                 : 0x%lx\n", pmu_conf.ovfl_val);
5556
5557         for(i=0; i < NR_CPUS; i++) {
5558                 if (cpu_online(i) == 0) continue;
5559                 p += sprintf(p, "CPU%-2d overflow intrs      : %lu\n", i, pfm_stats[i].pfm_ovfl_intr_count);
5560                 p += sprintf(p, "CPU%-2d overflow cycles     : %lu\n", i, pfm_stats[i].pfm_ovfl_intr_cycles);
5561                 p += sprintf(p, "CPU%-2d overflow min        : %lu\n", i, pfm_stats[i].pfm_ovfl_intr_cycles_min);
5562                 p += sprintf(p, "CPU%-2d overflow max        : %lu\n", i, pfm_stats[i].pfm_ovfl_intr_cycles_max);
5563                 p += sprintf(p, "CPU%-2d smpl handler calls  : %lu\n", i, pfm_stats[i].pfm_smpl_handler_calls);
5564                 p += sprintf(p, "CPU%-2d smpl handler cycles : %lu\n", i, pfm_stats[i].pfm_smpl_handler_cycles);
5565                 p += sprintf(p, "CPU%-2d spurious intrs      : %lu\n", i, pfm_stats[i].pfm_spurious_ovfl_intr_count);
5566                 p += sprintf(p, "CPU%-2d replay   intrs      : %lu\n", i, pfm_stats[i].pfm_replay_ovfl_intr_count);
5567                 p += sprintf(p, "CPU%-2d syst_wide           : %d\n" , i, pfm_get_cpu_data(pfm_syst_info, i) & PFM_CPUINFO_SYST_WIDE ? 1 : 0);
5568                 p += sprintf(p, "CPU%-2d dcr_pp              : %d\n" , i, pfm_get_cpu_data(pfm_syst_info, i) & PFM_CPUINFO_DCR_PP ? 1 : 0);
5569                 p += sprintf(p, "CPU%-2d exclude idle        : %d\n" , i, pfm_get_cpu_data(pfm_syst_info, i) & PFM_CPUINFO_EXCL_IDLE ? 1 : 0);
5570                 p += sprintf(p, "CPU%-2d owner               : %d\n" , i, pfm_get_cpu_data(pmu_owner, i) ? pfm_get_cpu_data(pmu_owner, i)->pid: -1);
5571                 p += sprintf(p, "CPU%-2d context             : %p\n" , i, pfm_get_cpu_data(pmu_ctx, i));
5572                 p += sprintf(p, "CPU%-2d activations         : %lu\n", i, pfm_get_cpu_data(pmu_activation_number,i));
5573                 online_cpus++;
5574         }
5575
5576         if (online_cpus == 1)
5577         {
5578                 psr = pfm_get_psr();
5579                 ia64_srlz_d();
5580                 p += sprintf(p, "CPU%-2d psr                 : 0x%lx\n", smp_processor_id(), psr);
5581                 p += sprintf(p, "CPU%-2d pmc0                : 0x%lx\n", smp_processor_id(), ia64_get_pmc(0));
5582                 for(i=4; i < 8; i++) {
5583                         p += sprintf(p, "CPU%-2d pmc%u                : 0x%lx\n", smp_processor_id(), i, ia64_get_pmc(i));
5584                         p += sprintf(p, "CPU%-2d pmd%u                : 0x%lx\n", smp_processor_id(), i, ia64_get_pmd(i));
5585                 }
5586         }
5587
5588         LOCK_PFS(flags);
5589         p += sprintf(p, "proc_sessions             : %u\n"
5590                         "sys_sessions              : %u\n"
5591                         "sys_use_dbregs            : %u\n"
5592                         "ptrace_use_dbregs         : %u\n",
5593                         pfm_sessions.pfs_task_sessions,
5594                         pfm_sessions.pfs_sys_sessions,
5595                         pfm_sessions.pfs_sys_use_dbregs,
5596                         pfm_sessions.pfs_ptrace_use_dbregs);
5597         UNLOCK_PFS(flags);
5598
5599         spin_lock(&pfm_buffer_fmt_lock);
5600
5601         list_for_each(pos, &pfm_buffer_fmt_list) {
5602                 entry = list_entry(pos, pfm_buffer_fmt_t, fmt_list);
5603                 p += sprintf(p, "format                    : %02x-%02x-%02x-%02x-%02x-%02x-%02x-%02x-%02x-%02x-%02x-%02x-%02x-%02x-%02x-%02x %s\n",
5604                                 entry->fmt_uuid[0],
5605                                 entry->fmt_uuid[1],
5606                                 entry->fmt_uuid[2],
5607                                 entry->fmt_uuid[3],
5608                                 entry->fmt_uuid[4],
5609                                 entry->fmt_uuid[5],
5610                                 entry->fmt_uuid[6],
5611                                 entry->fmt_uuid[7],
5612                                 entry->fmt_uuid[8],
5613                                 entry->fmt_uuid[9],
5614                                 entry->fmt_uuid[10],
5615                                 entry->fmt_uuid[11],
5616                                 entry->fmt_uuid[12],
5617                                 entry->fmt_uuid[13],
5618                                 entry->fmt_uuid[14],
5619                                 entry->fmt_uuid[15],
