Merge branch 'for-3.5-fixes' of git://git.kernel.org/pub/scm/linux/kernel/git/tj...
[firefly-linux-kernel-4.4.55.git] / arch / ia64 / kernel / perfmon.c
1 /*
2  * This file implements the perfmon-2 subsystem which is used
3  * to program the IA-64 Performance Monitoring Unit (PMU).
4  *
5  * The initial version of perfmon.c was written by
6  * Ganesh Venkitachalam, IBM Corp.
7  *
8  * Then it was modified for perfmon-1.x by Stephane Eranian and
9  * David Mosberger, Hewlett Packard Co.
10  *
11  * Version Perfmon-2.x is a rewrite of perfmon-1.x
12  * by Stephane Eranian, Hewlett Packard Co.
13  *
14  * Copyright (C) 1999-2005  Hewlett Packard Co
15  *               Stephane Eranian <eranian@hpl.hp.com>
16  *               David Mosberger-Tang <davidm@hpl.hp.com>
17  *
18  * More information about perfmon available at:
19  *      http://www.hpl.hp.com/research/linux/perfmon
20  */
21
22 #include <linux/module.h>
23 #include <linux/kernel.h>
24 #include <linux/sched.h>
25 #include <linux/interrupt.h>
26 #include <linux/proc_fs.h>
27 #include <linux/seq_file.h>
28 #include <linux/init.h>
29 #include <linux/vmalloc.h>
30 #include <linux/mm.h>
31 #include <linux/sysctl.h>
32 #include <linux/list.h>
33 #include <linux/file.h>
34 #include <linux/poll.h>
35 #include <linux/vfs.h>
36 #include <linux/smp.h>
37 #include <linux/pagemap.h>
38 #include <linux/mount.h>
39 #include <linux/bitops.h>
40 #include <linux/capability.h>
41 #include <linux/rcupdate.h>
42 #include <linux/completion.h>
43 #include <linux/tracehook.h>
44 #include <linux/slab.h>
45
46 #include <asm/errno.h>
47 #include <asm/intrinsics.h>
48 #include <asm/page.h>
49 #include <asm/perfmon.h>
50 #include <asm/processor.h>
51 #include <asm/signal.h>
52 #include <asm/uaccess.h>
53 #include <asm/delay.h>
54
55 #ifdef CONFIG_PERFMON
56 /*
57  * perfmon context state
58  */
59 #define PFM_CTX_UNLOADED        1       /* context is not loaded onto any task */
60 #define PFM_CTX_LOADED          2       /* context is loaded onto a task */
61 #define PFM_CTX_MASKED          3       /* context is loaded but monitoring is masked due to overflow */
62 #define PFM_CTX_ZOMBIE          4       /* owner of the context is closing it */
63
64 #define PFM_INVALID_ACTIVATION  (~0UL)
65
66 #define PFM_NUM_PMC_REGS        64      /* PMC save area for ctxsw */
67 #define PFM_NUM_PMD_REGS        64      /* PMD save area for ctxsw */
68
69 /*
70  * depth of message queue
71  */
72 #define PFM_MAX_MSGS            32
73 #define PFM_CTXQ_EMPTY(g)       ((g)->ctx_msgq_head == (g)->ctx_msgq_tail)
74
75 /*
76  * type of a PMU register (bitmask).
77  * bitmask structure:
78  *      bit0   : register implemented
79  *      bit1   : end marker
80  *      bit2-3 : reserved
81  *      bit4   : pmc has pmc.pm
82  *      bit5   : pmc controls a counter (has pmc.oi), pmd is used as counter
83  *      bit6-7 : register type
84  *      bit8-31: reserved
85  */
86 #define PFM_REG_NOTIMPL         0x0 /* not implemented at all */
87 #define PFM_REG_IMPL            0x1 /* register implemented */
88 #define PFM_REG_END             0x2 /* end marker */
89 #define PFM_REG_MONITOR         (0x1<<4|PFM_REG_IMPL) /* a PMC with a pmc.pm field only */
90 #define PFM_REG_COUNTING        (0x2<<4|PFM_REG_MONITOR) /* a monitor + pmc.oi+ PMD used as a counter */
91 #define PFM_REG_CONTROL         (0x4<<4|PFM_REG_IMPL) /* PMU control register */
92 #define PFM_REG_CONFIG          (0x8<<4|PFM_REG_IMPL) /* configuration register */
93 #define PFM_REG_BUFFER          (0xc<<4|PFM_REG_IMPL) /* PMD used as buffer */
94
95 #define PMC_IS_LAST(i)  (pmu_conf->pmc_desc[i].type & PFM_REG_END)
96 #define PMD_IS_LAST(i)  (pmu_conf->pmd_desc[i].type & PFM_REG_END)
97
98 #define PMC_OVFL_NOTIFY(ctx, i) ((ctx)->ctx_pmds[i].flags &  PFM_REGFL_OVFL_NOTIFY)
99
100 /* i assumed unsigned */
101 #define PMC_IS_IMPL(i)    (i< PMU_MAX_PMCS && (pmu_conf->pmc_desc[i].type & PFM_REG_IMPL))
102 #define PMD_IS_IMPL(i)    (i< PMU_MAX_PMDS && (pmu_conf->pmd_desc[i].type & PFM_REG_IMPL))
103
104 /* XXX: these assume that register i is implemented */
105 #define PMD_IS_COUNTING(i) ((pmu_conf->pmd_desc[i].type & PFM_REG_COUNTING) == PFM_REG_COUNTING)
106 #define PMC_IS_COUNTING(i) ((pmu_conf->pmc_desc[i].type & PFM_REG_COUNTING) == PFM_REG_COUNTING)
107 #define PMC_IS_MONITOR(i)  ((pmu_conf->pmc_desc[i].type & PFM_REG_MONITOR)  == PFM_REG_MONITOR)
108 #define PMC_IS_CONTROL(i)  ((pmu_conf->pmc_desc[i].type & PFM_REG_CONTROL)  == PFM_REG_CONTROL)
109
110 #define PMC_DFL_VAL(i)     pmu_conf->pmc_desc[i].default_value
111 #define PMC_RSVD_MASK(i)   pmu_conf->pmc_desc[i].reserved_mask
112 #define PMD_PMD_DEP(i)     pmu_conf->pmd_desc[i].dep_pmd[0]
113 #define PMC_PMD_DEP(i)     pmu_conf->pmc_desc[i].dep_pmd[0]
114
115 #define PFM_NUM_IBRS      IA64_NUM_DBG_REGS
116 #define PFM_NUM_DBRS      IA64_NUM_DBG_REGS
117
118 #define CTX_OVFL_NOBLOCK(c)     ((c)->ctx_fl_block == 0)
119 #define CTX_HAS_SMPL(c)         ((c)->ctx_fl_is_sampling)
120 #define PFM_CTX_TASK(h)         (h)->ctx_task
121
122 #define PMU_PMC_OI              5 /* position of pmc.oi bit */
123
124 /* XXX: does not support more than 64 PMDs */
125 #define CTX_USED_PMD(ctx, mask) (ctx)->ctx_used_pmds[0] |= (mask)
126 #define CTX_IS_USED_PMD(ctx, c) (((ctx)->ctx_used_pmds[0] & (1UL << (c))) != 0UL)
127
128 #define CTX_USED_MONITOR(ctx, mask) (ctx)->ctx_used_monitors[0] |= (mask)
129
130 #define CTX_USED_IBR(ctx,n)     (ctx)->ctx_used_ibrs[(n)>>6] |= 1UL<< ((n) % 64)
131 #define CTX_USED_DBR(ctx,n)     (ctx)->ctx_used_dbrs[(n)>>6] |= 1UL<< ((n) % 64)
132 #define CTX_USES_DBREGS(ctx)    (((pfm_context_t *)(ctx))->ctx_fl_using_dbreg==1)
133 #define PFM_CODE_RR     0       /* requesting code range restriction */
134 #define PFM_DATA_RR     1       /* requestion data range restriction */
135
136 #define PFM_CPUINFO_CLEAR(v)    pfm_get_cpu_var(pfm_syst_info) &= ~(v)
137 #define PFM_CPUINFO_SET(v)      pfm_get_cpu_var(pfm_syst_info) |= (v)
138 #define PFM_CPUINFO_GET()       pfm_get_cpu_var(pfm_syst_info)
139
140 #define RDEP(x) (1UL<<(x))
141
142 /*
143  * context protection macros
144  * in SMP:
145  *      - we need to protect against CPU concurrency (spin_lock)
146  *      - we need to protect against PMU overflow interrupts (local_irq_disable)
147  * in UP:
148  *      - we need to protect against PMU overflow interrupts (local_irq_disable)
149  *
150  * spin_lock_irqsave()/spin_unlock_irqrestore():
151  *      in SMP: local_irq_disable + spin_lock
152  *      in UP : local_irq_disable
153  *
154  * spin_lock()/spin_lock():
155  *      in UP : removed automatically
156  *      in SMP: protect against context accesses from other CPU. interrupts
157  *              are not masked. This is useful for the PMU interrupt handler
158  *              because we know we will not get PMU concurrency in that code.
159  */
160 #define PROTECT_CTX(c, f) \
161         do {  \
162                 DPRINT(("spinlock_irq_save ctx %p by [%d]\n", c, task_pid_nr(current))); \
163                 spin_lock_irqsave(&(c)->ctx_lock, f); \
164                 DPRINT(("spinlocked ctx %p  by [%d]\n", c, task_pid_nr(current))); \
165         } while(0)
166
167 #define UNPROTECT_CTX(c, f) \
168         do { \
169                 DPRINT(("spinlock_irq_restore ctx %p by [%d]\n", c, task_pid_nr(current))); \
170                 spin_unlock_irqrestore(&(c)->ctx_lock, f); \
171         } while(0)
172
173 #define PROTECT_CTX_NOPRINT(c, f) \
174         do {  \
175                 spin_lock_irqsave(&(c)->ctx_lock, f); \
176         } while(0)
177
178
179 #define UNPROTECT_CTX_NOPRINT(c, f) \
180         do { \
181                 spin_unlock_irqrestore(&(c)->ctx_lock, f); \
182         } while(0)
183
184
185 #define PROTECT_CTX_NOIRQ(c) \
186         do {  \
187                 spin_lock(&(c)->ctx_lock); \
188         } while(0)
189
190 #define UNPROTECT_CTX_NOIRQ(c) \
191         do { \
192                 spin_unlock(&(c)->ctx_lock); \
193         } while(0)
194
195
196 #ifdef CONFIG_SMP
197
198 #define GET_ACTIVATION()        pfm_get_cpu_var(pmu_activation_number)
199 #define INC_ACTIVATION()        pfm_get_cpu_var(pmu_activation_number)++
200 #define SET_ACTIVATION(c)       (c)->ctx_last_activation = GET_ACTIVATION()
201
202 #else /* !CONFIG_SMP */
203 #define SET_ACTIVATION(t)       do {} while(0)
204 #define GET_ACTIVATION(t)       do {} while(0)
205 #define INC_ACTIVATION(t)       do {} while(0)
206 #endif /* CONFIG_SMP */
207
208 #define SET_PMU_OWNER(t, c)     do { pfm_get_cpu_var(pmu_owner) = (t); pfm_get_cpu_var(pmu_ctx) = (c); } while(0)
209 #define GET_PMU_OWNER()         pfm_get_cpu_var(pmu_owner)
210 #define GET_PMU_CTX()           pfm_get_cpu_var(pmu_ctx)
211
212 #define LOCK_PFS(g)             spin_lock_irqsave(&pfm_sessions.pfs_lock, g)
213 #define UNLOCK_PFS(g)           spin_unlock_irqrestore(&pfm_sessions.pfs_lock, g)
214
215 #define PFM_REG_RETFLAG_SET(flags, val) do { flags &= ~PFM_REG_RETFL_MASK; flags |= (val); } while(0)
216
217 /*
218  * cmp0 must be the value of pmc0
219  */
220 #define PMC0_HAS_OVFL(cmp0)  (cmp0 & ~0x1UL)
221
222 #define PFMFS_MAGIC 0xa0b4d889
223
224 /*
225  * debugging
226  */
227 #define PFM_DEBUGGING 1
228 #ifdef PFM_DEBUGGING
229 #define DPRINT(a) \
230         do { \
231                 if (unlikely(pfm_sysctl.debug >0)) { printk("%s.%d: CPU%d [%d] ", __func__, __LINE__, smp_processor_id(), task_pid_nr(current)); printk a; } \
232         } while (0)
233
234 #define DPRINT_ovfl(a) \
235         do { \
236                 if (unlikely(pfm_sysctl.debug > 0 && pfm_sysctl.debug_ovfl >0)) { printk("%s.%d: CPU%d [%d] ", __func__, __LINE__, smp_processor_id(), task_pid_nr(current)); printk a; } \
237         } while (0)
238 #endif
239
240 /*
241  * 64-bit software counter structure
242  *
243  * the next_reset_type is applied to the next call to pfm_reset_regs()
244  */
245 typedef struct {
246         unsigned long   val;            /* virtual 64bit counter value */
247         unsigned long   lval;           /* last reset value */
248         unsigned long   long_reset;     /* reset value on sampling overflow */
249         unsigned long   short_reset;    /* reset value on overflow */
250         unsigned long   reset_pmds[4];  /* which other pmds to reset when this counter overflows */
251         unsigned long   smpl_pmds[4];   /* which pmds are accessed when counter overflow */
252         unsigned long   seed;           /* seed for random-number generator */
253         unsigned long   mask;           /* mask for random-number generator */
254         unsigned int    flags;          /* notify/do not notify */
255         unsigned long   eventid;        /* overflow event identifier */
256 } pfm_counter_t;
257
258 /*
259  * context flags
260  */
261 typedef struct {
262         unsigned int block:1;           /* when 1, task will blocked on user notifications */
263         unsigned int system:1;          /* do system wide monitoring */
264         unsigned int using_dbreg:1;     /* using range restrictions (debug registers) */
265         unsigned int is_sampling:1;     /* true if using a custom format */
266         unsigned int excl_idle:1;       /* exclude idle task in system wide session */
267         unsigned int going_zombie:1;    /* context is zombie (MASKED+blocking) */
268         unsigned int trap_reason:2;     /* reason for going into pfm_handle_work() */
269         unsigned int no_msg:1;          /* no message sent on overflow */
270         unsigned int can_restart:1;     /* allowed to issue a PFM_RESTART */
271         unsigned int reserved:22;
272 } pfm_context_flags_t;
273
274 #define PFM_TRAP_REASON_NONE            0x0     /* default value */
275 #define PFM_TRAP_REASON_BLOCK           0x1     /* we need to block on overflow */
276 #define PFM_TRAP_REASON_RESET           0x2     /* we need to reset PMDs */
277
278
279 /*
280  * perfmon context: encapsulates all the state of a monitoring session
281  */
282
283 typedef struct pfm_context {
284         spinlock_t              ctx_lock;               /* context protection */
285
286         pfm_context_flags_t     ctx_flags;              /* bitmask of flags  (block reason incl.) */
287         unsigned int            ctx_state;              /* state: active/inactive (no bitfield) */
288
289         struct task_struct      *ctx_task;              /* task to which context is attached */
290
291         unsigned long           ctx_ovfl_regs[4];       /* which registers overflowed (notification) */
292
293         struct completion       ctx_restart_done;       /* use for blocking notification mode */
294
295         unsigned long           ctx_used_pmds[4];       /* bitmask of PMD used            */
296         unsigned long           ctx_all_pmds[4];        /* bitmask of all accessible PMDs */
297         unsigned long           ctx_reload_pmds[4];     /* bitmask of force reload PMD on ctxsw in */
298
299         unsigned long           ctx_all_pmcs[4];        /* bitmask of all accessible PMCs */
300         unsigned long           ctx_reload_pmcs[4];     /* bitmask of force reload PMC on ctxsw in */
301         unsigned long           ctx_used_monitors[4];   /* bitmask of monitor PMC being used */
302
303         unsigned long           ctx_pmcs[PFM_NUM_PMC_REGS];     /*  saved copies of PMC values */
304
305         unsigned int            ctx_used_ibrs[1];               /* bitmask of used IBR (speedup ctxsw in) */
306         unsigned int            ctx_used_dbrs[1];               /* bitmask of used DBR (speedup ctxsw in) */
307         unsigned long           ctx_dbrs[IA64_NUM_DBG_REGS];    /* DBR values (cache) when not loaded */
308         unsigned long           ctx_ibrs[IA64_NUM_DBG_REGS];    /* IBR values (cache) when not loaded */
309
310         pfm_counter_t           ctx_pmds[PFM_NUM_PMD_REGS]; /* software state for PMDS */
311
312         unsigned long           th_pmcs[PFM_NUM_PMC_REGS];      /* PMC thread save state */
313         unsigned long           th_pmds[PFM_NUM_PMD_REGS];      /* PMD thread save state */
314
315         unsigned long           ctx_saved_psr_up;       /* only contains psr.up value */
316
317         unsigned long           ctx_last_activation;    /* context last activation number for last_cpu */
318         unsigned int            ctx_last_cpu;           /* CPU id of current or last CPU used (SMP only) */
319         unsigned int            ctx_cpu;                /* cpu to which perfmon is applied (system wide) */
320
321         int                     ctx_fd;                 /* file descriptor used my this context */
322         pfm_ovfl_arg_t          ctx_ovfl_arg;           /* argument to custom buffer format handler */
323
324         pfm_buffer_fmt_t        *ctx_buf_fmt;           /* buffer format callbacks */
325         void                    *ctx_smpl_hdr;          /* points to sampling buffer header kernel vaddr */
326         unsigned long           ctx_smpl_size;          /* size of sampling buffer */
327         void                    *ctx_smpl_vaddr;        /* user level virtual address of smpl buffer */
328
329         wait_queue_head_t       ctx_msgq_wait;
330         pfm_msg_t               ctx_msgq[PFM_MAX_MSGS];
331         int                     ctx_msgq_head;
332         int                     ctx_msgq_tail;
333         struct fasync_struct    *ctx_async_queue;
334
335         wait_queue_head_t       ctx_zombieq;            /* termination cleanup wait queue */
336 } pfm_context_t;
337
338 /*
339  * magic number used to verify that structure is really
340  * a perfmon context
341  */
342 #define PFM_IS_FILE(f)          ((f)->f_op == &pfm_file_ops)
343
344 #define PFM_GET_CTX(t)          ((pfm_context_t *)(t)->thread.pfm_context)
345
346 #ifdef CONFIG_SMP
347 #define SET_LAST_CPU(ctx, v)    (ctx)->ctx_last_cpu = (v)
348 #define GET_LAST_CPU(ctx)       (ctx)->ctx_last_cpu
349 #else
350 #define SET_LAST_CPU(ctx, v)    do {} while(0)
351 #define GET_LAST_CPU(ctx)       do {} while(0)
352 #endif
353
354
355 #define ctx_fl_block            ctx_flags.block
356 #define ctx_fl_system           ctx_flags.system
357 #define ctx_fl_using_dbreg      ctx_flags.using_dbreg
358 #define ctx_fl_is_sampling      ctx_flags.is_sampling
359 #define ctx_fl_excl_idle        ctx_flags.excl_idle
360 #define ctx_fl_going_zombie     ctx_flags.going_zombie
361 #define ctx_fl_trap_reason      ctx_flags.trap_reason
362 #define ctx_fl_no_msg           ctx_flags.no_msg
363 #define ctx_fl_can_restart      ctx_flags.can_restart
364
365 #define PFM_SET_WORK_PENDING(t, v)      do { (t)->thread.pfm_needs_checking = v; } while(0);
366 #define PFM_GET_WORK_PENDING(t)         (t)->thread.pfm_needs_checking
367
368 /*
369  * global information about all sessions
370  * mostly used to synchronize between system wide and per-process
371  */
372 typedef struct {
373         spinlock_t              pfs_lock;                  /* lock the structure */
374
375         unsigned int            pfs_task_sessions;         /* number of per task sessions */
376         unsigned int            pfs_sys_sessions;          /* number of per system wide sessions */
377         unsigned int            pfs_sys_use_dbregs;        /* incremented when a system wide session uses debug regs */
378         unsigned int            pfs_ptrace_use_dbregs;     /* incremented when a process uses debug regs */
379         struct task_struct      *pfs_sys_session[NR_CPUS]; /* point to task owning a system-wide session */
380 } pfm_session_t;
381
382 /*
383  * information about a PMC or PMD.