5620                                 entry->fmt_name);
5621         }
5622         spin_unlock(&pfm_buffer_fmt_lock);
5623
5624         return p - page;
5625 }
5626
5627 /* /proc interface, for debug only */
5628 static int
5629 perfmon_read_entry(char *page, char **start, off_t off, int count, int *eof, void *data)
5630 {
5631         int len = pfm_proc_info(page);
5632
5633         if (len <= off+count) *eof = 1;
5634
5635         *start = page + off;
5636         len   -= off;
5637
5638         if (len>count) len = count;
5639         if (len<0) len = 0;
5640
5641         return len;
5642 }
5643
5644 /*
5645  * we come here as soon as local_cpu_data->pfm_syst_wide is set. this happens
5646  * during pfm_enable() hence before pfm_start(). We cannot assume monitoring
5647  * is active or inactive based on mode. We must rely on the value in
5648  * local_cpu_data->pfm_syst_info
5649  */
5650 void
5651 pfm_syst_wide_update_task(struct task_struct *task, unsigned long info, int is_ctxswin)
5652 {
5653         struct pt_regs *regs;
5654         unsigned long dcr;
5655         unsigned long dcr_pp;
5656
5657         dcr_pp = info & PFM_CPUINFO_DCR_PP ? 1 : 0;
5658
5659         /*
5660          * pid 0 is guaranteed to be the idle task. There is one such task with pid 0
5661          * on every CPU, so we can rely on the pid to identify the idle task.
5662          */
5663         if ((info & PFM_CPUINFO_EXCL_IDLE) == 0 || task->pid) {
5664                 regs = ia64_task_regs(task);
5665                 ia64_psr(regs)->pp = is_ctxswin ? dcr_pp : 0;
5666                 return;
5667         }
5668         /*
5669          * if monitoring has started
5670          */
5671         if (dcr_pp) {
5672                 dcr = ia64_getreg(_IA64_REG_CR_DCR);
5673                 /*
5674                  * context switching in?
5675                  */
5676                 if (is_ctxswin) {
5677                         /* mask monitoring for the idle task */
5678                         ia64_setreg(_IA64_REG_CR_DCR, dcr & ~IA64_DCR_PP);
5679                         pfm_clear_psr_pp();
5680                         ia64_srlz_i();
5681                         return;
5682                 }
5683                 /*
5684                  * context switching out
5685                  * restore monitoring for next task
5686                  *
5687                  * Due to inlining this odd if-then-else construction generates
5688                  * better code.
5689                  */
5690                 ia64_setreg(_IA64_REG_CR_DCR, dcr |IA64_DCR_PP);
5691                 pfm_set_psr_pp();
5692                 ia64_srlz_i();
5693         }
5694 }
5695
5696 #ifdef CONFIG_SMP
5697 /*
5698  * in 2.6, interrupts are masked when we come here and the runqueue lock is held
5699  */
5700 void
5701 pfm_save_regs(struct task_struct *task)
5702 {
5703         pfm_context_t *ctx;
5704         struct thread_struct *t;
5705         unsigned long flags;
5706         u64 psr;
5707
5708
5709         ctx = PFM_GET_CTX(task);
5710         if (ctx == NULL) return;
5711         t = &task->thread;
5712
5713         /*
5714          * we always come here with interrupts ALREADY disabled by
5715          * the scheduler. So we simply need to protect against concurrent
5716          * access, not CPU concurrency.
5717          */
5718         flags = pfm_protect_ctx_ctxsw(ctx);
5719
5720         if (ctx->ctx_state == PFM_CTX_ZOMBIE) {
5721                 struct pt_regs *regs = ia64_task_regs(task);
5722
5723                 pfm_clear_psr_up();
5724
5725                 pfm_force_cleanup(ctx, regs);
5726
5727                 BUG_ON(ctx->ctx_smpl_hdr);
5728
5729                 pfm_unprotect_ctx_ctxsw(ctx, flags);
5730
5731                 pfm_context_free(ctx);
5732                 return;
5733         }
5734
5735         /*
5736          * sanity check
5737          */
5738         if (ctx->ctx_last_activation != GET_ACTIVATION()) {
5739                 pfm_unprotect_ctx_ctxsw(ctx, flags);
5740                 return;
5741         }
5742
5743         /*
5744          * save current PSR: needed because we modify it
5745          */
5746         ia64_srlz_d();
5747         psr = pfm_get_psr();
5748
5749         BUG_ON(psr & (IA64_PSR_I));
5750
5751         /*
5752          * stop monitoring:
5753          * This is the last instruction which may generate an overflow
5754          *
5755          * We do not need to set psr.sp because, it is irrelevant in kernel.
5756          * It will be restored from ipsr when going back to user level
5757          */
5758         pfm_clear_psr_up();
5759
5760         /*
5761          * keep a copy of psr.up (for reload)
5762          */
5763         ctx->ctx_saved_psr_up = psr & IA64_PSR_UP;
5764
5765         /*
5766          * release ownership of this PMU.
5767          * PM interrupts are masked, so nothing
5768          * can happen.
5769          */
5770         SET_PMU_OWNER(NULL, NULL);
5771
5772         /*
5773          * we systematically save the PMD as we have no
5774          * guarantee we will be schedule at that same
5775          * CPU again.
5776          */
5777         pfm_save_pmds(t->pmds, ctx->ctx_used_pmds[0]);
5778
5779         /*
5780          * save pmc0 ia64_srlz_d() done in pfm_save_pmds()
5781          * we will need it on the restore path to check
5782          * for pending overflow.
5783          */
5784         t->pmcs[0] = ia64_get_pmc(0);
5785
5786         /*
5787          * unfreeze PMU if had pending overflows
5788          */
5789         if (t->pmcs[0] & ~0x1UL) pfm_unfreeze_pmu();
5790
5791         /*
5792          * finally, allow context access.
5793          * interrupts will still be masked after this call.
5794          */
5795         pfm_unprotect_ctx_ctxsw(ctx, flags);
5796 }
5797
5798 #else /* !CONFIG_SMP */
5799 void
5800 pfm_save_regs(struct task_struct *task)
5801 {
5802         pfm_context_t *ctx;
5803         u64 psr;
5804
5805         ctx = PFM_GET_CTX(task);
5806         if (ctx == NULL) return;
5807
5808         /*
5809          * save current PSR: needed because we modify it
5810          */
5811         psr = pfm_get_psr();
5812
5813         BUG_ON(psr & (IA64_PSR_I));
5814
5815         /*
5816          * stop monitoring:
5817          * This is the last instruction which may generate an overflow
5818          *
5819          * We do not need to set psr.sp because, it is irrelevant in kernel.
5820          * It will be restored from ipsr when going back to user level
5821          */
5822         pfm_clear_psr_up();
5823
5824         /*
5825          * keep a copy of psr.up (for reload)
5826          */
5827         ctx->ctx_saved_psr_up = psr & IA64_PSR_UP;
5828 }
5829
5830 static void
5831 pfm_lazy_save_regs (struct task_struct *task)
5832 {
5833         pfm_context_t *ctx;
5834         struct thread_struct *t;
5835         unsigned long flags;
5836
5837         { u64 psr  = pfm_get_psr();
5838           BUG_ON(psr & IA64_PSR_UP);
5839         }
5840
5841         ctx = PFM_GET_CTX(task);
5842         t   = &task->thread;
5843
5844         /*
5845          * we need to mask PMU overflow here to
5846          * make sure that we maintain pmc0 until
5847          * we save it. overflow interrupts are
5848          * treated as spurious if there is no
5849          * owner.
5850          *
5851          * XXX: I don't think this is necessary
5852          */
5853         PROTECT_CTX(ctx,flags);
5854
5855         /*
5856          * release ownership of this PMU.
5857          * must be done before we save the registers.
5858          *
5859          * after this call any PMU interrupt is treated
5860          * as spurious.
5861          */
5862         SET_PMU_OWNER(NULL, NULL);
5863
5864         /*
5865          * save all the pmds we use
5866          */
5867         pfm_save_pmds(t->pmds, ctx->ctx_used_pmds[0]);
5868
5869         /*
5870          * save pmc0 ia64_srlz_d() done in pfm_save_pmds()
5871          * it is needed to check for pended overflow
5872          * on the restore path
5873          */
5874         t->pmcs[0] = ia64_get_pmc(0);
5875
5876         /*
5877          * unfreeze PMU if had pending overflows
5878          */
5879         if (t->pmcs[0] & ~0x1UL) pfm_unfreeze_pmu();
5880
5881         /*
5882          * now get can unmask PMU interrupts, they will
5883          * be treated as purely spurious and we will not
5884          * lose any information
5885          */
5886         UNPROTECT_CTX(ctx,flags);
5887 }
5888 #endif /* CONFIG_SMP */
5889
5890 #ifdef CONFIG_SMP
5891 /*
5892  * in 2.6, interrupts are masked when we come here and the runqueue lock is held
5893  */
5894 void
5895 pfm_load_regs (struct task_struct *task)
5896 {
5897         pfm_context_t *ctx;
5898         struct thread_struct *t;
5899         unsigned long pmc_mask = 0UL, pmd_mask = 0UL;
5900         unsigned long flags;
5901         u64 psr, psr_up;
5902
5903         ctx = PFM_GET_CTX(task);
5904         if (unlikely(ctx == NULL)) return;
5905
5906         BUG_ON(GET_PMU_OWNER());
5907
5908         t     = &task->thread;
5909         /*
5910          * possible on unload
5911          */
5912         if (unlikely((t->flags & IA64_THREAD_PM_VALID) == 0)) return;
5913
5914         /*
5915          * we always come here with interrupts ALREADY disabled by
5916          * the scheduler. So we simply need to protect against concurrent
5917          * access, not CPU concurrency.