384  * dep_pmd[]: a bitmask of dependent PMD registers
385  * dep_pmc[]: a bitmask of dependent PMC registers
386  */
387 typedef int (*pfm_reg_check_t)(struct task_struct *task, pfm_context_t *ctx, unsigned int cnum, unsigned long *val, struct pt_regs *regs);
388 typedef struct {
389         unsigned int            type;
390         int                     pm_pos;
391         unsigned long           default_value;  /* power-on default value */
392         unsigned long           reserved_mask;  /* bitmask of reserved bits */
393         pfm_reg_check_t         read_check;
394         pfm_reg_check_t         write_check;
395         unsigned long           dep_pmd[4];
396         unsigned long           dep_pmc[4];
397 } pfm_reg_desc_t;
398
399 /* assume cnum is a valid monitor */
400 #define PMC_PM(cnum, val)       (((val) >> (pmu_conf->pmc_desc[cnum].pm_pos)) & 0x1)
401
402 /*
403  * This structure is initialized at boot time and contains
404  * a description of the PMU main characteristics.
405  *
406  * If the probe function is defined, detection is based
407  * on its return value: 
408  *      - 0 means recognized PMU
409  *      - anything else means not supported
410  * When the probe function is not defined, then the pmu_family field
411  * is used and it must match the host CPU family such that:
412  *      - cpu->family & config->pmu_family != 0
413  */
414 typedef struct {
415         unsigned long  ovfl_val;        /* overflow value for counters */
416
417         pfm_reg_desc_t *pmc_desc;       /* detailed PMC register dependencies descriptions */
418         pfm_reg_desc_t *pmd_desc;       /* detailed PMD register dependencies descriptions */
419
420         unsigned int   num_pmcs;        /* number of PMCS: computed at init time */
421         unsigned int   num_pmds;        /* number of PMDS: computed at init time */
422         unsigned long  impl_pmcs[4];    /* bitmask of implemented PMCS */
423         unsigned long  impl_pmds[4];    /* bitmask of implemented PMDS */
424
425         char          *pmu_name;        /* PMU family name */
426         unsigned int  pmu_family;       /* cpuid family pattern used to identify pmu */
427         unsigned int  flags;            /* pmu specific flags */
428         unsigned int  num_ibrs;         /* number of IBRS: computed at init time */
429         unsigned int  num_dbrs;         /* number of DBRS: computed at init time */
430         unsigned int  num_counters;     /* PMC/PMD counting pairs : computed at init time */
431         int           (*probe)(void);   /* customized probe routine */
432         unsigned int  use_rr_dbregs:1;  /* set if debug registers used for range restriction */
433 } pmu_config_t;
434 /*
435  * PMU specific flags
436  */
437 #define PFM_PMU_IRQ_RESEND      1       /* PMU needs explicit IRQ resend */
438
439 /*
440  * debug register related type definitions
441  */
442 typedef struct {
443         unsigned long ibr_mask:56;
444         unsigned long ibr_plm:4;
445         unsigned long ibr_ig:3;
446         unsigned long ibr_x:1;
447 } ibr_mask_reg_t;
448
449 typedef struct {
450         unsigned long dbr_mask:56;
451         unsigned long dbr_plm:4;
452         unsigned long dbr_ig:2;
453         unsigned long dbr_w:1;
454         unsigned long dbr_r:1;
455 } dbr_mask_reg_t;
456
457 typedef union {
458         unsigned long  val;
459         ibr_mask_reg_t ibr;
460         dbr_mask_reg_t dbr;
461 } dbreg_t;
462
463
464 /*
465  * perfmon command descriptions
466  */
467 typedef struct {
468         int             (*cmd_func)(pfm_context_t *ctx, void *arg, int count, struct pt_regs *regs);
469         char            *cmd_name;
470         int             cmd_flags;
471         unsigned int    cmd_narg;
472         size_t          cmd_argsize;
473         int             (*cmd_getsize)(void *arg, size_t *sz);
474 } pfm_cmd_desc_t;
475
476 #define PFM_CMD_FD              0x01    /* command requires a file descriptor */
477 #define PFM_CMD_ARG_READ        0x02    /* command must read argument(s) */
478 #define PFM_CMD_ARG_RW          0x04    /* command must read/write argument(s) */
479 #define PFM_CMD_STOP            0x08    /* command does not work on zombie context */
480
481
482 #define PFM_CMD_NAME(cmd)       pfm_cmd_tab[(cmd)].cmd_name
483 #define PFM_CMD_READ_ARG(cmd)   (pfm_cmd_tab[(cmd)].cmd_flags & PFM_CMD_ARG_READ)
484 #define PFM_CMD_RW_ARG(cmd)     (pfm_cmd_tab[(cmd)].cmd_flags & PFM_CMD_ARG_RW)
485 #define PFM_CMD_USE_FD(cmd)     (pfm_cmd_tab[(cmd)].cmd_flags & PFM_CMD_FD)
486 #define PFM_CMD_STOPPED(cmd)    (pfm_cmd_tab[(cmd)].cmd_flags & PFM_CMD_STOP)
487
488 #define PFM_CMD_ARG_MANY        -1 /* cannot be zero */
489
490 typedef struct {
491         unsigned long pfm_spurious_ovfl_intr_count;     /* keep track of spurious ovfl interrupts */
492         unsigned long pfm_replay_ovfl_intr_count;       /* keep track of replayed ovfl interrupts */
493         unsigned long pfm_ovfl_intr_count;              /* keep track of ovfl interrupts */
494         unsigned long pfm_ovfl_intr_cycles;             /* cycles spent processing ovfl interrupts */
495         unsigned long pfm_ovfl_intr_cycles_min;         /* min cycles spent processing ovfl interrupts */
496         unsigned long pfm_ovfl_intr_cycles_max;         /* max cycles spent processing ovfl interrupts */
497         unsigned long pfm_smpl_handler_calls;
498         unsigned long pfm_smpl_handler_cycles;
499         char pad[SMP_CACHE_BYTES] ____cacheline_aligned;
500 } pfm_stats_t;
501
502 /*
503  * perfmon internal variables
504  */
505 static pfm_stats_t              pfm_stats[NR_CPUS];
506 static pfm_session_t            pfm_sessions;   /* global sessions information */
507
508 static DEFINE_SPINLOCK(pfm_alt_install_check);
509 static pfm_intr_handler_desc_t  *pfm_alt_intr_handler;
510
511 static struct proc_dir_entry    *perfmon_dir;
512 static pfm_uuid_t               pfm_null_uuid = {0,};
513
514 static spinlock_t               pfm_buffer_fmt_lock;
515 static LIST_HEAD(pfm_buffer_fmt_list);
516
517 static pmu_config_t             *pmu_conf;
518
519 /* sysctl() controls */
520 pfm_sysctl_t pfm_sysctl;
521 EXPORT_SYMBOL(pfm_sysctl);
522
523 static ctl_table pfm_ctl_table[]={
524         {
525                 .procname       = "debug",
526                 .data           = &pfm_sysctl.debug,
527                 .maxlen         = sizeof(int),
528                 .mode           = 0666,
529                 .proc_handler   = proc_dointvec,
530         },
531         {
532                 .procname       = "debug_ovfl",
533                 .data           = &pfm_sysctl.debug_ovfl,
534                 .maxlen         = sizeof(int),
535                 .mode           = 0666,
536                 .proc_handler   = proc_dointvec,
537         },
538         {
539                 .procname       = "fastctxsw",
540                 .data           = &pfm_sysctl.fastctxsw,
541                 .maxlen         = sizeof(int),
542                 .mode           = 0600,
543                 .proc_handler   = proc_dointvec,
544         },
545         {
546                 .procname       = "expert_mode",
547                 .data           = &pfm_sysctl.expert_mode,
548                 .maxlen         = sizeof(int),
549                 .mode           = 0600,
550                 .proc_handler   = proc_dointvec,
551         },
552         {}
553 };
554 static ctl_table pfm_sysctl_dir[] = {
555         {
556                 .procname       = "perfmon",
557                 .mode           = 0555,
558                 .child          = pfm_ctl_table,
559         },
560         {}
561 };
562 static ctl_table pfm_sysctl_root[] = {
563         {
564                 .procname       = "kernel",
565                 .mode           = 0555,
566                 .child          = pfm_sysctl_dir,
567         },
568         {}
569 };
570 static struct ctl_table_header *pfm_sysctl_header;
571
572 static int pfm_context_unload(pfm_context_t *ctx, void *arg, int count, struct pt_regs *regs);
573
574 #define pfm_get_cpu_var(v)              __ia64_per_cpu_var(v)
575 #define pfm_get_cpu_data(a,b)           per_cpu(a, b)
576
577 static inline void
578 pfm_put_task(struct task_struct *task)
579 {
580         if (task != current) put_task_struct(task);
581 }
582
583 static inline void
584 pfm_reserve_page(unsigned long a)
585 {
586         SetPageReserved(vmalloc_to_page((void *)a));
587 }
588 static inline void
589 pfm_unreserve_page(unsigned long a)
590 {
591         ClearPageReserved(vmalloc_to_page((void*)a));
592 }
593
594 static inline unsigned long
595 pfm_protect_ctx_ctxsw(pfm_context_t *x)
596 {
597         spin_lock(&(x)->ctx_lock);
598         return 0UL;
599 }
600
601 static inline void
602 pfm_unprotect_ctx_ctxsw(pfm_context_t *x, unsigned long f)
603 {
604         spin_unlock(&(x)->ctx_lock);
605 }
606
607 /* forward declaration */
608 static const struct dentry_operations pfmfs_dentry_operations;
609
610 static struct dentry *
611 pfmfs_mount(struct file_system_type *fs_type, int flags, const char *dev_name, void *data)
612 {
613         return mount_pseudo(fs_type, "pfm:", NULL, &pfmfs_dentry_operations,
614                         PFMFS_MAGIC);
615 }
616
617 static struct file_system_type pfm_fs_type = {
618         .name     = "pfmfs",
619         .mount    = pfmfs_mount,
620         .kill_sb  = kill_anon_super,
621 };
622
623 DEFINE_PER_CPU(unsigned long, pfm_syst_info);
624 DEFINE_PER_CPU(struct task_struct *, pmu_owner);
625 DEFINE_PER_CPU(pfm_context_t  *, pmu_ctx);
626 DEFINE_PER_CPU(unsigned long, pmu_activation_number);
627 EXPORT_PER_CPU_SYMBOL_GPL(pfm_syst_info);
628
629
630 /* forward declaration */
631 static const struct file_operations pfm_file_ops;
632
633 /*
634  * forward declarations
635  */
636 #ifndef CONFIG_SMP
637 static void pfm_lazy_save_regs (struct task_struct *ta);
638 #endif
639
640 void dump_pmu_state(const char *);
641 static int pfm_write_ibr_dbr(int mode, pfm_context_t *ctx, void *arg, int count, struct pt_regs *regs);
642
643 #include "perfmon_itanium.h"
644 #include "perfmon_mckinley.h"
645 #include "perfmon_montecito.h"
646 #include "perfmon_generic.h"
647
648 static pmu_config_t *pmu_confs[]={
649         &pmu_conf_mont,
650         &pmu_conf_mck,
651         &pmu_conf_ita,
652         &pmu_conf_gen, /* must be last */
653         NULL
654 };
655
656
657 static int pfm_end_notify_user(pfm_context_t *ctx);
658
659 static inline void
660 pfm_clear_psr_pp(void)
661 {
662         ia64_rsm(IA64_PSR_PP);
663         ia64_srlz_i();
664 }
665
666 static inline void
667 pfm_set_psr_pp(void)
668 {
669         ia64_ssm(IA64_PSR_PP);
670         ia64_srlz_i();
671 }
672
673 static inline void
674 pfm_clear_psr_up(void)
675 {
676         ia64_rsm(IA64_PSR_UP);
677         ia64_srlz_i();
678 }
679
680 static inline void
681 pfm_set_psr_up(void)
682 {
683         ia64_ssm(IA64_PSR_UP);
684         ia64_srlz_i();
685 }
686
687 static inline unsigned long
688 pfm_get_psr(void)
689 {
690         unsigned long tmp;
691         tmp = ia64_getreg(_IA64_REG_PSR);
692         ia64_srlz_i();
693         return tmp;
694 }
695
696 static inline void
697 pfm_set_psr_l(unsigned long val)
698 {
699         ia64_setreg(_IA64_REG_PSR_L, val);
700         ia64_srlz_i();
701 }
702
703 static inline void
704 pfm_freeze_pmu(void)
705 {
706         ia64_set_pmc(0,1UL);
707         ia64_srlz_d();
708 }
709
710 static inline void
711 pfm_unfreeze_pmu(void)
712 {
713         ia64_set_pmc(0,0UL);
714         ia64_srlz_d();
715 }
716
717 static inline void
718 pfm_restore_ibrs(unsigned long *ibrs, unsigned int nibrs)
719 {
720         int i;
721
722         for (i=0; i < nibrs; i++) {
723                 ia64_set_ibr(i, ibrs[i]);
724                 ia64_dv_serialize_instruction();
725         }
726         ia64_srlz_i();
727 }
728
729 static inline void
730 pfm_restore_dbrs(unsigned long *dbrs, unsigned int ndbrs)
731 {
732         int i;
733
734         for (i=0; i < ndbrs; i++) {
735                 ia64_set_dbr(i, dbrs[i]);
736                 ia64_dv_serialize_data();
737         }
738         ia64_srlz_d();
739 }
740
741 /*
742  * PMD[i] must be a counter. no check is made
743  */
744 static inline unsigned long
745 pfm_read_soft_counter(pfm_context_t *ctx, int i)
746 {
747         return ctx->ctx_pmds[i].val + (ia64_get_pmd(i) & pmu_conf->ovfl_val);
748 }
749
750 /*
751  * PMD[i] must be a counter. no check is made
752  */
753 static inline void
754 pfm_write_soft_counter(pfm_context_t *ctx, int i, unsigned long val)
755 {
756         unsigned long ovfl_val = pmu_conf->ovfl_val;
757
758         ctx->ctx_pmds[i].val = val  & ~ovfl_val;
759         /*
760          * writing to unimplemented part is ignore, so we do not need to
761          * mask off top part
762          */
763         ia64_set_pmd(i, val & ovfl_val);
764 }
765
766 static pfm_msg_t *
767 pfm_get_new_msg(pfm_context_t *ctx)
768 {
769         int idx, next;
770
771         next = (ctx->ctx_msgq_tail+1) % PFM_MAX_MSGS;
772
773         DPRINT(("ctx_fd=%p head=%d tail=%d\n", ctx, ctx->ctx_msgq_head, ctx->ctx_msgq_tail));
774         if (next == ctx->ctx_msgq_head) return NULL;
775
776         idx =   ctx->ctx_msgq_tail;
777         ctx->ctx_msgq_tail = next;
778
779         DPRINT(("ctx=%p head=%d tail=%d msg=%d\n", ctx, ctx->ctx_msgq_head, ctx->ctx_msgq_tail, idx));
780
781         return ctx->ctx_msgq+idx;
782 }
783
784 static pfm_msg_t *
785 pfm_get_next_msg(pfm_context_t *ctx)
786 {
787         pfm_msg_t *msg;
788
789         DPRINT(("ctx=%p head=%d tail=%d\n", ctx, ctx->ctx_msgq_head, ctx->ctx_msgq_tail));
790
791         if (PFM_CTXQ_EMPTY(ctx)) return NULL;
792
793         /*
794          * get oldest message
795          */
796         msg = ctx->ctx_msgq+ctx->ctx_msgq_head;
797
798         /*
799          * and move forward
800          */
801         ctx->ctx_msgq_head = (ctx->ctx_msgq_head+1) % PFM_MAX_MSGS;
802
803         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));
804
805         return msg;
806 }
807
808 static void
809 pfm_reset_msgq(pfm_context_t *ctx)
810 {
811         ctx->ctx_msgq_head = ctx->ctx_msgq_tail = 0;
812         DPRINT(("ctx=%p msgq reset\n", ctx));
813 }
814
815 static void *
816 pfm_rvmalloc(unsigned long size)
817 {
818         void *mem;
819         unsigned long addr;
820
821         size = PAGE_ALIGN(size);
822         mem  = vzalloc(size);
823         if (mem) {
824                 //printk("perfmon: CPU%d pfm_rvmalloc(%ld)=%p\n", smp_processor_id(), size, mem);
825                 addr = (unsigned long)mem;
826                 while (size > 0) {
827                         pfm_reserve_page(addr);
828                         addr+=PAGE_SIZE;
829                         size-=PAGE_SIZE;
830                 }
831         }
832         return mem;
833 }
834
835 static void
836 pfm_rvfree(void *mem, unsigned long size)
837 {
838         unsigned long addr;
839
840         if (mem) {
841                 DPRINT(("freeing physical buffer @%p size=%lu\n", mem, size));
842                 addr = (unsigned long) mem;
843                 while ((long) size > 0) {
844                         pfm_unreserve_page(addr);
845                         addr+=PAGE_SIZE;
846                         size-=PAGE_SIZE;
847                 }
848                 vfree(mem);
849         }
850         return;
851 }
852
853 static pfm_context_t *
854 pfm_context_alloc(int ctx_flags)
855 {
856         pfm_context_t *ctx;
857
858         /* 
859          * allocate context descriptor 
860          * must be able to free with interrupts disabled
861          */
862         ctx = kzalloc(sizeof(pfm_context_t), GFP_KERNEL);
863         if (ctx) {
864                 DPRINT(("alloc ctx @%p\n", ctx));
865
866                 /*
867                  * init context protection lock
868                  */
869                 spin_lock_init(&ctx->ctx_lock);
870
871                 /*
872                  * context is unloaded
873                  */
874                 ctx->ctx_state = PFM_CTX_UNLOADED;
875
876                 /*
877                  * initialization of context's flags
878                  */
879                 ctx->ctx_fl_block       = (ctx_flags & PFM_FL_NOTIFY_BLOCK) ? 1 : 0;
880                 ctx->ctx_fl_system      = (ctx_flags & PFM_FL_SYSTEM_WIDE) ? 1: 0;
881                 ctx->ctx_fl_no_msg      = (ctx_flags & PFM_FL_OVFL_NO_MSG) ? 1: 0;
882                 /*
883                  * will move to set properties
884                  * ctx->ctx_fl_excl_idle   = (ctx_flags & PFM_FL_EXCL_IDLE) ? 1: 0;
885                  */
886
887                 /*
888                  * init restart semaphore to locked
889                  */
890                 init_completion(&ctx->ctx_restart_done);
891
892                 /*
893                  * activation is used in SMP only
894                  */
895                 ctx->ctx_last_activation = PFM_INVALID_ACTIVATION;
896                 SET_LAST_CPU(ctx, -1);
897
898                 /*
899                  * initialize notification message queue
900                  */
901                 ctx->ctx_msgq_head = ctx->ctx_msgq_tail = 0;
902                 init_waitqueue_head(&ctx->ctx_msgq_wait);
903                 init_waitqueue_head(&ctx->ctx_zombieq);
904
905         }
906         return ctx;
907 }
908
909 static void
910 pfm_context_free(pfm_context_t *ctx)
911 {
912         if (ctx) {
913                 DPRINT(("free ctx @%p\n", ctx));
914                 kfree(ctx);
915         }
916 }
917
918 static void
919 pfm_mask_monitoring(struct task_struct *task)
920 {
921         pfm_context_t *ctx = PFM_GET_CTX(task);
922         unsigned long mask, val, ovfl_mask;
923         int i;
924
925         DPRINT_ovfl(("masking monitoring for [%d]\n", task_pid_nr(task)));
926
927         ovfl_mask = pmu_conf->ovfl_val;
928         /*
929          * monitoring can only be masked as a result of a valid
930          * counter overflow. In UP, it means that the PMU still
931          * has an owner. Note that the owner can be different
932          * from the current task. However the PMU state belongs
933          * to the owner.