5918          */
5919         flags = pfm_protect_ctx_ctxsw(ctx);
5920         psr   = pfm_get_psr();
5921
5922         BUG_ON(psr & (IA64_PSR_UP|IA64_PSR_PP));
5923         BUG_ON(psr & IA64_PSR_I);
5924
5925         if (unlikely(ctx->ctx_state == PFM_CTX_ZOMBIE)) {
5926                 struct pt_regs *regs = ia64_task_regs(task);
5927
5928                 BUG_ON(ctx->ctx_smpl_hdr);
5929
5930                 pfm_force_cleanup(ctx, regs);
5931
5932                 pfm_unprotect_ctx_ctxsw(ctx, flags);
5933
5934                 /*
5935                  * this one (kmalloc'ed) is fine with interrupts disabled
5936                  */
5937                 pfm_context_free(ctx);
5938
5939                 return;
5940         }
5941
5942         /*
5943          * we restore ALL the debug registers to avoid picking up
5944          * stale state.
5945          */
5946         if (ctx->ctx_fl_using_dbreg) {
5947                 pfm_restore_ibrs(ctx->ctx_ibrs, pmu_conf.num_ibrs);
5948                 pfm_restore_dbrs(ctx->ctx_dbrs, pmu_conf.num_dbrs);
5949         }
5950         /*
5951          * retrieve saved psr.up
5952          */
5953         psr_up = ctx->ctx_saved_psr_up;
5954
5955         /*
5956          * if we were the last user of the PMU on that CPU,
5957          * then nothing to do except restore psr
5958          */
5959         if (GET_LAST_CPU(ctx) == smp_processor_id() && ctx->ctx_last_activation == GET_ACTIVATION()) {
5960
5961                 /*
5962                  * retrieve partial reload masks (due to user modifications)
5963                  */
5964                 pmc_mask = ctx->ctx_reload_pmcs[0];
5965                 pmd_mask = ctx->ctx_reload_pmds[0];
5966
5967         } else {
5968                 /*
5969                  * To avoid leaking information to the user level when psr.sp=0,
5970                  * we must reload ALL implemented pmds (even the ones we don't use).
5971                  * In the kernel we only allow PFM_READ_PMDS on registers which
5972                  * we initialized or requested (sampling) so there is no risk there.
5973                  */
5974                 pmd_mask = pfm_sysctl.fastctxsw ?  ctx->ctx_used_pmds[0] : ctx->ctx_all_pmds[0];
5975
5976                 /*
5977                  * ALL accessible PMCs are systematically reloaded, unused registers
5978                  * get their default (from pfm_reset_pmu_state()) values to avoid picking
5979                  * up stale configuration.
5980                  *
5981                  * PMC0 is never in the mask. It is always restored separately.
5982                  */
5983                 pmc_mask = ctx->ctx_all_pmcs[0];
5984         }
5985         /*
5986          * when context is MASKED, we will restore PMC with plm=0
5987          * and PMD with stale information, but that's ok, nothing
5988          * will be captured.
5989          *
5990          * XXX: optimize here
5991          */
5992         if (pmd_mask) pfm_restore_pmds(t->pmds, pmd_mask);
5993         if (pmc_mask) pfm_restore_pmcs(t->pmcs, pmc_mask);
5994
5995         /*
5996          * check for pending overflow at the time the state
5997          * was saved.
5998          */
5999         if (unlikely(PMC0_HAS_OVFL(t->pmcs[0]))) {
6000                 /*
6001                  * reload pmc0 with the overflow information
6002                  * On McKinley PMU, this will trigger a PMU interrupt
6003                  */
6004                 ia64_set_pmc(0, t->pmcs[0]);
6005                 ia64_srlz_d();
6006                 t->pmcs[0] = 0UL;
6007 #ifndef CONFIG_MCKINLEY
6008                 /*
6009                  * will replay the PMU interrupt
6010                  */
6011                 hw_resend_irq(NULL, IA64_PERFMON_VECTOR);
6012 #endif
6013                 pfm_stats[smp_processor_id()].pfm_replay_ovfl_intr_count++;
6014         }
6015
6016         /*
6017          * we just did a reload, so we reset the partial reload fields
6018          */
6019         ctx->ctx_reload_pmcs[0] = 0UL;
6020         ctx->ctx_reload_pmds[0] = 0UL;
6021
6022         SET_LAST_CPU(ctx, smp_processor_id());
6023
6024         /*
6025          * dump activation value for this PMU
6026          */
6027         INC_ACTIVATION();
6028         /*
6029          * record current activation for this context
6030          */
6031         SET_ACTIVATION(ctx);
6032
6033         /*
6034          * establish new ownership.
6035          */
6036         SET_PMU_OWNER(task, ctx);
6037
6038         /*
6039          * restore the psr.up bit. measurement
6040          * is active again.
6041          * no PMU interrupt can happen at this point
6042          * because we still have interrupts disabled.
6043          */
6044         if (likely(psr_up)) pfm_set_psr_up();
6045
6046         /*
6047          * allow concurrent access to context
6048          */
6049         pfm_unprotect_ctx_ctxsw(ctx, flags);
6050 }
6051 #else /*  !CONFIG_SMP */
6052 /*
6053  * reload PMU state for UP kernels
6054  * in 2.5 we come here with interrupts disabled
6055  */
6056 void
6057 pfm_load_regs (struct task_struct *task)
6058 {
6059         struct thread_struct *t;
6060         pfm_context_t *ctx;
6061         struct task_struct *owner;
6062         unsigned long pmd_mask, pmc_mask;
6063         u64 psr, psr_up;
6064
6065         owner = GET_PMU_OWNER();
6066         ctx   = PFM_GET_CTX(task);
6067         t     = &task->thread;
6068         psr   = pfm_get_psr();
6069
6070         BUG_ON(psr & (IA64_PSR_UP|IA64_PSR_PP));
6071         BUG_ON(psr & IA64_PSR_I);
6072
6073         /*
6074          * we restore ALL the debug registers to avoid picking up
6075          * stale state.
6076          *
6077          * This must be done even when the task is still the owner
6078          * as the registers may have been modified via ptrace()
6079          * (not perfmon) by the previous task.
6080          */
6081         if (ctx->ctx_fl_using_dbreg) {
6082                 pfm_restore_ibrs(ctx->ctx_ibrs, pmu_conf.num_ibrs);
6083                 pfm_restore_dbrs(ctx->ctx_dbrs, pmu_conf.num_dbrs);
6084         }
6085
6086         /*
6087          * retrieved saved psr.up
6088          */
6089         psr_up = ctx->ctx_saved_psr_up;
6090
6091         /*
6092          * short path, our state is still there, just
6093          * need to restore psr and we go
6094          *
6095          * we do not touch either PMC nor PMD. the psr is not touched
6096          * by the overflow_handler. So we are safe w.r.t. to interrupt
6097          * concurrency even without interrupt masking.
6098          */
6099         if (likely(owner == task)) {
6100                 if (likely(psr_up)) pfm_set_psr_up();
6101                 return;
6102         }
6103
6104         /*
6105          * someone else is still using the PMU, first push it out and
6106          * then we'll be able to install our stuff !
6107          *
6108          * Upon return, there will be no owner for the current PMU
6109          */
6110         if (owner) pfm_lazy_save_regs(owner);
6111
6112         /*
6113          * To avoid leaking information to the user level when psr.sp=0,
6114          * we must reload ALL implemented pmds (even the ones we don't use).
6115          * In the kernel we only allow PFM_READ_PMDS on registers which
6116          * we initialized or requested (sampling) so there is no risk there.
6117          */
6118         pmd_mask = pfm_sysctl.fastctxsw ?  ctx->ctx_used_pmds[0] : ctx->ctx_all_pmds[0];
6119
6120         /*
6121          * ALL accessible PMCs are systematically reloaded, unused registers
6122          * get their default (from pfm_reset_pmu_state()) values to avoid picking
6123          * up stale configuration.
6124          *
6125          * PMC0 is never in the mask. It is always restored separately
6126          */
6127         pmc_mask = ctx->ctx_all_pmcs[0];
6128
6129         pfm_restore_pmds(t->pmds, pmd_mask);
6130         pfm_restore_pmcs(t->pmcs, pmc_mask);
6131
6132         /*
6133          * check for pending overflow at the time the state
6134          * was saved.
6135          */
6136         if (unlikely(PMC0_HAS_OVFL(t->pmcs[0]))) {
6137                 /*
6138                  * reload pmc0 with the overflow information
6139                  * On McKinley PMU, this will trigger a PMU interrupt
6140                  */
6141                 ia64_set_pmc(0, t->pmcs[0]);
6142                 ia64_srlz_d();
6143
6144                 t->pmcs[0] = 0UL;
6145
6146 #ifndef CONFIG_MCKINLEY
6147                 /*
6148                  * will replay the PMU interrupt
6149                  */
6150                 hw_resend_irq(NULL, IA64_PERFMON_VECTOR);
6151 #endif
6152                 pfm_stats[smp_processor_id()].pfm_replay_ovfl_intr_count++;
6153         }
6154
6155         /*
6156          * establish new ownership.
6157          */
6158         SET_PMU_OWNER(task, ctx);
6159
6160         /*
6161          * restore the psr.up bit. measurement
6162          * is active again.