934          * In SMP, a valid overflow only happens when task is
935          * current. Therefore if we come here, we know that
936          * the PMU state belongs to the current task, therefore
937          * we can access the live registers.
938          *
939          * So in both cases, the live register contains the owner's
940          * state. We can ONLY touch the PMU registers and NOT the PSR.
941          *
942          * As a consequence to this call, the ctx->th_pmds[] array
943          * contains stale information which must be ignored
944          * when context is reloaded AND monitoring is active (see
945          * pfm_restart).
946          */
947         mask = ctx->ctx_used_pmds[0];
948         for (i = 0; mask; i++, mask>>=1) {
949                 /* skip non used pmds */
950                 if ((mask & 0x1) == 0) continue;
951                 val = ia64_get_pmd(i);
952
953                 if (PMD_IS_COUNTING(i)) {
954                         /*
955                          * we rebuild the full 64 bit value of the counter
956                          */
957                         ctx->ctx_pmds[i].val += (val & ovfl_mask);
958                 } else {
959                         ctx->ctx_pmds[i].val = val;
960                 }
961                 DPRINT_ovfl(("pmd[%d]=0x%lx hw_pmd=0x%lx\n",
962                         i,
963                         ctx->ctx_pmds[i].val,
964                         val & ovfl_mask));
965         }
966         /*
967          * mask monitoring by setting the privilege level to 0
968          * we cannot use psr.pp/psr.up for this, it is controlled by
969          * the user
970          *
971          * if task is current, modify actual registers, otherwise modify
972          * thread save state, i.e., what will be restored in pfm_load_regs()
973          */
974         mask = ctx->ctx_used_monitors[0] >> PMU_FIRST_COUNTER;
975         for(i= PMU_FIRST_COUNTER; mask; i++, mask>>=1) {
976                 if ((mask & 0x1) == 0UL) continue;
977                 ia64_set_pmc(i, ctx->th_pmcs[i] & ~0xfUL);
978                 ctx->th_pmcs[i] &= ~0xfUL;
979                 DPRINT_ovfl(("pmc[%d]=0x%lx\n", i, ctx->th_pmcs[i]));
980         }
981         /*
982          * make all of this visible
983          */
984         ia64_srlz_d();
985 }
986
987 /*
988  * must always be done with task == current
989  *
990  * context must be in MASKED state when calling
991  */
992 static void
993 pfm_restore_monitoring(struct task_struct *task)
994 {
995         pfm_context_t *ctx = PFM_GET_CTX(task);
996         unsigned long mask, ovfl_mask;
997         unsigned long psr, val;
998         int i, is_system;
999
1000         is_system = ctx->ctx_fl_system;
1001         ovfl_mask = pmu_conf->ovfl_val;
1002
1003         if (task != current) {
1004                 printk(KERN_ERR "perfmon.%d: invalid task[%d] current[%d]\n", __LINE__, task_pid_nr(task), task_pid_nr(current));
1005                 return;
1006         }
1007         if (ctx->ctx_state != PFM_CTX_MASKED) {
1008                 printk(KERN_ERR "perfmon.%d: task[%d] current[%d] invalid state=%d\n", __LINE__,
1009                         task_pid_nr(task), task_pid_nr(current), ctx->ctx_state);
1010                 return;
1011         }
1012         psr = pfm_get_psr();
1013         /*
1014          * monitoring is masked via the PMC.
1015          * As we restore their value, we do not want each counter to
1016          * restart right away. We stop monitoring using the PSR,
1017          * restore the PMC (and PMD) and then re-establish the psr
1018          * as it was. Note that there can be no pending overflow at
1019          * this point, because monitoring was MASKED.
1020          *
1021          * system-wide session are pinned and self-monitoring
1022          */
1023         if (is_system && (PFM_CPUINFO_GET() & PFM_CPUINFO_DCR_PP)) {
1024                 /* disable dcr pp */
1025                 ia64_setreg(_IA64_REG_CR_DCR, ia64_getreg(_IA64_REG_CR_DCR) & ~IA64_DCR_PP);
1026                 pfm_clear_psr_pp();
1027         } else {
1028                 pfm_clear_psr_up();
1029         }
1030         /*
1031          * first, we restore the PMD
1032          */
1033         mask = ctx->ctx_used_pmds[0];
1034         for (i = 0; mask; i++, mask>>=1) {
1035                 /* skip non used pmds */
1036                 if ((mask & 0x1) == 0) continue;
1037
1038                 if (PMD_IS_COUNTING(i)) {
1039                         /*
1040                          * we split the 64bit value according to
1041                          * counter width
1042                          */
1043                         val = ctx->ctx_pmds[i].val & ovfl_mask;
1044                         ctx->ctx_pmds[i].val &= ~ovfl_mask;
1045                 } else {
1046                         val = ctx->ctx_pmds[i].val;
1047                 }
1048                 ia64_set_pmd(i, val);
1049
1050                 DPRINT(("pmd[%d]=0x%lx hw_pmd=0x%lx\n",
1051                         i,
1052                         ctx->ctx_pmds[i].val,
1053                         val));
1054         }
1055         /*
1056          * restore the PMCs
1057          */
1058         mask = ctx->ctx_used_monitors[0] >> PMU_FIRST_COUNTER;
1059         for(i= PMU_FIRST_COUNTER; mask; i++, mask>>=1) {
1060                 if ((mask & 0x1) == 0UL) continue;
1061                 ctx->th_pmcs[i] = ctx->ctx_pmcs[i];
1062                 ia64_set_pmc(i, ctx->th_pmcs[i]);
1063                 DPRINT(("[%d] pmc[%d]=0x%lx\n",
1064                                         task_pid_nr(task), i, ctx->th_pmcs[i]));
1065         }
1066         ia64_srlz_d();
1067
1068         /*
1069          * must restore DBR/IBR because could be modified while masked
1070          * XXX: need to optimize 
1071          */
1072         if (ctx->ctx_fl_using_dbreg) {
1073                 pfm_restore_ibrs(ctx->ctx_ibrs, pmu_conf->num_ibrs);
1074                 pfm_restore_dbrs(ctx->ctx_dbrs, pmu_conf->num_dbrs);
1075         }
1076
1077         /*
1078          * now restore PSR
1079          */
1080         if (is_system && (PFM_CPUINFO_GET() & PFM_CPUINFO_DCR_PP)) {
1081                 /* enable dcr pp */
1082                 ia64_setreg(_IA64_REG_CR_DCR, ia64_getreg(_IA64_REG_CR_DCR) | IA64_DCR_PP);
1083                 ia64_srlz_i();
1084         }
1085         pfm_set_psr_l(psr);
1086 }
1087
1088 static inline void
1089 pfm_save_pmds(unsigned long *pmds, unsigned long mask)
1090 {
1091         int i;
1092
1093         ia64_srlz_d();
1094
1095         for (i=0; mask; i++, mask>>=1) {
1096                 if (mask & 0x1) pmds[i] = ia64_get_pmd(i);
1097         }
1098 }
1099
1100 /*
1101  * reload from thread state (used for ctxw only)
1102  */
1103 static inline void
1104 pfm_restore_pmds(unsigned long *pmds, unsigned long mask)
1105 {
1106         int i;
1107         unsigned long val, ovfl_val = pmu_conf->ovfl_val;
1108
1109         for (i=0; mask; i++, mask>>=1) {
1110                 if ((mask & 0x1) == 0) continue;
1111                 val = PMD_IS_COUNTING(i) ? pmds[i] & ovfl_val : pmds[i];
1112                 ia64_set_pmd(i, val);
1113         }
1114         ia64_srlz_d();
1115 }
1116
1117 /*
1118  * propagate PMD from context to thread-state
1119  */
1120 static inline void
1121 pfm_copy_pmds(struct task_struct *task, pfm_context_t *ctx)
1122 {
1123         unsigned long ovfl_val = pmu_conf->ovfl_val;
1124         unsigned long mask = ctx->ctx_all_pmds[0];
1125         unsigned long val;
1126         int i;
1127
1128         DPRINT(("mask=0x%lx\n", mask));
1129
1130         for (i=0; mask; i++, mask>>=1) {
1131
1132                 val = ctx->ctx_pmds[i].val;
1133
1134                 /*
1135                  * We break up the 64 bit value into 2 pieces
1136                  * the lower bits go to the machine state in the
1137                  * thread (will be reloaded on ctxsw in).
1138                  * The upper part stays in the soft-counter.
1139                  */
1140                 if (PMD_IS_COUNTING(i)) {
1141                         ctx->ctx_pmds[i].val = val & ~ovfl_val;
1142                          val &= ovfl_val;
1143                 }
1144                 ctx->th_pmds[i] = val;
1145
1146                 DPRINT(("pmd[%d]=0x%lx soft_val=0x%lx\n",
1147                         i,
1148                         ctx->th_pmds[i],
1149                         ctx->ctx_pmds[i].val));
1150         }
1151 }
1152
1153 /*
1154  * propagate PMC from context to thread-state
1155  */
1156 static inline void
1157 pfm_copy_pmcs(struct task_struct *task, pfm_context_t *ctx)
1158 {
1159         unsigned long mask = ctx->ctx_all_pmcs[0];
1160         int i;
1161
1162         DPRINT(("mask=0x%lx\n", mask));
1163
1164         for (i=0; mask; i++, mask>>=1) {
1165                 /* masking 0 with ovfl_val yields 0 */
1166                 ctx->th_pmcs[i] = ctx->ctx_pmcs[i];
1167                 DPRINT(("pmc[%d]=0x%lx\n", i, ctx->th_pmcs[i]));
1168         }
1169 }
1170
1171
1172
1173 static inline void
1174 pfm_restore_pmcs(unsigned long *pmcs, unsigned long mask)
1175 {
1176         int i;
1177
1178         for (i=0; mask; i++, mask>>=1) {
1179                 if ((mask & 0x1) == 0) continue;
1180                 ia64_set_pmc(i, pmcs[i]);
1181         }
1182         ia64_srlz_d();
1183 }
1184
1185 static inline int
1186 pfm_uuid_cmp(pfm_uuid_t a, pfm_uuid_t b)
1187 {
1188         return memcmp(a, b, sizeof(pfm_uuid_t));
1189 }
1190
1191 static inline int
1192 pfm_buf_fmt_exit(pfm_buffer_fmt_t *fmt, struct task_struct *task, void *buf, struct pt_regs *regs)
1193 {
1194         int ret = 0;
1195         if (fmt->fmt_exit) ret = (*fmt->fmt_exit)(task, buf, regs);
1196         return ret;
1197 }
1198
1199 static inline int
1200 pfm_buf_fmt_getsize(pfm_buffer_fmt_t *fmt, struct task_struct *task, unsigned int flags, int cpu, void *arg, unsigned long *size)
1201 {
1202         int ret = 0;
1203         if (fmt->fmt_getsize) ret = (*fmt->fmt_getsize)(task, flags, cpu, arg, size);
1204         return ret;
1205 }
1206
1207
1208 static inline int
1209 pfm_buf_fmt_validate(pfm_buffer_fmt_t *fmt, struct task_struct *task, unsigned int flags,
1210                      int cpu, void *arg)
1211 {
1212         int ret = 0;
1213         if (fmt->fmt_validate) ret = (*fmt->fmt_validate)(task, flags, cpu, arg);
1214         return ret;
1215 }
1216
1217 static inline int
1218 pfm_buf_fmt_init(pfm_buffer_fmt_t *fmt, struct task_struct *task, void *buf, unsigned int flags,
1219                      int cpu, void *arg)
1220 {
1221         int ret = 0;
1222         if (fmt->fmt_init) ret = (*fmt->fmt_init)(task, buf, flags, cpu, arg);
1223         return ret;
1224 }
1225
1226 static inline int
1227 pfm_buf_fmt_restart(pfm_buffer_fmt_t *fmt, struct task_struct *task, pfm_ovfl_ctrl_t *ctrl, void *buf, struct pt_regs *regs)
1228 {
1229         int ret = 0;
1230         if (fmt->fmt_restart) ret = (*fmt->fmt_restart)(task, ctrl, buf, regs);
1231         return ret;
1232 }
1233
1234 static inline int
1235 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)
1236 {
1237         int ret = 0;
1238         if (fmt->fmt_restart_active) ret = (*fmt->fmt_restart_active)(task, ctrl, buf, regs);
1239         return ret;
1240 }
1241
1242 static pfm_buffer_fmt_t *
1243 __pfm_find_buffer_fmt(pfm_uuid_t uuid)
1244 {
1245         struct list_head * pos;
1246         pfm_buffer_fmt_t * entry;
1247
1248         list_for_each(pos, &pfm_buffer_fmt_list) {
1249                 entry = list_entry(pos, pfm_buffer_fmt_t, fmt_list);
1250                 if (pfm_uuid_cmp(uuid, entry->fmt_uuid) == 0)
1251                         return entry;
1252         }
1253         return NULL;
1254 }
1255  
1256 /*
1257  * find a buffer format based on its uuid
1258  */
1259 static pfm_buffer_fmt_t *
1260 pfm_find_buffer_fmt(pfm_uuid_t uuid)
1261 {
1262         pfm_buffer_fmt_t * fmt;
1263         spin_lock(&pfm_buffer_fmt_lock);
1264         fmt = __pfm_find_buffer_fmt(uuid);
1265         spin_unlock(&pfm_buffer_fmt_lock);
1266         return fmt;
1267 }
1268  
1269 int
1270 pfm_register_buffer_fmt(pfm_buffer_fmt_t *fmt)
1271 {
1272         int ret = 0;
1273
1274         /* some sanity checks */
1275         if (fmt == NULL || fmt->fmt_name == NULL) return -EINVAL;
1276
1277         /* we need at least a handler */
1278         if (fmt->fmt_handler == NULL) return -EINVAL;
1279
1280         /*
1281          * XXX: need check validity of fmt_arg_size
1282          */
1283
1284         spin_lock(&pfm_buffer_fmt_lock);
1285
1286         if (__pfm_find_buffer_fmt(fmt->fmt_uuid)) {
1287                 printk(KERN_ERR "perfmon: duplicate sampling format: %s\n", fmt->fmt_name);
1288                 ret = -EBUSY;
1289                 goto out;
1290         } 
1291         list_add(&fmt->fmt_list, &pfm_buffer_fmt_list);
1292         printk(KERN_INFO "perfmon: added sampling format %s\n", fmt->fmt_name);
1293
1294 out:
1295         spin_unlock(&pfm_buffer_fmt_lock);
1296         return ret;
1297 }
1298 EXPORT_SYMBOL(pfm_register_buffer_fmt);
1299
1300 int
1301 pfm_unregister_buffer_fmt(pfm_uuid_t uuid)
1302 {
1303         pfm_buffer_fmt_t *fmt;
1304         int ret = 0;
1305
1306         spin_lock(&pfm_buffer_fmt_lock);
1307
1308         fmt = __pfm_find_buffer_fmt(uuid);
1309         if (!fmt) {
1310                 printk(KERN_ERR "perfmon: cannot unregister format, not found\n");
1311                 ret = -EINVAL;
1312                 goto out;
1313         }
1314         list_del_init(&fmt->fmt_list);
1315         printk(KERN_INFO "perfmon: removed sampling format: %s\n", fmt->fmt_name);
1316
1317 out:
1318         spin_unlock(&pfm_buffer_fmt_lock);
1319         return ret;
1320
1321 }
1322 EXPORT_SYMBOL(pfm_unregister_buffer_fmt);
1323
1324 extern void update_pal_halt_status(int);
1325
1326 static int
1327 pfm_reserve_session(struct task_struct *task, int is_syswide, unsigned int cpu)
1328 {
1329         unsigned long flags;
1330         /*
1331          * validity checks on cpu_mask have been done upstream
1332          */
1333         LOCK_PFS(flags);
1334
1335         DPRINT(("in sys_sessions=%u task_sessions=%u dbregs=%u syswide=%d cpu=%u\n",
1336                 pfm_sessions.pfs_sys_sessions,
1337                 pfm_sessions.pfs_task_sessions,
1338                 pfm_sessions.pfs_sys_use_dbregs,
1339                 is_syswide,
1340                 cpu));
1341
1342         if (is_syswide) {
1343                 /*
1344                  * cannot mix system wide and per-task sessions
1345                  */
1346                 if (pfm_sessions.pfs_task_sessions > 0UL) {
1347                         DPRINT(("system wide not possible, %u conflicting task_sessions\n",
1348                                 pfm_sessions.pfs_task_sessions));
1349                         goto abort;
1350                 }
1351
1352                 if (pfm_sessions.pfs_sys_session[cpu]) goto error_conflict;
1353
1354                 DPRINT(("reserving system wide session on CPU%u currently on CPU%u\n", cpu, smp_processor_id()));
1355
1356                 pfm_sessions.pfs_sys_session[cpu] = task;
1357
1358                 pfm_sessions.pfs_sys_sessions++ ;
1359
1360         } else {
1361                 if (pfm_sessions.pfs_sys_sessions) goto abort;
1362                 pfm_sessions.pfs_task_sessions++;
1363         }
1364
1365         DPRINT(("out sys_sessions=%u task_sessions=%u dbregs=%u syswide=%d cpu=%u\n",
1366                 pfm_sessions.pfs_sys_sessions,
1367                 pfm_sessions.pfs_task_sessions,
1368                 pfm_sessions.pfs_sys_use_dbregs,
1369                 is_syswide,
1370                 cpu));
1371
1372         /*
1373          * disable default_idle() to go to PAL_HALT
1374          */
1375         update_pal_halt_status(0);
1376
1377         UNLOCK_PFS(flags);
1378
1379         return 0;
1380
1381 error_conflict:
1382         DPRINT(("system wide not possible, conflicting session [%d] on CPU%d\n",
1383                 task_pid_nr(pfm_sessions.pfs_sys_session[cpu]),
1384                 cpu));
1385 abort:
1386         UNLOCK_PFS(flags);
1387
1388         return -EBUSY;
1389
1390 }
1391
1392 static int
1393 pfm_unreserve_session(pfm_context_t *ctx, int is_syswide, unsigned int cpu)
1394 {
1395         unsigned long flags;
1396         /*
1397          * validity checks on cpu_mask have been done upstream
1398          */
1399         LOCK_PFS(flags);
1400
1401         DPRINT(("in sys_sessions=%u task_sessions=%u dbregs=%u syswide=%d cpu=%u\n",
1402                 pfm_sessions.pfs_sys_sessions,
1403                 pfm_sessions.pfs_task_sessions,
1404                 pfm_sessions.pfs_sys_use_dbregs,
1405                 is_syswide,
1406                 cpu));
1407
1408
1409         if (is_syswide) {
1410                 pfm_sessions.pfs_sys_session[cpu] = NULL;
1411                 /*
1412                  * would not work with perfmon+more than one bit in cpu_mask
1413                  */
1414                 if (ctx && ctx->ctx_fl_using_dbreg) {
1415                         if (pfm_sessions.pfs_sys_use_dbregs == 0) {
1416                                 printk(KERN_ERR "perfmon: invalid release for ctx %p sys_use_dbregs=0\n", ctx);
1417                         } else {
1418                                 pfm_sessions.pfs_sys_use_dbregs--;
1419                         }
1420                 }
1421                 pfm_sessions.pfs_sys_sessions--;
1422         } else {
1423                 pfm_sessions.pfs_task_sessions--;
1424         }
1425         DPRINT(("out sys_sessions=%u task_sessions=%u dbregs=%u syswide=%d cpu=%u\n",
1426                 pfm_sessions.pfs_sys_sessions,
1427                 pfm_sessions.pfs_task_sessions,
1428                 pfm_sessions.pfs_sys_use_dbregs,
1429                 is_syswide,
1430                 cpu));
1431
1432         /*
1433          * if possible, enable default_idle() to go into PAL_HALT
1434          */
1435         if (pfm_sessions.pfs_task_sessions == 0 && pfm_sessions.pfs_sys_sessions == 0)
1436                 update_pal_halt_status(1);
1437
1438         UNLOCK_PFS(flags);
1439
1440         return 0;
1441 }
1442
1443 /*
1444  * removes virtual mapping of the sampling buffer.