6163          * no PMU interrupt can happen at this point
6164          * because we still have interrupts disabled.
6165          */
6166         if (likely(psr_up)) pfm_set_psr_up();
6167 }
6168 #endif /* CONFIG_SMP */
6169
6170 /*
6171  * this function assumes monitoring is stopped
6172  */
6173 static void
6174 pfm_flush_pmds(struct task_struct *task, pfm_context_t *ctx)
6175 {
6176         u64 pmc0;
6177         unsigned long mask2, val, pmd_val, ovfl_val;
6178         int i, can_access_pmu = 0;
6179         int is_self;
6180
6181         /*
6182          * is the caller the task being monitored (or which initiated the
6183          * session for system wide measurements)
6184          */
6185         is_self = ctx->ctx_task == task ? 1 : 0;
6186
6187 #ifdef CONFIG_SMP
6188         if (task == current) {
6189 #else
6190         /*
6191          * in UP, the state can still be in the registers
6192          */
6193         if (task == current || GET_PMU_OWNER() == task) {
6194 #endif
6195                 can_access_pmu = 1;
6196                 /*
6197                  * Mark the PMU as not owned
6198                  * This will cause the interrupt handler to do nothing in case an overflow
6199                  * interrupt was in-flight
6200                  * This also guarantees that pmc0 will contain the final state
6201                  * It virtually gives us full control on overflow processing from that point
6202                  * on.
6203                  */
6204                 SET_PMU_OWNER(NULL, NULL);
6205
6206                 /*
6207                  * read current overflow status:
6208                  *
6209                  * we are guaranteed to read the final stable state
6210                  */
6211                 ia64_srlz_d();
6212                 pmc0 = ia64_get_pmc(0); /* slow */
6213
6214                 /*
6215                  * reset freeze bit, overflow status information destroyed
6216                  */
6217                 pfm_unfreeze_pmu();
6218         } else {
6219                 pmc0 = task->thread.pmcs[0];
6220                 /*
6221                  * clear whatever overflow status bits there were
6222                  */
6223                 task->thread.pmcs[0] = 0;
6224         }
6225         ovfl_val = pmu_conf.ovfl_val;
6226         /*
6227          * we save all the used pmds
6228          * we take care of overflows for counting PMDs
6229          *
6230          * XXX: sampling situation is not taken into account here
6231          */
6232         mask2 = ctx->ctx_used_pmds[0];
6233         for (i = 0; mask2; i++, mask2>>=1) {
6234
6235                 /* skip non used pmds */
6236                 if ((mask2 & 0x1) == 0) continue;
6237
6238                 /*
6239                  * can access PMU always true in system wide mode
6240                  */
6241                 val = pmd_val = can_access_pmu ? ia64_get_pmd(i) : task->thread.pmds[i];
6242
6243                 if (PMD_IS_COUNTING(i)) {
6244                         DPRINT(("[%d] pmd[%d] ctx_pmd=0x%lx hw_pmd=0x%lx\n",
6245                                 task->pid,
6246                                 i,
6247                                 ctx->ctx_pmds[i].val,
6248                                 val & ovfl_val));
6249
6250                         /*
6251                          * we rebuild the full 64 bit value of the counter
6252                          */
6253                         val = ctx->ctx_pmds[i].val + (val & ovfl_val);
6254
6255                         /*
6256                          * now everything is in ctx_pmds[] and we need
6257                          * to clear the saved context from save_regs() such that
6258                          * pfm_read_pmds() gets the correct value
6259                          */
6260                         pmd_val = 0UL;
6261
6262                         /*
6263                          * take care of overflow inline
6264                          */
6265                         if (pmc0 & (1UL << i)) {
6266                                 val += 1 + ovfl_val;
6267                                 DPRINT(("[%d] pmd[%d] overflowed\n", task->pid, i));
6268                         }
6269                 }
6270
6271                 DPRINT(("[%d] is_self=%d ctx_pmd[%d]=0x%lx  pmd_val=0x%lx\n", task->pid, is_self, i, val, pmd_val));
6272
6273                 if (is_self) task->thread.pmds[i] = pmd_val;
6274
6275                 ctx->ctx_pmds[i].val = val;
6276         }
6277 }
6278
6279 static struct irqaction perfmon_irqaction = {
6280         .handler = pfm_interrupt_handler,
6281         .flags   = SA_INTERRUPT,
6282         .name    = "perfmon"
6283 };
6284
6285 /*
6286  * perfmon initialization routine, called from the initcall() table
6287  */
6288 static int init_pfm_fs(void);
6289
6290 int __init
6291 pfm_init(void)
6292 {
6293         unsigned int n, n_counters, i;
6294
6295         printk("perfmon: version %u.%u IRQ %u\n",
6296                 PFM_VERSION_MAJ,
6297                 PFM_VERSION_MIN,
6298                 IA64_PERFMON_VECTOR);
6299
6300         /*
6301          * PMU type sanity check
6302          * XXX: maybe better to implement autodetection (but then we have a larger kernel)
6303          */
6304         if (local_cpu_data->family != pmu_conf.pmu_family) {
6305                 printk(KERN_INFO "perfmon: disabled, kernel only supports %s PMU family\n", pmu_conf.pmu_name);
6306                 return -ENODEV;
6307         }
6308
6309         /*
6310          * compute the number of implemented PMD/PMC from the
6311          * description tables
6312          */
6313         n = 0;
6314         for (i=0; PMC_IS_LAST(i) == 0;  i++) {
6315                 if (PMC_IS_IMPL(i) == 0) continue;
6316                 pmu_conf.impl_pmcs[i>>6] |= 1UL << (i&63);
6317                 n++;
6318         }
6319         pmu_conf.num_pmcs = n;
6320
6321         n = 0; n_counters = 0;
6322         for (i=0; PMD_IS_LAST(i) == 0;  i++) {
6323                 if (PMD_IS_IMPL(i) == 0) continue;
6324                 pmu_conf.impl_pmds[i>>6] |= 1UL << (i&63);
6325                 n++;
6326                 if (PMD_IS_COUNTING(i)) n_counters++;
6327         }
6328         pmu_conf.num_pmds      = n;
6329         pmu_conf.num_counters  = n_counters;
6330
6331         /*
6332          * sanity checks on the number of debug registers
6333          */
6334         if (pmu_conf.use_rr_dbregs) {
6335                 if (pmu_conf.num_ibrs > IA64_NUM_DBG_REGS) {
6336                         printk(KERN_INFO "perfmon: unsupported number of code debug registers (%u)\n", pmu_conf.num_ibrs);
6337                         return -1;
6338                 }
6339                 if (pmu_conf.num_dbrs > IA64_NUM_DBG_REGS) {
6340                         printk(KERN_INFO "perfmon: unsupported number of data debug registers (%u)\n", pmu_conf.num_ibrs);
6341                         return -1;
6342                 }
6343         }
6344
6345         printk("perfmon: %s PMU detected, %u PMCs, %u PMDs, %u counters (%lu bits)\n",
6346                pmu_conf.pmu_name,
6347                pmu_conf.num_pmcs,
6348                pmu_conf.num_pmds,
6349                pmu_conf.num_counters,
6350                ffz(pmu_conf.ovfl_val));
6351
6352         /* sanity check */
6353         if (pmu_conf.num_pmds >= IA64_NUM_PMD_REGS || pmu_conf.num_pmcs >= IA64_NUM_PMC_REGS) {
6354                 printk(KERN_ERR "perfmon: not enough pmc/pmd, perfmon disabled\n");
6355                 return -1;
6356         }
6357
6358         /*
6359          * create /proc/perfmon (mostly for debugging purposes)
6360          */
6361         perfmon_dir = create_proc_read_entry ("perfmon", 0, 0, perfmon_read_entry, NULL);
6362         if (perfmon_dir == NULL) {
6363                 printk(KERN_ERR "perfmon: cannot create /proc entry, perfmon disabled\n");
6364                 return -1;
6365         }
6366
6367         /*
6368          * create /proc/sys/kernel/perfmon (for debugging purposes)
6369          */
6370         pfm_sysctl_header = register_sysctl_table(pfm_sysctl_root, 0);
6371
6372         /*
6373          * initialize all our spinlocks
6374          */
6375         spin_lock_init(&pfm_sessions.pfs_lock);
6376         spin_lock_init(&pfm_buffer_fmt_lock);
6377
6378         init_pfm_fs();
6379
6380         for(i=0; i < NR_CPUS; i++) pfm_stats[i].pfm_ovfl_intr_cycles_min = ~0UL;
6381
6382         /* we are all set */
6383         pmu_conf.enabled = 1;
6384
6385         return 0;
6386 }
6387
6388 __initcall(pfm_init);
6389
6390 /*
6391  * this function is called before pfm_init()
6392  */
6393 void
6394 pfm_init_percpu (void)
6395 {
6396         int i;
6397
6398         /*
6399          * make sure no measurement is active
6400          * (may inherit programmed PMCs from EFI).
6401          */
6402         pfm_clear_psr_pp();
6403         pfm_clear_psr_up();
6404
6405         /*
6406          * we run with the PMU not frozen at all times
6407          */
6408         pfm_unfreeze_pmu();
6409
6410         if (smp_processor_id() == 0)
6411                 register_percpu_irq(IA64_PERFMON_VECTOR, &perfmon_irqaction);
6412
6413         ia64_setreg(_IA64_REG_CR_PMV, IA64_PERFMON_VECTOR);
6414         ia64_srlz_d();
6415
6416         /*
6417          * we first initialize the PMU to a stable state.
6418          * the values may have been changed from their power-up
6419          * values by software executed before the kernel took over.