1445  * IMPORTANT: cannot be called with interrupts disable, e.g. inside
1446  * a PROTECT_CTX() section.
1447  */
1448 static int
1449 pfm_remove_smpl_mapping(void *vaddr, unsigned long size)
1450 {
1451         struct task_struct *task = current;
1452         int r;
1453
1454         /* sanity checks */
1455         if (task->mm == NULL || size == 0UL || vaddr == NULL) {
1456                 printk(KERN_ERR "perfmon: pfm_remove_smpl_mapping [%d] invalid context mm=%p\n", task_pid_nr(task), task->mm);
1457                 return -EINVAL;
1458         }
1459
1460         DPRINT(("smpl_vaddr=%p size=%lu\n", vaddr, size));
1461
1462         /*
1463          * does the actual unmapping
1464          */
1465         r = vm_munmap((unsigned long)vaddr, size);
1466
1467         if (r !=0) {
1468                 printk(KERN_ERR "perfmon: [%d] unable to unmap sampling buffer @%p size=%lu\n", task_pid_nr(task), vaddr, size);
1469         }
1470
1471         DPRINT(("do_unmap(%p, %lu)=%d\n", vaddr, size, r));
1472
1473         return 0;
1474 }
1475
1476 /*
1477  * free actual physical storage used by sampling buffer
1478  */
1479 #if 0
1480 static int
1481 pfm_free_smpl_buffer(pfm_context_t *ctx)
1482 {
1483         pfm_buffer_fmt_t *fmt;
1484
1485         if (ctx->ctx_smpl_hdr == NULL) goto invalid_free;
1486
1487         /*
1488          * we won't use the buffer format anymore
1489          */
1490         fmt = ctx->ctx_buf_fmt;
1491
1492         DPRINT(("sampling buffer @%p size %lu vaddr=%p\n",
1493                 ctx->ctx_smpl_hdr,
1494                 ctx->ctx_smpl_size,
1495                 ctx->ctx_smpl_vaddr));
1496
1497         pfm_buf_fmt_exit(fmt, current, NULL, NULL);
1498
1499         /*
1500          * free the buffer
1501          */
1502         pfm_rvfree(ctx->ctx_smpl_hdr, ctx->ctx_smpl_size);
1503
1504         ctx->ctx_smpl_hdr  = NULL;
1505         ctx->ctx_smpl_size = 0UL;
1506
1507         return 0;
1508
1509 invalid_free:
1510         printk(KERN_ERR "perfmon: pfm_free_smpl_buffer [%d] no buffer\n", task_pid_nr(current));
1511         return -EINVAL;
1512 }
1513 #endif
1514
1515 static inline void
1516 pfm_exit_smpl_buffer(pfm_buffer_fmt_t *fmt)
1517 {
1518         if (fmt == NULL) return;
1519
1520         pfm_buf_fmt_exit(fmt, current, NULL, NULL);
1521
1522 }
1523
1524 /*
1525  * pfmfs should _never_ be mounted by userland - too much of security hassle,
1526  * no real gain from having the whole whorehouse mounted. So we don't need
1527  * any operations on the root directory. However, we need a non-trivial
1528  * d_name - pfm: will go nicely and kill the special-casing in procfs.
1529  */
1530 static struct vfsmount *pfmfs_mnt __read_mostly;
1531
1532 static int __init
1533 init_pfm_fs(void)
1534 {
1535         int err = register_filesystem(&pfm_fs_type);
1536         if (!err) {
1537                 pfmfs_mnt = kern_mount(&pfm_fs_type);
1538                 err = PTR_ERR(pfmfs_mnt);
1539                 if (IS_ERR(pfmfs_mnt))
1540                         unregister_filesystem(&pfm_fs_type);
1541                 else
1542                         err = 0;
1543         }
1544         return err;
1545 }
1546
1547 static ssize_t
1548 pfm_read(struct file *filp, char __user *buf, size_t size, loff_t *ppos)
1549 {
1550         pfm_context_t *ctx;
1551         pfm_msg_t *msg;
1552         ssize_t ret;
1553         unsigned long flags;
1554         DECLARE_WAITQUEUE(wait, current);
1555         if (PFM_IS_FILE(filp) == 0) {
1556                 printk(KERN_ERR "perfmon: pfm_poll: bad magic [%d]\n", task_pid_nr(current));
1557                 return -EINVAL;
1558         }
1559
1560         ctx = filp->private_data;
1561         if (ctx == NULL) {
1562                 printk(KERN_ERR "perfmon: pfm_read: NULL ctx [%d]\n", task_pid_nr(current));
1563                 return -EINVAL;
1564         }
1565
1566         /*
1567          * check even when there is no message
1568          */
1569         if (size < sizeof(pfm_msg_t)) {
1570                 DPRINT(("message is too small ctx=%p (>=%ld)\n", ctx, sizeof(pfm_msg_t)));
1571                 return -EINVAL;
1572         }
1573
1574         PROTECT_CTX(ctx, flags);
1575
1576         /*
1577          * put ourselves on the wait queue
1578          */
1579         add_wait_queue(&ctx->ctx_msgq_wait, &wait);
1580
1581
1582         for(;;) {
1583                 /*
1584                  * check wait queue
1585                  */
1586
1587                 set_current_state(TASK_INTERRUPTIBLE);
1588
1589                 DPRINT(("head=%d tail=%d\n", ctx->ctx_msgq_head, ctx->ctx_msgq_tail));
1590
1591                 ret = 0;
1592                 if(PFM_CTXQ_EMPTY(ctx) == 0) break;
1593
1594                 UNPROTECT_CTX(ctx, flags);
1595
1596                 /*
1597                  * check non-blocking read
1598                  */
1599                 ret = -EAGAIN;
1600                 if(filp->f_flags & O_NONBLOCK) break;
1601
1602                 /*
1603                  * check pending signals
1604                  */
1605                 if(signal_pending(current)) {
1606                         ret = -EINTR;
1607                         break;
1608                 }
1609                 /*
1610                  * no message, so wait
1611                  */
1612                 schedule();
1613
1614                 PROTECT_CTX(ctx, flags);
1615         }
1616         DPRINT(("[%d] back to running ret=%ld\n", task_pid_nr(current), ret));
1617         set_current_state(TASK_RUNNING);
1618         remove_wait_queue(&ctx->ctx_msgq_wait, &wait);
1619
1620         if (ret < 0) goto abort;
1621
1622         ret = -EINVAL;
1623         msg = pfm_get_next_msg(ctx);
1624         if (msg == NULL) {
1625                 printk(KERN_ERR "perfmon: pfm_read no msg for ctx=%p [%d]\n", ctx, task_pid_nr(current));
1626                 goto abort_locked;
1627         }
1628
1629         DPRINT(("fd=%d type=%d\n", msg->pfm_gen_msg.msg_ctx_fd, msg->pfm_gen_msg.msg_type));
1630
1631         ret = -EFAULT;
1632         if(copy_to_user(buf, msg, sizeof(pfm_msg_t)) == 0) ret = sizeof(pfm_msg_t);
1633
1634 abort_locked:
1635         UNPROTECT_CTX(ctx, flags);
1636 abort:
1637         return ret;
1638 }
1639
1640 static ssize_t
1641 pfm_write(struct file *file, const char __user *ubuf,
1642                           size_t size, loff_t *ppos)
1643 {
1644         DPRINT(("pfm_write called\n"));
1645         return -EINVAL;
1646 }
1647
1648 static unsigned int
1649 pfm_poll(struct file *filp, poll_table * wait)
1650 {
1651         pfm_context_t *ctx;
1652         unsigned long flags;
1653         unsigned int mask = 0;
1654
1655         if (PFM_IS_FILE(filp) == 0) {
1656                 printk(KERN_ERR "perfmon: pfm_poll: bad magic [%d]\n", task_pid_nr(current));
1657                 return 0;
1658         }
1659
1660         ctx = filp->private_data;
1661         if (ctx == NULL) {
1662                 printk(KERN_ERR "perfmon: pfm_poll: NULL ctx [%d]\n", task_pid_nr(current));
1663                 return 0;
1664         }
1665
1666
1667         DPRINT(("pfm_poll ctx_fd=%d before poll_wait\n", ctx->ctx_fd));
1668
1669         poll_wait(filp, &ctx->ctx_msgq_wait, wait);
1670
1671         PROTECT_CTX(ctx, flags);
1672
1673         if (PFM_CTXQ_EMPTY(ctx) == 0)
1674                 mask =  POLLIN | POLLRDNORM;
1675
1676         UNPROTECT_CTX(ctx, flags);
1677
1678         DPRINT(("pfm_poll ctx_fd=%d mask=0x%x\n", ctx->ctx_fd, mask));
1679
1680         return mask;
1681 }
1682
1683 static long
1684 pfm_ioctl(struct file *file, unsigned int cmd, unsigned long arg)
1685 {
1686         DPRINT(("pfm_ioctl called\n"));
1687         return -EINVAL;
1688 }
1689
1690 /*
1691  * interrupt cannot be masked when coming here
1692  */
1693 static inline int
1694 pfm_do_fasync(int fd, struct file *filp, pfm_context_t *ctx, int on)
1695 {
1696         int ret;
1697
1698         ret = fasync_helper (fd, filp, on, &ctx->ctx_async_queue);
1699
1700         DPRINT(("pfm_fasync called by [%d] on ctx_fd=%d on=%d async_queue=%p ret=%d\n",
1701                 task_pid_nr(current),
1702                 fd,
1703                 on,
1704                 ctx->ctx_async_queue, ret));
1705
1706         return ret;
1707 }
1708
1709 static int
1710 pfm_fasync(int fd, struct file *filp, int on)
1711 {
1712         pfm_context_t *ctx;
1713         int ret;
1714
1715         if (PFM_IS_FILE(filp) == 0) {
1716                 printk(KERN_ERR "perfmon: pfm_fasync bad magic [%d]\n", task_pid_nr(current));
1717                 return -EBADF;
1718         }
1719
1720         ctx = filp->private_data;
1721         if (ctx == NULL) {
1722                 printk(KERN_ERR "perfmon: pfm_fasync NULL ctx [%d]\n", task_pid_nr(current));
1723                 return -EBADF;
1724         }
1725         /*
1726          * we cannot mask interrupts during this call because this may
1727          * may go to sleep if memory is not readily avalaible.
1728          *
1729          * We are protected from the conetxt disappearing by the get_fd()/put_fd()
1730          * done in caller. Serialization of this function is ensured by caller.
1731          */
1732         ret = pfm_do_fasync(fd, filp, ctx, on);
1733
1734
1735         DPRINT(("pfm_fasync called on ctx_fd=%d on=%d async_queue=%p ret=%d\n",
1736                 fd,
1737                 on,
1738                 ctx->ctx_async_queue, ret));
1739
1740         return ret;
1741 }
1742
1743 #ifdef CONFIG_SMP
1744 /*
1745  * this function is exclusively called from pfm_close().
1746  * The context is not protected at that time, nor are interrupts
1747  * on the remote CPU. That's necessary to avoid deadlocks.
1748  */
1749 static void
1750 pfm_syswide_force_stop(void *info)
1751 {
1752         pfm_context_t   *ctx = (pfm_context_t *)info;
1753         struct pt_regs *regs = task_pt_regs(current);
1754         struct task_struct *owner;
1755         unsigned long flags;
1756         int ret;
1757
1758         if (ctx->ctx_cpu != smp_processor_id()) {
1759                 printk(KERN_ERR "perfmon: pfm_syswide_force_stop for CPU%d  but on CPU%d\n",
1760                         ctx->ctx_cpu,
1761                         smp_processor_id());
1762                 return;
1763         }
1764         owner = GET_PMU_OWNER();
1765         if (owner != ctx->ctx_task) {
1766                 printk(KERN_ERR "perfmon: pfm_syswide_force_stop CPU%d unexpected owner [%d] instead of [%d]\n",
1767                         smp_processor_id(),
1768                         task_pid_nr(owner), task_pid_nr(ctx->ctx_task));
1769                 return;
1770         }
1771         if (GET_PMU_CTX() != ctx) {
1772                 printk(KERN_ERR "perfmon: pfm_syswide_force_stop CPU%d unexpected ctx %p instead of %p\n",
1773                         smp_processor_id(),
1774                         GET_PMU_CTX(), ctx);
1775                 return;
1776         }
1777
1778         DPRINT(("on CPU%d forcing system wide stop for [%d]\n", smp_processor_id(), task_pid_nr(ctx->ctx_task)));
1779         /*
1780          * the context is already protected in pfm_close(), we simply
1781          * need to mask interrupts to avoid a PMU interrupt race on
1782          * this CPU
1783          */
1784         local_irq_save(flags);
1785
1786         ret = pfm_context_unload(ctx, NULL, 0, regs);
1787         if (ret) {
1788                 DPRINT(("context_unload returned %d\n", ret));
1789         }
1790
1791         /*
1792          * unmask interrupts, PMU interrupts are now spurious here
1793          */
1794         local_irq_restore(flags);
1795 }
1796
1797 static void
1798 pfm_syswide_cleanup_other_cpu(pfm_context_t *ctx)
1799 {
1800         int ret;
1801
1802         DPRINT(("calling CPU%d for cleanup\n", ctx->ctx_cpu));
1803         ret = smp_call_function_single(ctx->ctx_cpu, pfm_syswide_force_stop, ctx, 1);
1804         DPRINT(("called CPU%d for cleanup ret=%d\n", ctx->ctx_cpu, ret));
1805 }
1806 #endif /* CONFIG_SMP */
1807
1808 /*
1809  * called for each close(). Partially free resources.
1810  * When caller is self-monitoring, the context is unloaded.
1811  */
1812 static int
1813 pfm_flush(struct file *filp, fl_owner_t id)
1814 {
1815         pfm_context_t *ctx;
1816         struct task_struct *task;
1817         struct pt_regs *regs;
1818         unsigned long flags;
1819         unsigned long smpl_buf_size = 0UL;
1820         void *smpl_buf_vaddr = NULL;
1821         int state, is_system;
1822
1823         if (PFM_IS_FILE(filp) == 0) {
1824                 DPRINT(("bad magic for\n"));
1825                 return -EBADF;
1826         }
1827
1828         ctx = filp->private_data;
1829         if (ctx == NULL) {
1830                 printk(KERN_ERR "perfmon: pfm_flush: NULL ctx [%d]\n", task_pid_nr(current));
1831                 return -EBADF;
1832         }
1833
1834         /*
1835          * remove our file from the async queue, if we use this mode.
1836          * This can be done without the context being protected. We come
1837          * here when the context has become unreachable by other tasks.