6420          *
6421          * At this point, pmu_conf has not yet been initialized
6422          *
6423          * On McKinley, this code is ineffective until PMC4 is initialized
6424          * but that's all right because we take care of pmc0 later.
6425          *
6426          * XXX: potential problems with pmc1.
6427          */
6428         for (i=1; PMC_IS_LAST(i) == 0;  i++) {
6429                 if (PMC_IS_IMPL(i) == 0) continue;
6430                 ia64_set_pmc(i, PMC_DFL_VAL(i));
6431         }
6432
6433         for (i=0; PMD_IS_LAST(i) == 0; i++) {
6434                 if (PMD_IS_IMPL(i) == 0) continue;
6435                 ia64_set_pmd(i, 0UL);
6436         }
6437 }
6438
6439 /*
6440  * used for debug purposes only
6441  */
6442 void
6443 dump_pmu_state(const char *from)
6444 {
6445         struct task_struct *task;
6446         struct thread_struct *t;
6447         struct pt_regs *regs;
6448         pfm_context_t *ctx;
6449         unsigned long psr, dcr, info, flags;
6450         int i, this_cpu;
6451
6452         local_irq_save(flags);
6453
6454         this_cpu = smp_processor_id();
6455         regs     = ia64_task_regs(current);
6456         info     = PFM_CPUINFO_GET();
6457         dcr      = ia64_getreg(_IA64_REG_CR_DCR);
6458
6459         if (info == 0 && ia64_psr(regs)->pp == 0 && (dcr & IA64_DCR_PP) == 0) {
6460                 local_irq_restore(flags);
6461                 return;
6462         }
6463
6464         printk("CPU%d from %s() current [%d] iip=0x%lx %s\n",
6465                 this_cpu,
6466                 from,
6467                 current->pid,
6468                 regs->cr_iip,
6469                 current->comm);
6470
6471         task = GET_PMU_OWNER();
6472         ctx  = GET_PMU_CTX();
6473
6474         printk("->CPU%d owner [%d] ctx=%p\n", this_cpu, task ? task->pid : -1, ctx);
6475
6476         psr = pfm_get_psr();
6477
6478         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",
6479                 this_cpu,
6480                 ia64_get_pmc(0),
6481                 psr & IA64_PSR_PP ? 1 : 0,
6482                 psr & IA64_PSR_UP ? 1 : 0,
6483                 dcr & IA64_DCR_PP ? 1 : 0,
6484                 info,
6485                 ia64_psr(regs)->up,
6486                 ia64_psr(regs)->pp);
6487
6488         ia64_psr(regs)->up = 0;
6489         ia64_psr(regs)->pp = 0;
6490
6491         t = &current->thread;
6492
6493         for (i=1; PMC_IS_LAST(i) == 0; i++) {
6494                 if (PMC_IS_IMPL(i) == 0) continue;
6495                 printk("->CPU%d pmc[%d]=0x%lx thread_pmc[%d]=0x%lx\n", this_cpu, i, ia64_get_pmc(i), i, t->pmcs[i]);
6496         }
6497
6498         for (i=1; PMD_IS_LAST(i) == 0; i++) {
6499                 if (PMD_IS_IMPL(i) == 0) continue;
6500                 printk("->CPU%d pmd[%d]=0x%lx thread_pmd[%d]=0x%lx\n", this_cpu, i, ia64_get_pmd(i), i, t->pmds[i]);
6501         }
6502
6503         if (ctx) {
6504                 printk("->CPU%d ctx_state=%d vaddr=%p addr=%p fd=%d ctx_task=[%d] saved_psr_up=0x%lx\n",
6505                                 this_cpu,
6506                                 ctx->ctx_state,
6507                                 ctx->ctx_smpl_vaddr,
6508                                 ctx->ctx_smpl_hdr,
6509                                 ctx->ctx_msgq_head,
6510                                 ctx->ctx_msgq_tail,
6511                                 ctx->ctx_saved_psr_up);
6512         }
6513         local_irq_restore(flags);
6514 }
6515
6516 /*
6517  * called from process.c:copy_thread(). task is new child.
6518  */
6519 void
6520 pfm_inherit(struct task_struct *task, struct pt_regs *regs)
6521 {
6522         struct thread_struct *thread;
6523
6524         DPRINT(("perfmon: pfm_inherit clearing state for [%d]\n", task->pid));
6525
6526         thread = &task->thread;
6527
6528         /*
6529          * cut links inherited from parent (current)
6530          */
6531         thread->pfm_context = NULL;
6532
6533         PFM_SET_WORK_PENDING(task, 0);
6534
6535         /*
6536          * the psr bits are already set properly in copy_threads()
6537          */
6538 }
6539 #else  /* !CONFIG_PERFMON */
6540 asmlinkage long
6541 sys_perfmonctl (int fd, int cmd, void *arg, int count, long arg5, long arg6, long arg7,
6542                 long arg8, long stack)
6543 {
6544         return -ENOSYS;
6545 }
6546 #endif /* CONFIG_PERFMON */