1838          *
1839          * We may still have active monitoring at this point and we may
1840          * end up in pfm_overflow_handler(). However, fasync_helper()
1841          * operates with interrupts disabled and it cleans up the
1842          * queue. If the PMU handler is called prior to entering
1843          * fasync_helper() then it will send a signal. If it is
1844          * invoked after, it will find an empty queue and no
1845          * signal will be sent. In both case, we are safe
1846          */
1847         PROTECT_CTX(ctx, flags);
1848
1849         state     = ctx->ctx_state;
1850         is_system = ctx->ctx_fl_system;
1851
1852         task = PFM_CTX_TASK(ctx);
1853         regs = task_pt_regs(task);
1854
1855         DPRINT(("ctx_state=%d is_current=%d\n",
1856                 state,
1857                 task == current ? 1 : 0));
1858
1859         /*
1860          * if state == UNLOADED, then task is NULL
1861          */
1862
1863         /*
1864          * we must stop and unload because we are losing access to the context.
1865          */
1866         if (task == current) {
1867 #ifdef CONFIG_SMP
1868                 /*
1869                  * the task IS the owner but it migrated to another CPU: that's bad
1870                  * but we must handle this cleanly. Unfortunately, the kernel does
1871                  * not provide a mechanism to block migration (while the context is loaded).
1872                  *
1873                  * We need to release the resource on the ORIGINAL cpu.
1874                  */
1875                 if (is_system && ctx->ctx_cpu != smp_processor_id()) {
1876
1877                         DPRINT(("should be running on CPU%d\n", ctx->ctx_cpu));
1878                         /*
1879                          * keep context protected but unmask interrupt for IPI
1880                          */
1881                         local_irq_restore(flags);
1882
1883                         pfm_syswide_cleanup_other_cpu(ctx);
1884
1885                         /*
1886                          * restore interrupt masking
1887                          */
1888                         local_irq_save(flags);
1889
1890                         /*
1891                          * context is unloaded at this point
1892                          */
1893                 } else
1894 #endif /* CONFIG_SMP */
1895                 {
1896
1897                         DPRINT(("forcing unload\n"));
1898                         /*
1899                         * stop and unload, returning with state UNLOADED
1900                         * and session unreserved.
1901                         */
1902                         pfm_context_unload(ctx, NULL, 0, regs);
1903
1904                         DPRINT(("ctx_state=%d\n", ctx->ctx_state));
1905                 }
1906         }
1907
1908         /*
1909          * remove virtual mapping, if any, for the calling task.
1910          * cannot reset ctx field until last user is calling close().
1911          *
1912          * ctx_smpl_vaddr must never be cleared because it is needed
1913          * by every task with access to the context
1914          *
1915          * When called from do_exit(), the mm context is gone already, therefore
1916          * mm is NULL, i.e., the VMA is already gone  and we do not have to
1917          * do anything here
1918          */
1919         if (ctx->ctx_smpl_vaddr && current->mm) {
1920                 smpl_buf_vaddr = ctx->ctx_smpl_vaddr;
1921                 smpl_buf_size  = ctx->ctx_smpl_size;
1922         }
1923
1924         UNPROTECT_CTX(ctx, flags);
1925
1926         /*
1927          * if there was a mapping, then we systematically remove it
1928          * at this point. Cannot be done inside critical section
1929          * because some VM function reenables interrupts.
1930          *
1931          */
1932         if (smpl_buf_vaddr) pfm_remove_smpl_mapping(smpl_buf_vaddr, smpl_buf_size);
1933
1934         return 0;
1935 }
1936 /*
1937  * called either on explicit close() or from exit_files(). 
1938  * Only the LAST user of the file gets to this point, i.e., it is
1939  * called only ONCE.
1940  *
1941  * IMPORTANT: we get called ONLY when the refcnt on the file gets to zero 
1942  * (fput()),i.e, last task to access the file. Nobody else can access the 
1943  * file at this point.
1944  *
1945  * When called from exit_files(), the VMA has been freed because exit_mm()
1946  * is executed before exit_files().
1947  *
1948  * When called from exit_files(), the current task is not yet ZOMBIE but we
1949  * flush the PMU state to the context. 
1950  */
1951 static int
1952 pfm_close(struct inode *inode, struct file *filp)
1953 {
1954         pfm_context_t *ctx;
1955         struct task_struct *task;
1956         struct pt_regs *regs;
1957         DECLARE_WAITQUEUE(wait, current);
1958         unsigned long flags;
1959         unsigned long smpl_buf_size = 0UL;
1960         void *smpl_buf_addr = NULL;
1961         int free_possible = 1;
1962         int state, is_system;
1963
1964         DPRINT(("pfm_close called private=%p\n", filp->private_data));
1965
1966         if (PFM_IS_FILE(filp) == 0) {
1967                 DPRINT(("bad magic\n"));
1968                 return -EBADF;
1969         }
1970         
1971         ctx = filp->private_data;
1972         if (ctx == NULL) {
1973                 printk(KERN_ERR "perfmon: pfm_close: NULL ctx [%d]\n", task_pid_nr(current));
1974                 return -EBADF;
1975         }
1976
1977         PROTECT_CTX(ctx, flags);
1978
1979         state     = ctx->ctx_state;
1980         is_system = ctx->ctx_fl_system;
1981
1982         task = PFM_CTX_TASK(ctx);
1983         regs = task_pt_regs(task);
1984
1985         DPRINT(("ctx_state=%d is_current=%d\n", 
1986                 state,
1987                 task == current ? 1 : 0));
1988
1989         /*
1990          * if task == current, then pfm_flush() unloaded the context
1991          */
1992         if (state == PFM_CTX_UNLOADED) goto doit;
1993
1994         /*
1995          * context is loaded/masked and task != current, we need to
1996          * either force an unload or go zombie
1997          */
1998
1999         /*
2000          * The task is currently blocked or will block after an overflow.
2001          * we must force it to wakeup to get out of the
2002          * MASKED state and transition to the unloaded state by itself.
2003          *
2004          * This situation is only possible for per-task mode
2005          */
2006         if (state == PFM_CTX_MASKED && CTX_OVFL_NOBLOCK(ctx) == 0) {
2007
2008                 /*
2009                  * set a "partial" zombie state to be checked
2010                  * upon return from down() in pfm_handle_work().
2011                  *
2012                  * We cannot use the ZOMBIE state, because it is checked
2013                  * by pfm_load_regs() which is called upon wakeup from down().
2014                  * In such case, it would free the context and then we would
2015                  * return to pfm_handle_work() which would access the
2016                  * stale context. Instead, we set a flag invisible to pfm_load_regs()
2017                  * but visible to pfm_handle_work().
2018                  *
2019                  * For some window of time, we have a zombie context with
2020                  * ctx_state = MASKED  and not ZOMBIE
2021                  */
2022                 ctx->ctx_fl_going_zombie = 1;
2023
2024                 /*
2025                  * force task to wake up from MASKED state
2026                  */
2027                 complete(&ctx->ctx_restart_done);
2028
2029                 DPRINT(("waking up ctx_state=%d\n", state));
2030
2031                 /*
2032                  * put ourself to sleep waiting for the other
2033                  * task to report completion
2034                  *
2035                  * the context is protected by mutex, therefore there
2036                  * is no risk of being notified of completion before
2037                  * begin actually on the waitq.
2038                  */
2039                 set_current_state(TASK_INTERRUPTIBLE);
2040                 add_wait_queue(&ctx->ctx_zombieq, &wait);
2041
2042                 UNPROTECT_CTX(ctx, flags);
2043
2044                 /*
2045                  * XXX: check for signals :
2046                  *      - ok for explicit close
2047                  *      - not ok when coming from exit_files()
2048                  */
2049                 schedule();
2050
2051
2052                 PROTECT_CTX(ctx, flags);
2053
2054
2055                 remove_wait_queue(&ctx->ctx_zombieq, &wait);
2056                 set_current_state(TASK_RUNNING);
2057
2058                 /*
2059                  * context is unloaded at this point
2060                  */
2061                 DPRINT(("after zombie wakeup ctx_state=%d for\n", state));
2062         }
2063         else if (task != current) {
2064 #ifdef CONFIG_SMP
2065                 /*
2066                  * switch context to zombie state
2067                  */
2068                 ctx->ctx_state = PFM_CTX_ZOMBIE;
2069
2070                 DPRINT(("zombie ctx for [%d]\n", task_pid_nr(task)));
2071                 /*
2072                  * cannot free the context on the spot. deferred until
2073                  * the task notices the ZOMBIE state
2074                  */
2075                 free_possible = 0;
2076 #else
2077                 pfm_context_unload(ctx, NULL, 0, regs);
2078 #endif
2079         }
2080
2081 doit:
2082         /* reload state, may have changed during  opening of critical section */
2083         state = ctx->ctx_state;
2084
2085         /*
2086          * the context is still attached to a task (possibly current)
2087          * we cannot destroy it right now
2088          */
2089
2090         /*
2091          * we must free the sampling buffer right here because
2092          * we cannot rely on it being cleaned up later by the
2093          * monitored task. It is not possible to free vmalloc'ed
2094          * memory in pfm_load_regs(). Instead, we remove the buffer
2095          * now. should there be subsequent PMU overflow originally
2096          * meant for sampling, the will be converted to spurious
2097          * and that's fine because the monitoring tools is gone anyway.
2098          */
2099         if (ctx->ctx_smpl_hdr) {
2100                 smpl_buf_addr = ctx->ctx_smpl_hdr;
2101                 smpl_buf_size = ctx->ctx_smpl_size;
2102                 /* no more sampling */
2103                 ctx->ctx_smpl_hdr = NULL;
2104                 ctx->ctx_fl_is_sampling = 0;
2105         }
2106
2107         DPRINT(("ctx_state=%d free_possible=%d addr=%p size=%lu\n",
2108                 state,
2109                 free_possible,
2110                 smpl_buf_addr,
2111                 smpl_buf_size));
2112
2113         if (smpl_buf_addr) pfm_exit_smpl_buffer(ctx->ctx_buf_fmt);
2114
2115         /*
2116          * UNLOADED that the session has already been unreserved.
2117          */
2118         if (state == PFM_CTX_ZOMBIE) {
2119                 pfm_unreserve_session(ctx, ctx->ctx_fl_system , ctx->ctx_cpu);
2120         }
2121
2122         /*
2123          * disconnect file descriptor from context must be done
2124          * before we unlock.
2125          */
2126         filp->private_data = NULL;
2127
2128         /*
2129          * if we free on the spot, the context is now completely unreachable
2130          * from the callers side. The monitored task side is also cut, so we
2131          * can freely cut.
2132          *
2133          * If we have a deferred free, only the caller side is disconnected.
2134          */
2135         UNPROTECT_CTX(ctx, flags);
2136
2137         /*
2138          * All memory free operations (especially for vmalloc'ed memory)
2139          * MUST be done with interrupts ENABLED.
2140          */
2141         if (smpl_buf_addr)  pfm_rvfree(smpl_buf_addr, smpl_buf_size);
2142
2143         /*
2144          * return the memory used by the context
2145          */
2146         if (free_possible) pfm_context_free(ctx);
2147
2148         return 0;
2149 }
2150
2151 static int
2152 pfm_no_open(struct inode *irrelevant, struct file *dontcare)
2153 {
2154         DPRINT(("pfm_no_open called\n"));
2155         return -ENXIO;
2156 }
2157
2158
2159
2160 static const struct file_operations pfm_file_ops = {
2161         .llseek         = no_llseek,
2162         .read           = pfm_read,
2163         .write          = pfm_write,
2164         .poll           = pfm_poll,
2165         .unlocked_ioctl = pfm_ioctl,
2166         .open           = pfm_no_open,  /* special open code to disallow open via /proc */
2167         .fasync         = pfm_fasync,
2168         .release        = pfm_close,
2169         .flush          = pfm_flush
2170 };
2171
2172 static int
2173 pfmfs_delete_dentry(const struct dentry *dentry)
2174 {
2175         return 1;
2176 }
2177
2178 static char *pfmfs_dname(struct dentry *dentry, char *buffer, int buflen)
2179 {
2180         return dynamic_dname(dentry, buffer, buflen, "pfm:[%lu]",
2181                              dentry->d_inode->i_ino);
2182 }
2183
2184 static const struct dentry_operations pfmfs_dentry_operations = {
2185         .d_delete = pfmfs_delete_dentry,
2186         .d_dname = pfmfs_dname,
2187 };
2188
2189
2190 static struct file *
2191 pfm_alloc_file(pfm_context_t *ctx)
2192 {
2193         struct file *file;
2194         struct inode *inode;
2195         struct path path;
2196         struct qstr this = { .name = "" };
2197
2198         /*
2199          * allocate a new inode
2200          */
2201         inode = new_inode(pfmfs_mnt->mnt_sb);
2202         if (!inode)
2203                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
2204
2205         DPRINT(("new inode ino=%ld @%p\n", inode->i_ino, inode));
2206
2207         inode->i_mode = S_IFCHR|S_IRUGO;
2208         inode->i_uid  = current_fsuid();
2209         inode->i_gid  = current_fsgid();
2210
2211         /*
2212          * allocate a new dcache entry
2213          */
2214         path.dentry = d_alloc(pfmfs_mnt->mnt_root, &this);
2215         if (!path.dentry) {
2216                 iput(inode);
2217                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
2218         }
2219         path.mnt = mntget(pfmfs_mnt);
2220
2221         d_add(path.dentry, inode);
2222
2223         file = alloc_file(&path, FMODE_READ, &pfm_file_ops);
2224         if (!file) {
2225                 path_put(&path);
2226                 return ERR_PTR(-ENFILE);
2227         }
2228
2229         file->f_flags = O_RDONLY;
2230         file->private_data = ctx;
2231
2232         return file;
2233 }
2234
2235 static int
2236 pfm_remap_buffer(struct vm_area_struct *vma, unsigned long buf, unsigned long addr, unsigned long size)
2237 {
2238         DPRINT(("CPU%d buf=0x%lx addr=0x%lx size=%ld\n", smp_processor_id(), buf, addr, size));
2239
2240         while (size > 0) {
2241                 unsigned long pfn = ia64_tpa(buf) >> PAGE_SHIFT;
2242
2243
2244                 if (remap_pfn_range(vma, addr, pfn, PAGE_SIZE, PAGE_READONLY))
2245                         return -ENOMEM;
2246
2247                 addr  += PAGE_SIZE;
2248                 buf   += PAGE_SIZE;
2249                 size  -= PAGE_SIZE;
2250         }
2251         return 0;
2252 }
2253
2254 /*
2255  * allocate a sampling buffer and remaps it into the user address space of the task
2256  */
2257 static int
2258 pfm_smpl_buffer_alloc(struct task_struct *task, struct file *filp, pfm_context_t *ctx, unsigned long rsize, void **user_vaddr)
2259 {
2260         struct mm_struct *mm = task->mm;
2261         struct vm_area_struct *vma = NULL;
2262         unsigned long size;
2263         void *smpl_buf;
2264
2265
2266         /*
2267          * the fixed header + requested size and align to page boundary
2268          */
2269         size = PAGE_ALIGN(rsize);
2270
2271         DPRINT(("sampling buffer rsize=%lu size=%lu bytes\n", rsize, size));
2272
2273         /*
2274          * check requested size to avoid Denial-of-service attacks
2275          * XXX: may have to refine this test
2276          * Check against address space limit.
2277          *
2278          * if ((mm->total_vm << PAGE_SHIFT) + len> task->rlim[RLIMIT_AS].rlim_cur)
2279          *      return -ENOMEM;
2280          */
2281         if (size > task_rlimit(task, RLIMIT_MEMLOCK))
2282                 return -ENOMEM;
2283
2284         /*
2285          * We do the easy to undo allocations first.
2286          *
2287          * pfm_rvmalloc(), clears the buffer, so there is no leak
2288          */
2289         smpl_buf = pfm_rvmalloc(size);
2290         if (smpl_buf == NULL) {
2291                 DPRINT(("Can't allocate sampling buffer\n"));
2292                 return -ENOMEM;
2293         }
2294
2295         DPRINT(("smpl_buf @%p\n", smpl_buf));
2296
2297         /* allocate vma */
2298         vma = kmem_cache_zalloc(vm_area_cachep, GFP_KERNEL);
2299         if (!vma) {
2300                 DPRINT(("Cannot allocate vma\n"));
2301                 goto error_kmem;
2302         }
2303         INIT_LIST_HEAD(&vma->anon_vma_chain);
2304
2305         /*
2306          * partially initialize the vma for the sampling buffer
2307          */
2308         vma->vm_mm           = mm;
2309         vma->vm_file         = filp;
2310         vma->vm_flags        = VM_READ| VM_MAYREAD |VM_RESERVED;
2311         vma->vm_page_prot    = PAGE_READONLY; /* XXX may need to change */
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 = get_unmapped_area(NULL, 0, size, 0, MAP_PRIVATE|MAP_ANONYMOUS);
2331         if (IS_ERR_VALUE(vma->vm_start)) {
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         vma->vm_pgoff = vma->vm_start >> PAGE_SHIFT;
2338
2339         DPRINT(("aligned size=%ld, hdr=%p mapped @0x%lx\n", size, ctx->ctx_smpl_hdr, vma->vm_start));
2340
2341         /* can only be applied to current task, need to have the mm semaphore held when called */
2342         if (pfm_remap_buffer(vma, (unsigned long)smpl_buf, vma->vm_start, size)) {
2343                 DPRINT(("Can't remap buffer\n"));
2344                 up_write(&task->mm->mmap_sem);
2345                 goto error;
2346         }
2347
2348         get_file(filp);
2349
2350         /*
2351          * now insert the vma in the vm list for the process, must be
2352          * done with mmap lock held
2353          */
2354         insert_vm_struct(mm, vma);
2355
2356         mm->total_vm  += size >> PAGE_SHIFT;
2357         vm_stat_account(vma->vm_mm, vma->vm_flags, vma->vm_file,
2358                                                         vma_pages(vma));
2359         up_write(&task->mm->mmap_sem);
2360
2361         /*
2362          * keep track of user level virtual address
2363          */
2364         ctx->ctx_smpl_vaddr = (void *)vma->vm_start;
2365         *(unsigned long *)user_vaddr = vma->vm_start;
2366
2367         return 0;
2368
2369 error:
2370         kmem_cache_free(vm_area_cachep, vma);
2371 error_kmem:
2372         pfm_rvfree(smpl_buf, size);
2373
2374         return -ENOMEM;
2375 }
2376
2377 /*
2378  * XXX: do something better here
2379  */
2380 static int
2381 pfm_bad_permissions(struct task_struct *task)
2382 {
2383         const struct cred *tcred;
2384         uid_t uid = current_uid();
2385         gid_t gid = current_gid();
2386         int ret;
2387
2388         rcu_read_lock();
2389         tcred = __task_cred(task);
2390
2391         /* inspired by ptrace_attach() */
2392         DPRINT(("cur: uid=%d gid=%d task: euid=%d suid=%d uid=%d egid=%d sgid=%d\n",
2393                 uid,
2394                 gid,
2395                 tcred->euid,
2396                 tcred->suid,
2397                 tcred->uid,
2398                 tcred->egid,
2399                 tcred->sgid));
2400
2401         ret = ((uid != tcred->euid)
2402                || (uid != tcred->suid)
2403                || (uid != tcred->uid)
2404                || (gid != tcred->egid)
2405                || (gid != tcred->sgid)
2406                || (gid != tcred->gid)) && !capable(CAP_SYS_PTRACE);
2407
2408         rcu_read_unlock();
2409         return ret;
2410 }
2411
2412 static int
2413 pfarg_is_sane(struct task_struct *task, pfarg_context_t *pfx)
2414 {
2415         int ctx_flags;
2416
2417         /* valid signal */
2418
2419         ctx_flags = pfx->ctx_flags;
2420
2421         if (ctx_flags & PFM_FL_SYSTEM_WIDE) {
2422
2423                 /*
2424                  * cannot block in this mode
2425                  */
2426                 if (ctx_flags & PFM_FL_NOTIFY_BLOCK) {
2427                         DPRINT(("cannot use blocking mode when in system wide monitoring\n"));
2428                         return -EINVAL;
2429                 }
2430         } else {
2431         }
2432         /* probably more to add here */
2433
2434         return 0;
2435 }
2436
2437 static int
2438 pfm_setup_buffer_fmt(struct task_struct *task, struct file *filp, pfm_context_t *ctx, unsigned int ctx_flags,
2439                      unsigned int cpu, pfarg_context_t *arg)
2440 {
2441         pfm_buffer_fmt_t *fmt = NULL;
2442         unsigned long size = 0UL;
2443         void *uaddr = NULL;
2444         void *fmt_arg = NULL;
2445         int ret = 0;
2446 #define PFM_CTXARG_BUF_ARG(a)   (pfm_buffer_fmt_t *)(a+1)
2447
2448         /* invoke and lock buffer format, if found */
2449         fmt = pfm_find_buffer_fmt(arg->ctx_smpl_buf_id);
2450         if (fmt == NULL) {
2451                 DPRINT(("[%d] cannot find buffer format\n", task_pid_nr(task)));
2452                 return -EINVAL;
2453         }
2454
2455         /*
2456          * buffer argument MUST be contiguous to pfarg_context_t
2457          */
2458         if (fmt->fmt_arg_size) fmt_arg = PFM_CTXARG_BUF_ARG(arg);
2459
2460         ret = pfm_buf_fmt_validate(fmt, task, ctx_flags, cpu, fmt_arg);
2461
2462         DPRINT(("[%d] after validate(0x%x,%d,%p)=%d\n", task_pid_nr(task), ctx_flags, cpu, fmt_arg, ret));
2463
2464         if (ret) goto error;
2465
2466         /* link buffer format and context */
2467         ctx->ctx_buf_fmt = fmt;
2468         ctx->ctx_fl_is_sampling = 1; /* assume record() is defined */
2469
2470         /*
2471          * check if buffer format wants to use perfmon buffer allocation/mapping service
2472          */
2473         ret = pfm_buf_fmt_getsize(fmt, task, ctx_flags, cpu, fmt_arg, &size);
2474         if (ret) goto error;
2475
2476         if (size) {
2477                 /*
2478                  * buffer is always remapped into the caller's address space
2479                  */
2480                 ret = pfm_smpl_buffer_alloc(current, filp, ctx, size, &uaddr);
2481                 if (ret) goto error;
2482
2483                 /* keep track of user address of buffer */
2484                 arg->ctx_smpl_vaddr = uaddr;
2485         }
2486         ret = pfm_buf_fmt_init(fmt, task, ctx->ctx_smpl_hdr, ctx_flags, cpu, fmt_arg);
2487
2488 error:
2489         return ret;
2490 }
2491
2492 static void
2493 pfm_reset_pmu_state(pfm_context_t *ctx)
2494 {
2495         int i;
2496
2497         /*
2498          * install reset values for PMC.
2499          */
2500         for (i=1; PMC_IS_LAST(i) == 0; i++) {
2501                 if (PMC_IS_IMPL(i) == 0) continue;
2502                 ctx->ctx_pmcs[i] = PMC_DFL_VAL(i);
2503                 DPRINT(("pmc[%d]=0x%lx\n", i, ctx->ctx_pmcs[i]));
2504         }
2505         /*
2506          * PMD registers are set to 0UL when the context in memset()
2507          */
2508
2509         /*
2510          * On context switched restore, we must restore ALL pmc and ALL pmd even
2511          * when they are not actively used by the task. In UP, the incoming process
2512          * may otherwise pick up left over PMC, PMD state from the previous process.
2513          * As opposed to PMD, stale PMC can cause harm to the incoming
2514          * process because they may change what is being measured.
2515          * Therefore, we must systematically reinstall the entire
2516          * PMC state. In SMP, the same thing is possible on the
2517          * same CPU but also on between 2 CPUs.
2518          *
2519          * The problem with PMD is information leaking especially
2520          * to user level when psr.sp=0
2521          *
2522          * There is unfortunately no easy way to avoid this problem
2523          * on either UP or SMP. This definitively slows down the
2524          * pfm_load_regs() function.
2525          */
2526
2527          /*
2528           * bitmask of all PMCs accessible to this context
2529           *
2530           * PMC0 is treated differently.
2531           */
2532         ctx->ctx_all_pmcs[0] = pmu_conf->impl_pmcs[0] & ~0x1;
2533
2534         /*
2535          * bitmask of all PMDs that are accessible to this context
2536          */
2537         ctx->ctx_all_pmds[0] = pmu_conf->impl_pmds[0];
2538
2539         DPRINT(("<%d> all_pmcs=0x%lx all_pmds=0x%lx\n", ctx->ctx_fd, ctx->ctx_all_pmcs[0],ctx->ctx_all_pmds[0]));
2540
2541         /*
2542          * useful in case of re-enable after disable
2543          */
2544         ctx->ctx_used_ibrs[0] = 0UL;
2545         ctx->ctx_used_dbrs[0] = 0UL;
2546 }
2547
2548 static int
2549 pfm_ctx_getsize(void *arg, size_t *sz)
2550 {
2551         pfarg_context_t *req = (pfarg_context_t *)arg;
2552         pfm_buffer_fmt_t *fmt;
2553
2554         *sz = 0;
2555
2556         if (!pfm_uuid_cmp(req->ctx_smpl_buf_id, pfm_null_uuid)) return 0;
2557
2558         fmt = pfm_find_buffer_fmt(req->ctx_smpl_buf_id);
2559         if (fmt == NULL) {
2560                 DPRINT(("cannot find buffer format\n"));
2561                 return -EINVAL;
2562         }
2563         /* get just enough to copy in user parameters */
2564         *sz = fmt->fmt_arg_size;
2565         DPRINT(("arg_size=%lu\n", *sz));
2566
2567         return 0;
2568 }
2569
2570
2571
2572 /*
2573  * cannot attach if :
2574  *      - kernel task
2575  *      - task not owned by caller
2576  *      - task incompatible with context mode
2577  */
2578 static int
2579 pfm_task_incompatible(pfm_context_t *ctx, struct task_struct *task)
2580 {
2581         /*
2582          * no kernel task or task not owner by caller
2583          */
2584         if (task->mm == NULL) {
2585                 DPRINT(("task [%d] has not memory context (kernel thread)\n", task_pid_nr(task)));
2586                 return -EPERM;
2587         }
2588         if (pfm_bad_permissions(task)) {
2589                 DPRINT(("no permission to attach to  [%d]\n", task_pid_nr(task)));
2590                 return -EPERM;
2591         }
2592         /*
2593          * cannot block in self-monitoring mode
2594          */
2595         if (CTX_OVFL_NOBLOCK(ctx) == 0 && task == current) {
2596                 DPRINT(("cannot load a blocking context on self for [%d]\n", task_pid_nr(task)));
2597                 return -EINVAL;
2598         }
2599
2600         if (task->exit_state == EXIT_ZOMBIE) {
2601                 DPRINT(("cannot attach to  zombie task [%d]\n", task_pid_nr(task)));
2602                 return -EBUSY;
2603         }
2604
2605         /*
2606          * always ok for self
2607          */
2608         if (task == current) return 0;
2609
2610         if (!task_is_stopped_or_traced(task)) {
2611                 DPRINT(("cannot attach to non-stopped task [%d] state=%ld\n", task_pid_nr(task), task->state));
2612                 return -EBUSY;
2613         }
2614         /*
2615          * make sure the task is off any CPU
2616          */
2617         wait_task_inactive(task, 0);
2618
2619         /* more to come... */
2620
2621         return 0;
2622 }
2623
2624 static int
2625 pfm_get_task(pfm_context_t *ctx, pid_t pid, struct task_struct **task)
2626 {
2627         struct task_struct *p = current;
2628         int ret;
2629
2630         /* XXX: need to add more checks here */
2631         if (pid < 2) return -EPERM;
2632
2633         if (pid != task_pid_vnr(current)) {
2634
2635                 read_lock(&tasklist_lock);
2636
2637                 p = find_task_by_vpid(pid);
2638
2639                 /* make sure task cannot go away while we operate on it */
2640                 if (p) get_task_struct(p);
2641
2642                 read_unlock(&tasklist_lock);
2643
2644                 if (p == NULL) return -ESRCH;
2645         }
2646
2647         ret = pfm_task_incompatible(ctx, p);
2648         if (ret == 0) {
2649                 *task = p;
2650         } else if (p != current) {
2651                 pfm_put_task(p);
2652         }
2653         return ret;
2654 }
2655
2656
2657
2658 static int
2659 pfm_context_create(pfm_context_t *ctx, void *arg, int count, struct pt_regs *regs)
2660 {
2661         pfarg_context_t *req = (pfarg_context_t *)arg;
2662         struct file *filp;
2663         struct path path;
2664         int ctx_flags;
2665         int fd;
2666         int ret;
2667
2668         /* let's check the arguments first */
2669         ret = pfarg_is_sane(current, req);
2670         if (ret < 0)
2671                 return ret;
2672
2673         ctx_flags = req->ctx_flags;
2674
2675         ret = -ENOMEM;
2676
2677         fd = get_unused_fd();
2678         if (fd < 0)
2679                 return fd;
2680
2681         ctx = pfm_context_alloc(ctx_flags);
2682         if (!ctx)
2683                 goto error;
2684
2685         filp = pfm_alloc_file(ctx);
2686         if (IS_ERR(filp)) {
2687                 ret = PTR_ERR(filp);
2688                 goto error_file;
2689         }
2690
2691         req->ctx_fd = ctx->ctx_fd = fd;
2692
2693         /*
2694          * does the user want to sample?
2695          */
2696         if (pfm_uuid_cmp(req->ctx_smpl_buf_id, pfm_null_uuid)) {
2697                 ret = pfm_setup_buffer_fmt(current, filp, ctx, ctx_flags, 0, req);
2698                 if (ret)
2699                         goto buffer_error;
2700         }
2701
2702         DPRINT(("ctx=%p flags=0x%x system=%d notify_block=%d excl_idle=%d no_msg=%d ctx_fd=%d\n",
2703                 ctx,
2704                 ctx_flags,
2705                 ctx->ctx_fl_system,
2706                 ctx->ctx_fl_block,
2707                 ctx->ctx_fl_excl_idle,
2708                 ctx->ctx_fl_no_msg,
2709                 ctx->ctx_fd));
2710
2711         /*
2712          * initialize soft PMU state
2713          */
2714         pfm_reset_pmu_state(ctx);
2715
2716         fd_install(fd, filp);
2717
2718         return 0;
2719
2720 buffer_error:
2721         path = filp->f_path;
2722         put_filp(filp);
2723         path_put(&path);
2724
2725         if (ctx->ctx_buf_fmt) {
2726                 pfm_buf_fmt_exit(ctx->ctx_buf_fmt, current, NULL, regs);
2727         }
2728 error_file:
2729         pfm_context_free(ctx);
2730
2731 error:
2732         put_unused_fd(fd);
2733         return ret;
2734 }
2735
2736 static inline unsigned long
2737 pfm_new_counter_value (pfm_counter_t *reg, int is_long_reset)
2738 {
2739         unsigned long val = is_long_reset ? reg->long_reset : reg->short_reset;
2740         unsigned long new_seed, old_seed = reg->seed, mask = reg->mask;
2741         extern unsigned long carta_random32 (unsigned long seed);
2742
2743         if (reg->flags & PFM_REGFL_RANDOM) {
2744                 new_seed = carta_random32(old_seed);
2745                 val -= (old_seed & mask);       /* counter values are negative numbers! */
2746                 if ((mask >> 32) != 0)
2747                         /* construct a full 64-bit random value: */
2748                         new_seed |= carta_random32(old_seed >> 32) << 32;
2749                 reg->seed = new_seed;
2750         }
2751         reg->lval = val;
2752         return val;
2753 }
2754
2755 static void
2756 pfm_reset_regs_masked(pfm_context_t *ctx, unsigned long *ovfl_regs, int is_long_reset)
2757 {
2758         unsigned long mask = ovfl_regs[0];
2759         unsigned long reset_others = 0UL;
2760         unsigned long val;
2761         int i;
2762
2763         /*
2764          * now restore reset value on sampling overflowed counters
2765          */
2766         mask >>= PMU_FIRST_COUNTER;
2767         for(i = PMU_FIRST_COUNTER; mask; i++, mask >>= 1) {
2768
2769                 if ((mask & 0x1UL) == 0UL) continue;
2770
2771                 ctx->ctx_pmds[i].val = val = pfm_new_counter_value(ctx->ctx_pmds+ i, is_long_reset);
2772                 reset_others        |= ctx->ctx_pmds[i].reset_pmds[0];
2773
2774                 DPRINT_ovfl((" %s reset ctx_pmds[%d]=%lx\n", is_long_reset ? "long" : "short", i, val));
2775         }
2776
2777         /*
2778          * Now take care of resetting the other registers
2779          */
2780         for(i = 0; reset_others; i++, reset_others >>= 1) {
2781
2782                 if ((reset_others & 0x1) == 0) continue;
2783
2784                 ctx->ctx_pmds[i].val = val = pfm_new_counter_value(ctx->ctx_pmds + i, is_long_reset);
2785
2786                 DPRINT_ovfl(("%s reset_others pmd[%d]=%lx\n",
2787                           is_long_reset ? "long" : "short", i, val));
2788         }
2789 }
2790
2791 static void
2792 pfm_reset_regs(pfm_context_t *ctx, unsigned long *ovfl_regs, int is_long_reset)
2793 {
2794         unsigned long mask = ovfl_regs[0];
2795         unsigned long reset_others = 0UL;
2796         unsigned long val;
2797         int i;
2798
2799         DPRINT_ovfl(("ovfl_regs=0x%lx is_long_reset=%d\n", ovfl_regs[0], is_long_reset));
2800
2801         if (ctx->ctx_state == PFM_CTX_MASKED) {
2802                 pfm_reset_regs_masked(ctx, ovfl_regs, is_long_reset);
2803                 return;
2804         }
2805
2806         /*
2807          * now restore reset value on sampling overflowed counters
2808          */
2809         mask >>= PMU_FIRST_COUNTER;
2810         for(i = PMU_FIRST_COUNTER; mask; i++, mask >>= 1) {
2811
2812                 if ((mask & 0x1UL) == 0UL) continue;
2813
2814                 val           = pfm_new_counter_value(ctx->ctx_pmds+ i, is_long_reset);
2815                 reset_others |= ctx->ctx_pmds[i].reset_pmds[0];
2816
2817                 DPRINT_ovfl((" %s reset ctx_pmds[%d]=%lx\n", is_long_reset ? "long" : "short", i, val));
2818
2819                 pfm_write_soft_counter(ctx, i, val);
2820         }
2821
2822         /*
2823          * Now take care of resetting the other registers
2824          */
2825         for(i = 0; reset_others; i++, reset_others >>= 1) {
2826
2827                 if ((reset_others & 0x1) == 0) continue;
2828
2829                 val = pfm_new_counter_value(ctx->ctx_pmds + i, is_long_reset);
2830
2831                 if (PMD_IS_COUNTING(i)) {
2832                         pfm_write_soft_counter(ctx, i, val);
2833                 } else {
2834                         ia64_set_pmd(i, val);
2835                 }
2836                 DPRINT_ovfl(("%s reset_others pmd[%d]=%lx\n",
2837                           is_long_reset ? "long" : "short", i, val));
2838         }
2839         ia64_srlz_d();
2840 }
2841
2842 static int
2843 pfm_write_pmcs(pfm_context_t *ctx, void *arg, int count, struct pt_regs *regs)
2844 {
2845         struct task_struct *task;
2846         pfarg_reg_t *req = (pfarg_reg_t *)arg;
2847         unsigned long value, pmc_pm;
2848         unsigned long smpl_pmds, reset_pmds, impl_pmds;
2849         unsigned int cnum, reg_flags, flags, pmc_type;
2850         int i, can_access_pmu = 0, is_loaded, is_system, expert_mode;
2851         int is_monitor, is_counting, state;
2852         int ret = -EINVAL;
2853         pfm_reg_check_t wr_func;
2854 #define PFM_CHECK_PMC_PM(x, y, z) ((x)->ctx_fl_system ^ PMC_PM(y, z))
2855
2856         state     = ctx->ctx_state;
2857         is_loaded = state == PFM_CTX_LOADED ? 1 : 0;
2858         is_system = ctx->ctx_fl_system;
2859         task      = ctx->ctx_task;
2860         impl_pmds = pmu_conf->impl_pmds[0];
2861
2862         if (state == PFM_CTX_ZOMBIE) return -EINVAL;
2863
2864         if (is_loaded) {
2865                 /*
2866                  * In system wide and when the context is loaded, access can only happen
2867                  * when the caller is running on the CPU being monitored by the session.
2868                  * It does not have to be the owner (ctx_task) of the context per se.
2869                  */
2870                 if (is_system && ctx->ctx_cpu != smp_processor_id()) {
2871                         DPRINT(("should be running on CPU%d\n", ctx->ctx_cpu));
2872                         return -EBUSY;
2873                 }
2874                 can_access_pmu = GET_PMU_OWNER() == task || is_system ? 1 : 0;
2875         }
2876         expert_mode = pfm_sysctl.expert_mode; 
2877
2878         for (i = 0; i < count; i++, req++) {
2879
2880                 cnum       = req->reg_num;
2881                 reg_flags  = req->reg_flags;
2882                 value      = req->reg_value;
2883                 smpl_pmds  = req->reg_smpl_pmds[0];
2884                 reset_pmds = req->reg_reset_pmds[0];
2885                 flags      = 0;
2886
2887
2888                 if (cnum >= PMU_MAX_PMCS) {
2889                         DPRINT(("pmc%u is invalid\n", cnum));
2890                         goto error;
2891                 }
2892
2893                 pmc_type   = pmu_conf->pmc_desc[cnum].type;
2894                 pmc_pm     = (value >> pmu_conf->pmc_desc[cnum].pm_pos) & 0x1;
2895                 is_counting = (pmc_type & PFM_REG_COUNTING) == PFM_REG_COUNTING ? 1 : 0;
2896                 is_monitor  = (pmc_type & PFM_REG_MONITOR) == PFM_REG_MONITOR ? 1 : 0;
2897
2898                 /*
2899                  * we reject all non implemented PMC as well
2900                  * as attempts to modify PMC[0-3] which are used
2901                  * as status registers by the PMU
2902                  */
2903                 if ((pmc_type & PFM_REG_IMPL) == 0 || (pmc_type & PFM_REG_CONTROL) == PFM_REG_CONTROL) {
2904                         DPRINT(("pmc%u is unimplemented or no-access pmc_type=%x\n", cnum, pmc_type));
2905                         goto error;
2906                 }
2907                 wr_func = pmu_conf->pmc_desc[cnum].write_check;
2908                 /*
2909                  * If the PMC is a monitor, then if the value is not the default:
2910                  *      - system-wide session: PMCx.pm=1 (privileged monitor)
2911                  *      - per-task           : PMCx.pm=0 (user monitor)
2912                  */
2913                 if (is_monitor && value != PMC_DFL_VAL(cnum) && is_system ^ pmc_pm) {
2914                         DPRINT(("pmc%u pmc_pm=%lu is_system=%d\n",
2915                                 cnum,
2916                                 pmc_pm,
2917                                 is_system));
2918                         goto error;
2919                 }
2920
2921                 if (is_counting) {
2922                         /*
2923                          * enforce generation of overflow interrupt. Necessary on all
2924                          * CPUs.
2925                          */
2926                         value |= 1 << PMU_PMC_OI;
2927
2928                         if (reg_flags & PFM_REGFL_OVFL_NOTIFY) {
2929                                 flags |= PFM_REGFL_OVFL_NOTIFY;
2930                         }
2931
2932                         if (reg_flags & PFM_REGFL_RANDOM) flags |= PFM_REGFL_RANDOM;
2933
2934                         /* verify validity of smpl_pmds */
2935                         if ((smpl_pmds & impl_pmds) != smpl_pmds) {
2936                                 DPRINT(("invalid smpl_pmds 0x%lx for pmc%u\n", smpl_pmds, cnum));
2937                                 goto error;
2938                         }
2939
2940                         /* verify validity of reset_pmds */
2941                         if ((reset_pmds & impl_pmds) != reset_pmds) {
2942                                 DPRINT(("invalid reset_pmds 0x%lx for pmc%u\n", reset_pmds, cnum));
2943                                 goto error;
2944                         }
2945                 } else {
2946                         if (reg_flags & (PFM_REGFL_OVFL_NOTIFY|PFM_REGFL_RANDOM)) {
2947                                 DPRINT(("cannot set ovfl_notify or random on pmc%u\n", cnum));
2948                                 goto error;
2949                         }
2950                         /* eventid on non-counting monitors are ignored */
2951                 }
2952
2953                 /*
2954                  * execute write checker, if any
2955                  */
2956                 if (likely(expert_mode == 0 && wr_func)) {
2957                         ret = (*wr_func)(task, ctx, cnum, &value, regs);
2958                         if (ret) goto error;
2959                         ret = -EINVAL;
2960                 }
2961
2962                 /*
2963                  * no error on this register
2964                  */
2965                 PFM_REG_RETFLAG_SET(req->reg_flags, 0);
2966
2967                 /*
2968                  * Now we commit the changes to the software state
2969                  */
2970
2971                 /*
2972                  * update overflow information
2973                  */
2974                 if (is_counting) {
2975                         /*
2976                          * full flag update each time a register is programmed
2977                          */
2978                         ctx->ctx_pmds[cnum].flags = flags;
2979
2980                         ctx->ctx_pmds[cnum].reset_pmds[0] = reset_pmds;
2981                         ctx->ctx_pmds[cnum].smpl_pmds[0]  = smpl_pmds;
2982                         ctx->ctx_pmds[cnum].eventid       = req->reg_smpl_eventid;
2983
2984                         /*
2985                          * Mark all PMDS to be accessed as used.
2986                          *
2987                          * We do not keep track of PMC because we have to
2988                          * systematically restore ALL of them.
2989                          *
2990                          * We do not update the used_monitors mask, because
2991                          * if we have not programmed them, then will be in
2992                          * a quiescent state, therefore we will not need to
2993                          * mask/restore then when context is MASKED.
2994                          */
2995                         CTX_USED_PMD(ctx, reset_pmds);
2996                         CTX_USED_PMD(ctx, smpl_pmds);
2997                         /*
2998                          * make sure we do not try to reset on
2999                          * restart because we have established new values
3000                          */
3001                         if (state == PFM_CTX_MASKED) ctx->ctx_ovfl_regs[0] &= ~1UL << cnum;
3002                 }
3003                 /*
3004                  * Needed in case the user does not initialize the equivalent
3005                  * PMD. Clearing is done indirectly via pfm_reset_pmu_state() so there is no
3006                  * possible leak here.
3007                  */
3008                 CTX_USED_PMD(ctx, pmu_conf->pmc_desc[cnum].dep_pmd[0]);
3009
3010                 /*
3011                  * keep track of the monitor PMC that we are using.
3012                  * we save the value of the pmc in ctx_pmcs[] and if
3013                  * the monitoring is not stopped for the context we also
3014                  * place it in the saved state area so that it will be
3015                  * picked up later by the context switch code.
3016                  *
3017                  * The value in ctx_pmcs[] can only be changed in pfm_write_pmcs().
3018                  *
3019                  * The value in th_pmcs[] may be modified on overflow, i.e.,  when
3020                  * monitoring needs to be stopped.
3021                  */
3022                 if (is_monitor) CTX_USED_MONITOR(ctx, 1UL << cnum);
3023
3024                 /*
3025                  * update context state
3026                  */
3027                 ctx->ctx_pmcs[cnum] = value;
3028
3029                 if (is_loaded) {
3030                         /*
3031                          * write thread state
3032                          */
3033                         if (is_system == 0) ctx->th_pmcs[cnum] = value;
3034
3035                         /*
3036                          * write hardware register if we can
3037                          */
3038                         if (can_access_pmu) {
3039                                 ia64_set_pmc(cnum, value);
3040                         }
3041 #ifdef CONFIG_SMP
3042                         else {
3043                                 /*
3044                                  * per-task SMP only here
3045                                  *
3046                                  * we are guaranteed that the task is not running on the other CPU,
3047                                  * we indicate that this PMD will need to be reloaded if the task
3048                                  * is rescheduled on the CPU it ran last on.
3049                                  */
3050                                 ctx->ctx_reload_pmcs[0] |= 1UL << cnum;
3051                         }
3052 #endif
3053                 }
3054
3055                 DPRINT(("pmc[%u]=0x%lx ld=%d apmu=%d flags=0x%x all_pmcs=0x%lx used_pmds=0x%lx eventid=%ld smpl_pmds=0x%lx reset_pmds=0x%lx reloads_pmcs=0x%lx used_monitors=0x%lx ovfl_regs=0x%lx\n",
3056                           cnum,
3057                           value,
3058                           is_loaded,
3059                           can_access_pmu,
3060                           flags,
3061                           ctx->ctx_all_pmcs[0],
3062                           ctx->ctx_used_pmds[0],
3063                           ctx->ctx_pmds[cnum].eventid,
3064                           smpl_pmds,
3065                           reset_pmds,
3066                           ctx->ctx_reload_pmcs[0],
3067                           ctx->ctx_used_monitors[0],
3068                           ctx->ctx_ovfl_regs[0]));
3069         }
3070
3071         /*
3072          * make sure the changes are visible
3073          */
3074         if (can_access_pmu) ia64_srlz_d();
3075
3076         return 0;
3077 error:
3078         PFM_REG_RETFLAG_SET(req->reg_flags, PFM_REG_RETFL_EINVAL);
3079         return ret;
3080 }
3081
3082 static int
3083 pfm_write_pmds(pfm_context_t *ctx, void *arg, int count, struct pt_regs *regs)
3084 {
3085         struct task_struct *task;
3086         pfarg_reg_t *req = (pfarg_reg_t *)arg;
3087         unsigned long value, hw_value, ovfl_mask;
3088         unsigned int cnum;
3089         int i, can_access_pmu = 0, state;
3090         int is_counting, is_loaded, is_system, expert_mode;
3091         int ret = -EINVAL;
3092         pfm_reg_check_t wr_func;
3093
3094
3095         state     = ctx->ctx_state;
3096         is_loaded = state == PFM_CTX_LOADED ? 1 : 0;
3097         is_system = ctx->ctx_fl_system;
3098         ovfl_mask = pmu_conf->ovfl_val;
3099         task      = ctx->ctx_task;
3100
3101         if (unlikely(state == PFM_CTX_ZOMBIE)) return -EINVAL;
3102
3103         /*
3104          * on both UP and SMP, we can only write to the PMC when the task is
3105          * the owner of the local PMU.
3106          */
3107         if (likely(is_loaded)) {
3108                 /*
3109                  * In system wide and when the context is loaded, access can only happen
3110                  * when the caller is running on the CPU being monitored by the session.
3111                  * It does not have to be the owner (ctx_task) of the context per se.
3112                  */
3113                 if (unlikely(is_system && ctx->ctx_cpu != smp_processor_id())) {
3114                         DPRINT(("should be running on CPU%d\n", ctx->ctx_cpu));
3115                         return -EBUSY;
3116                 }
3117                 can_access_pmu = GET_PMU_OWNER() == task || is_system ? 1 : 0;
3118         }
3119         expert_mode = pfm_sysctl.expert_mode; 
3120
3121         for (i = 0; i < count; i++, req++) {
3122
3123                 cnum  = req->reg_num;
3124                 value = req->reg_value;
3125
3126                 if (!PMD_IS_IMPL(cnum)) {
3127                         DPRINT(("pmd[%u] is unimplemented or invalid\n", cnum));
3128                         goto abort_mission;
3129                 }
3130                 is_counting = PMD_IS_COUNTING(cnum);
3131                 wr_func     = pmu_conf->pmd_desc[cnum].write_check;
3132
3133                 /*
3134                  * execute write checker, if any
3135                  */
3136                 if (unlikely(expert_mode == 0 && wr_func)) {
3137                         unsigned long v = value;
3138
3139                         ret = (*wr_func)(task, ctx, cnum, &v, regs);
3140                         if (ret) goto abort_mission;
3141
3142                         value = v;
3143                         ret   = -EINVAL;
3144                 }
3145
3146                 /*
3147                  * no error on this register
3148                  */
3149                 PFM_REG_RETFLAG_SET(req->reg_flags, 0);
3150
3151                 /*
3152                  * now commit changes to software state
3153                  */
3154                 hw_value = value;
3155
3156                 /*
3157                  * update virtualized (64bits) counter
3158                  */
3159                 if (is_counting) {
3160                         /*
3161                          * write context state
3162                          */
3163                         ctx->ctx_pmds[cnum].lval = value;
3164
3165                         /*
3166                          * when context is load we use the split value
3167                          */
3168                         if (is_loaded) {
3169                                 hw_value = value &  ovfl_mask;
3170                                 value    = value & ~ovfl_mask;
3171                         }
3172                 }
3173                 /*
3174                  * update reset values (not just for counters)
3175                  */
3176                 ctx->ctx_pmds[cnum].long_reset  = req->reg_long_reset;
3177                 ctx->ctx_pmds[cnum].short_reset = req->reg_short_reset;
3178
3179                 /*
3180                  * update randomization parameters (not just for counters)
3181                  */
3182                 ctx->ctx_pmds[cnum].seed = req->reg_random_seed;
3183                 ctx->ctx_pmds[cnum].mask = req->reg_random_mask;
3184
3185                 /*
3186                  * update context value
3187                  */
3188                 ctx->ctx_pmds[cnum].val  = value;
3189
3190                 /*
3191                  * Keep track of what we use
3192                  *
3193                  * We do not keep track of PMC because we have to
3194                  * systematically restore ALL of them.
3195                  */
3196                 CTX_USED_PMD(ctx, PMD_PMD_DEP(cnum));
3197
3198                 /*
3199                  * mark this PMD register used as well
3200                  */
3201                 CTX_USED_PMD(ctx, RDEP(cnum));
3202
3203                 /*
3204                  * make sure we do not try to reset on
3205                  * restart because we have established new values
3206                  */
3207                 if (is_counting && state == PFM_CTX_MASKED) {
3208                         ctx->ctx_ovfl_regs[0] &= ~1UL << cnum;
3209                 }
3210
3211                 if (is_loaded) {
3212                         /*
3213                          * write thread state
3214                          */
3215                         if (is_system == 0) ctx->th_pmds[cnum] = hw_value;
3216
3217                         /*
3218                          * write hardware register if we can
3219                          */
3220                         if (can_access_pmu) {
3221                                 ia64_set_pmd(cnum, hw_value);
3222                         } else {
3223 #ifdef CONFIG_SMP
3224                                 /*
3225                                  * we are guaranteed that the task is not running on the other CPU,
3226                                  * we indicate that this PMD will need to be reloaded if the task
3227                                  * is rescheduled on the CPU it ran last on.
3228                                  */
3229                                 ctx->ctx_reload_pmds[0] |= 1UL << cnum;
3230 #endif
3231                         }
3232                 }
3233
3234                 DPRINT(("pmd[%u]=0x%lx ld=%d apmu=%d, hw_value=0x%lx ctx_pmd=0x%lx  short_reset=0x%lx "
3235                           "long_reset=0x%lx notify=%c seed=0x%lx mask=0x%lx used_pmds=0x%lx reset_pmds=0x%lx reload_pmds=0x%lx all_pmds=0x%lx ovfl_regs=0x%lx\n",
3236                         cnum,
3237                         value,
3238                         is_loaded,
3239                         can_access_pmu,
3240                         hw_value,
3241                         ctx->ctx_pmds[cnum].val,
3242                         ctx->ctx_pmds[cnum].short_reset,
3243                         ctx->ctx_pmds[cnum].long_reset,
3244                         PMC_OVFL_NOTIFY(ctx, cnum) ? 'Y':'N',
3245                         ctx->ctx_pmds[cnum].seed,
3246                         ctx->ctx_pmds[cnum].mask,
3247                         ctx->ctx_used_pmds[0],
3248                         ctx->ctx_pmds[cnum].reset_pmds[0],
3249                         ctx->ctx_reload_pmds[0],
3250                         ctx->ctx_all_pmds[0],
3251                         ctx->ctx_ovfl_regs[0]));
3252         }
3253
3254         /*
3255          * make changes visible
3256          */
3257         if (can_access_pmu) ia64_srlz_d();
3258
3259         return 0;
3260
3261 abort_mission:
3262         /*
3263          * for now, we have only one possibility for error
3264          */
3265         PFM_REG_RETFLAG_SET(req->reg_flags, PFM_REG_RETFL_EINVAL);
3266         return ret;
3267 }
3268
3269 /*
3270  * By the way of PROTECT_CONTEXT(), interrupts are masked while we are in this function.
3271  * Therefore we know, we do not have to worry about the PMU overflow interrupt. If an
3272  * interrupt is delivered during the call, it will be kept pending until we leave, making
3273  * it appears as if it had been generated at the UNPROTECT_CONTEXT(). At least we are
3274  * guaranteed to return consistent data to the user, it may simply be old. It is not
3275  * trivial to treat the overflow while inside the call because you may end up in
3276  * some module sampling buffer code causing deadlocks.
3277  */
3278 static int
3279 pfm_read_pmds(pfm_context_t *ctx, void *arg, int count, struct pt_regs *regs)
3280 {
3281         struct task_struct *task;
3282         unsigned long val = 0UL, lval, ovfl_mask, sval;
3283         pfarg_reg_t *req = (pfarg_reg_t *)arg;
3284         unsigned int cnum, reg_flags = 0;
3285         int i, can_access_pmu = 0, state;
3286         int is_loaded, is_system, is_counting, expert_mode;
3287         int ret = -EINVAL;
3288         pfm_reg_check_t rd_func;
3289
3290         /*
3291          * access is possible when loaded only for
3292          * self-monitoring tasks or in UP mode
3293          */
3294
3295         state     = ctx->ctx_state;
3296         is_loaded = state == PFM_CTX_LOADED ? 1 : 0;
3297         is_system = ctx->ctx_fl_system;
3298         ovfl_mask = pmu_conf->ovfl_val;
3299         task      = ctx->ctx_task;
3300
3301         if (state == PFM_CTX_ZOMBIE) return -EINVAL;
3302
3303         if (likely(is_loaded)) {
3304                 /*
3305                  * In system wide and when the context is loaded, access can only happen
3306                  * when the caller is running on the CPU being monitored by the session.
3307                  * It does not have to be the owner (ctx_task) of the context per se.
3308                  */
3309                 if (unlikely(is_system && ctx->ctx_cpu != smp_processor_id())) {
3310                         DPRINT(("should be running on CPU%d\n", ctx->ctx_cpu));
3311                         return -EBUSY;
3312                 }
3313                 /*
3314                  * this can be true when not self-monitoring only in UP
3315                  */
3316                 can_access_pmu = GET_PMU_OWNER() == task || is_system ? 1 : 0;
3317
3318                 if (can_access_pmu) ia64_srlz_d();
3319         }
3320         expert_mode = pfm_sysctl.expert_mode; 
3321
3322         DPRINT(("ld=%d apmu=%d ctx_state=%d\n",
3323                 is_loaded,
3324                 can_access_pmu,
3325                 state));
3326
3327         /*
3328          * on both UP and SMP, we can only read the PMD from the hardware register when
3329          * the task is the owner of the local PMU.
3330          */
3331
3332         for (i = 0; i < count; i++, req++) {
3333
3334                 cnum        = req->reg_num;
3335                 reg_flags   = req->reg_flags;
3336
3337                 if (unlikely(!PMD_IS_IMPL(cnum))) goto error;
3338                 /*
3339                  * we can only read the register that we use. That includes
3340                  * the one we explicitly initialize AND the one we want included
3341                  * in the sampling buffer (smpl_regs).
3342                  *
3343                  * Having this restriction allows optimization in the ctxsw routine
3344                  * without compromising security (leaks)
3345                  */
3346                 if (unlikely(!CTX_IS_USED_PMD(ctx, cnum))) goto error;
3347
3348                 sval        = ctx->ctx_pmds[cnum].val;
3349                 lval        = ctx->ctx_pmds[cnum].lval;
3350                 is_counting = PMD_IS_COUNTING(cnum);
3351
3352                 /*
3353                  * If the task is not the current one, then we check if the
3354                  * PMU state is still in the local live register due to lazy ctxsw.
3355                  * If true, then we read directly from the registers.
3356                  */
3357                 if (can_access_pmu){
3358                         val = ia64_get_pmd(cnum);
3359                 } else {
3360                         /*
3361                          * context has been saved
3362                          * if context is zombie, then task does not exist anymore.
3363                          * In this case, we use the full value saved in the context (pfm_flush_regs()).
3364                          */
3365                         val = is_loaded ? ctx->th_pmds[cnum] : 0UL;
3366                 }
3367                 rd_func = pmu_conf->pmd_desc[cnum].read_check;
3368
3369                 if (is_counting) {
3370                         /*
3371                          * XXX: need to check for overflow when loaded
3372                          */
3373                         val &= ovfl_mask;
3374                         val += sval;
3375                 }
3376
3377                 /*
3378                  * execute read checker, if any
3379                  */
3380                 if (unlikely(expert_mode == 0 && rd_func)) {
3381                         unsigned long v = val;
3382                         ret = (*rd_func)(ctx->ctx_task, ctx, cnum, &v, regs);
3383                         if (ret) goto error;
3384                         val = v;
3385                         ret = -EINVAL;
3386                 }
3387
3388                 PFM_REG_RETFLAG_SET(reg_flags, 0);
3389
3390                 DPRINT(("pmd[%u]=0x%lx\n", cnum, val));
3391
3392                 /*
3393                  * update register return value, abort all if problem during copy.
3394                  * we only modify the reg_flags field. no check mode is fine because
3395                  * access has been verified upfront in sys_perfmonctl().
3396                  */
3397                 req->reg_value            = val;
3398                 req->reg_flags            = reg_flags;
3399                 req->reg_last_reset_val   = lval;
3400         }
3401
3402         return 0;
3403
3404 error:
3405         PFM_REG_RETFLAG_SET(req->reg_flags, PFM_REG_RETFL_EINVAL);
3406         return ret;
3407 }
3408
3409 int
3410 pfm_mod_write_pmcs(struct task_struct *task, void *req, unsigned int nreq, struct pt_regs *regs)
3411 {
3412         pfm_context_t *ctx;
3413
3414         if (req == NULL) return -EINVAL;
3415
3416         ctx = GET_PMU_CTX();
3417
3418         if (ctx == NULL) return -EINVAL;
3419
3420         /*
3421          * for now limit to current task, which is enough when calling
3422          * from overflow handler
3423          */
3424         if (task != current && ctx->ctx_fl_system == 0) return -EBUSY;
3425
3426         return pfm_write_pmcs(ctx, req, nreq, regs);
3427 }
3428 EXPORT_SYMBOL(pfm_mod_write_pmcs);
3429
3430 int
3431 pfm_mod_read_pmds(struct task_struct *task, void *req, unsigned int nreq, struct pt_regs *regs)
3432 {
3433         pfm_context_t *ctx;
3434
3435         if (req == NULL) return -EINVAL;
3436
3437         ctx = GET_PMU_CTX();
3438
3439         if (ctx == NULL) return -EINVAL;
3440
3441         /*
3442          * for now limit to current task, which is enough when calling
3443          * from overflow handler
3444          */
3445         if (task != current && ctx->ctx_fl_system == 0) return -EBUSY;
3446
3447         return pfm_read_pmds(ctx, req, nreq, regs);
3448 }
3449 EXPORT_SYMBOL(pfm_mod_read_pmds);
3450
3451 /*
3452  * Only call this function when a process it trying to
3453  * write the debug registers (reading is always allowed)
3454  */
3455 int
3456 pfm_use_debug_registers(struct task_struct *task)
3457 {
3458         pfm_context_t *ctx = task->thread.pfm_context;
3459         unsigned long flags;
3460         int ret = 0;
3461
3462         if (pmu_conf->use_rr_dbregs == 0) return 0;
3463
3464         DPRINT(("called for [%d]\n", task_pid_nr(task)));
3465
3466         /*
3467          * do it only once
3468          */
3469         if (task->thread.flags & IA64_THREAD_DBG_VALID) return 0;
3470
3471         /*
3472          * Even on SMP, we do not need to use an atomic here because
3473          * the only way in is via ptrace() and this is possible only when the
3474          * process is stopped. Even in the case where the ctxsw out is not totally
3475          * completed by the time we come here, there is no way the 'stopped' process
3476          * could be in the middle of fiddling with the pfm_write_ibr_dbr() routine.
3477          * So this is always safe.
3478          */
3479         if (ctx && ctx->ctx_fl_using_dbreg == 1) return -1;
3480
3481         LOCK_PFS(flags);
3482
3483         /*
3484          * We cannot allow setting breakpoints when system wide monitoring
3485          * sessions are using the debug registers.
3486          */
3487         if (pfm_sessions.pfs_sys_use_dbregs> 0)
3488                 ret = -1;
3489         else
3490                 pfm_sessions.pfs_ptrace_use_dbregs++;
3491
3492         DPRINT(("ptrace_use_dbregs=%u  sys_use_dbregs=%u by [%d] ret = %d\n",
3493                   pfm_sessions.pfs_ptrace_use_dbregs,
3494                   pfm_sessions.pfs_sys_use_dbregs,
3495                   task_pid_nr(task), ret));
3496
3497         UNLOCK_PFS(flags);
3498
3499         return ret;
3500 }
3501
3502 /*
3503  * This function is called for every task that exits with the
3504  * IA64_THREAD_DBG_VALID set. This indicates a task which was
3505  * able to use the debug registers for debugging purposes via
3506  * ptrace(). Therefore we know it was not using them for
3507  * performance monitoring, so we only decrement the number
3508  * of "ptraced" debug register users to keep the count up to date
3509  */
3510 int
3511 pfm_release_debug_registers(struct task_struct *task)
3512 {
3513         unsigned long flags;
3514         int ret;
3515
3516         if (pmu_conf->use_rr_dbregs == 0) return 0;
3517
3518         LOCK_PFS(flags);
3519         if (pfm_sessions.pfs_ptrace_use_dbregs == 0) {
3520                 printk(KERN_ERR "perfmon: invalid release for [%d] ptrace_use_dbregs=0\n", task_pid_nr(task));
3521                 ret = -1;
3522         }  else {
3523                 pfm_sessions.pfs_ptrace_use_dbregs--;
3524                 ret = 0;
3525         }
3526         UNLOCK_PFS(flags);
3527
3528         return ret;
3529 }
3530
3531 static int
3532 pfm_restart(pfm_context_t *ctx, void *arg, int count, struct pt_regs *regs)
3533 {
3534         struct task_struct *task;
3535         pfm_buffer_fmt_t *fmt;
3536         pfm_ovfl_ctrl_t rst_ctrl;
3537         int state, is_system;
3538         int ret = 0;
3539
3540         state     = ctx->ctx_state;
3541         fmt       = ctx->ctx_buf_fmt;
3542         is_system = ctx->ctx_fl_system;
3543         task      = PFM_CTX_TASK(ctx);
3544
3545         switch(state) {
3546                 case PFM_CTX_MASKED:
3547                         break;
3548                 case PFM_CTX_LOADED: 
3549                         if (CTX_HAS_SMPL(ctx) && fmt->fmt_restart_active) break;
3550                         /* fall through */
3551                 case PFM_CTX_UNLOADED:
3552                 case PFM_CTX_ZOMBIE:
3553                         DPRINT(("invalid state=%d\n", state));
3554                         return -EBUSY;
3555                 default:
3556                         DPRINT(("state=%d, cannot operate (no active_restart handler)\n", state));
3557                         return -EINVAL;
3558         }
3559
3560         /*
3561          * In system wide and when the context is loaded, access can only happen
3562          * when the caller is running on the CPU being monitored by the session.
3563          * It does not have to be the owner (ctx_task) of the context per se.
3564          */
3565         if (is_system && ctx->ctx_cpu != smp_processor_id()) {
3566                 DPRINT(("should be running on CPU%d\n", ctx->ctx_cpu));
3567                 return -EBUSY;
3568         }
3569
3570         /* sanity check */
3571         if (unlikely(task == NULL)) {
3572                 printk(KERN_ERR "perfmon: [%d] pfm_restart no task\n", task_pid_nr(current));
3573                 return -EINVAL;
3574         }
3575
3576         if (task == current || is_system) {
3577
3578                 fmt = ctx->ctx_buf_fmt;
3579
3580                 DPRINT(("restarting self %d ovfl=0x%lx\n",
3581                         task_pid_nr(task),
3582                         ctx->ctx_ovfl_regs[0]));
3583
3584                 if (CTX_HAS_SMPL(ctx)) {
3585
3586                         prefetch(ctx->ctx_smpl_hdr);
3587
3588                         rst_ctrl.bits.mask_monitoring = 0;
3589                         rst_ctrl.bits.reset_ovfl_pmds = 0;
3590
3591                         if (state == PFM_CTX_LOADED)
3592                                 ret = pfm_buf_fmt_restart_active(fmt, task, &rst_ctrl, ctx->ctx_smpl_hdr, regs);
3593                         else
3594                                 ret = pfm_buf_fmt_restart(fmt, task, &rst_ctrl, ctx->ctx_smpl_hdr, regs);
3595                 } else {
3596                         rst_ctrl.bits.mask_monitoring = 0;
3597                         rst_ctrl.bits.reset_ovfl_pmds = 1;
3598                 }
3599
3600                 if (ret == 0) {
3601                         if (rst_ctrl.bits.reset_ovfl_pmds)
3602                                 pfm_reset_regs(ctx, ctx->ctx_ovfl_regs, PFM_PMD_LONG_RESET);
3603
3604                         if (rst_ctrl.bits.mask_monitoring == 0) {
3605                                 DPRINT(("resuming monitoring for [%d]\n", task_pid_nr(task)));
3606
3607                                 if (state == PFM_CTX_MASKED) pfm_restore_monitoring(task);
3608                         } else {
3609                                 DPRINT(("keeping monitoring stopped for [%d]\n", task_pid_nr(task)));
3610
3611                                 // cannot use pfm_stop_monitoring(task, regs);
3612                         }
3613                 }
3614                 /*
3615                  * clear overflowed PMD mask to remove any stale information
3616                  */
3617                 ctx->ctx_ovfl_regs[0] = 0UL;
3618
3619                 /*
3620                  * back to LOADED state
3621                  */
3622                 ctx->ctx_state = PFM_CTX_LOADED;
3623
3624                 /*
3625                  * XXX: not really useful for self monitoring
3626                  */
3627                 ctx->ctx_fl_can_restart = 0;
3628
3629                 return 0;
3630         }
3631
3632         /* 
3633          * restart another task
3634          */
3635
3636         /*
3637          * When PFM_CTX_MASKED, we cannot issue a restart before the previous 
3638          * one is seen by the task.
3639          */
3640         if (state == PFM_CTX_MASKED) {
3641                 if (ctx->ctx_fl_can_restart == 0) return -EINVAL;
3642                 /*
3643                  * will prevent subsequent restart before this one is
3644                  * seen by other task
3645                  */
3646                 ctx->ctx_fl_can_restart = 0;
3647         }
3648
3649         /*
3650          * if blocking, then post the semaphore is PFM_CTX_MASKED, i.e.
3651          * the task is blocked or on its way to block. That's the normal
3652          * restart path. If the monitoring is not masked, then the task
3653          * can be actively monitoring and we cannot directly intervene.
3654          * Therefore we use the trap mechanism to catch the task and
3655          * force it to reset the buffer/reset PMDs.
3656          *
3657          * if non-blocking, then we ensure that the task will go into
3658          * pfm_handle_work() before returning to user mode.
3659          *
3660          * We cannot explicitly reset another task, it MUST always
3661          * be done by the task itself. This works for system wide because
3662          * the tool that is controlling the session is logically doing 
3663          * "self-monitoring".
3664          */
3665         if (CTX_OVFL_NOBLOCK(ctx) == 0 && state == PFM_CTX_MASKED) {
3666                 DPRINT(("unblocking [%d]\n", task_pid_nr(task)));
3667                 complete(&ctx->ctx_restart_done);
3668         } else {
3669                 DPRINT(("[%d] armed exit trap\n", task_pid_nr(task)));
3670
3671                 ctx->ctx_fl_trap_reason = PFM_TRAP_REASON_RESET;
3672
3673                 PFM_SET_WORK_PENDING(task, 1);
3674
3675                 set_notify_resume(task);
3676
3677                 /*
3678                  * XXX: send reschedule if task runs on another CPU
3679                  */
3680         }
3681         return 0;
3682 }
3683
3684 static int
3685 pfm_debug(pfm_context_t *ctx, void *arg, int count, struct pt_regs *regs)
3686 {
3687         unsigned int m = *(unsigned int *)arg;
3688
3689         pfm_sysctl.debug = m == 0 ? 0 : 1;
3690
3691         printk(KERN_INFO "perfmon debugging %s (timing reset)\n", pfm_sysctl.debug ? "on" : "off");
3692
3693         if (m == 0) {
3694                 memset(pfm_stats, 0, sizeof(pfm_stats));
3695                 for(m=0; m < NR_CPUS; m++) pfm_stats[m].pfm_ovfl_intr_cycles_min = ~0UL;
3696         }
3697         return 0;
3698 }
3699
3700 /*
3701  * arg can be NULL and count can be zero for this function
3702  */
3703 static int
3704 pfm_write_ibr_dbr(int mode, pfm_context_t *ctx, void *arg, int count, struct pt_regs *regs)
3705 {
3706         struct thread_struct *thread = NULL;
3707         struct task_struct *task;
3708         pfarg_dbreg_t *req = (pfarg_dbreg_t *)arg;
3709         unsigned long flags;
3710         dbreg_t dbreg;
3711         unsigned int rnum;
3712         int first_time;
3713         int ret = 0, state;
3714         int i, can_access_pmu = 0;
3715         int is_system, is_loaded;
3716
3717         if (pmu_conf->use_rr_dbregs == 0) return -EINVAL;
3718
3719         state     = ctx->ctx_state;
3720         is_loaded = state == PFM_CTX_LOADED ? 1 : 0;
3721         is_system = ctx->ctx_fl_system;
3722         task      = ctx->ctx_task;
3723
3724         if (state == PFM_CTX_ZOMBIE) return -EINVAL;
3725
3726         /*
3727          * on both UP and SMP, we can only write to the PMC when the task is
3728          * the owner of the local PMU.
3729          */
3730         if (is_loaded) {
3731                 thread = &task->thread;
3732                 /*
3733                  * In system wide and when the context is loaded, access can only happen
3734                  * when the caller is running on the CPU being monitored by the session.
3735                  * It does not have to be the owner (ctx_task) of the context per se.
3736                  */
3737                 if (unlikely(is_system && ctx->ctx_cpu != smp_processor_id())) {
3738                         DPRINT(("should be running on CPU%d\n", ctx->ctx_cpu));
3739                         return -EBUSY;
3740                 }
3741                 can_access_pmu = GET_PMU_OWNER() == task || is_system ? 1 : 0;
3742         }
3743
3744         /*
3745          * we do not need to check for ipsr.db because we do clear ibr.x, dbr.r, and dbr.w
3746          * ensuring that no real breakpoint can be installed via this call.
3747          *
3748          * IMPORTANT: regs can be NULL in this function
3749          */
3750
3751         first_time = ctx->ctx_fl_using_dbreg == 0;
3752
3753         /*
3754          * don't bother if we are loaded and task is being debugged
3755          */
3756         if (is_loaded && (thread->flags & IA64_THREAD_DBG_VALID) != 0) {
3757                 DPRINT(("debug registers already in use for [%d]\n", task_pid_nr(task)));
3758                 return -EBUSY;
3759         }
3760
3761         /*
3762          * check for debug registers in system wide mode
3763          *
3764          * If though a check is done in pfm_context_load(),
3765          * we must repeat it here, in case the registers are
3766          * written after the context is loaded
3767          */
3768         if (is_loaded) {
3769                 LOCK_PFS(flags);
3770
3771                 if (first_time && is_system) {
3772                         if (pfm_sessions.pfs_ptrace_use_dbregs)
3773                                 ret = -EBUSY;
3774                         else
3775                                 pfm_sessions.pfs_sys_use_dbregs++;
3776                 }
3777                 UNLOCK_PFS(flags);
3778         }
3779
3780         if (ret != 0) return ret;
3781
3782         /*
3783          * mark ourself as user of the debug registers for
3784          * perfmon purposes.
3785          */
3786         ctx->ctx_fl_using_dbreg = 1;
3787
3788         /*
3789          * clear hardware registers to make sure we don't
3790          * pick up stale state.
3791          *
3792          * for a system wide session, we do not use
3793          * thread.dbr, thread.ibr because this process
3794          * never leaves the current CPU and the state
3795          * is shared by all processes running on it
3796          */
3797         if (first_time && can_access_pmu) {
3798                 DPRINT(("[%d] clearing ibrs, dbrs\n", task_pid_nr(task)));
3799                 for (i=0; i < pmu_conf->num_ibrs; i++) {
3800                         ia64_set_ibr(i, 0UL);
3801                         ia64_dv_serialize_instruction();
3802                 }
3803                 ia64_srlz_i();
3804                 for (i=0; i < pmu_conf->num_dbrs; i++) {
3805                         ia64_set_dbr(i, 0UL);
3806                         ia64_dv_serialize_data();
3807                 }
3808                 ia64_srlz_d();
3809         }
3810
3811         /*
3812          * Now install the values into the registers
3813          */
3814         for (i = 0; i < count; i++, req++) {
3815
3816                 rnum      = req->dbreg_num;
3817                 dbreg.val = req->dbreg_value;
3818
3819                 ret = -EINVAL;
3820
3821                 if ((mode == PFM_CODE_RR && rnum >= PFM_NUM_IBRS) || ((mode == PFM_DATA_RR) && rnum >= PFM_NUM_DBRS)) {
3822                         DPRINT(("invalid register %u val=0x%lx mode=%d i=%d count=%d\n",
3823                                   rnum, dbreg.val, mode, i, count));
3824
3825                         goto abort_mission;
3826                 }
3827
3828                 /*
3829                  * make sure we do not install enabled breakpoint
3830                  */
3831                 if (rnum & 0x1) {
3832                         if (mode == PFM_CODE_RR)
3833                                 dbreg.ibr.ibr_x = 0;
3834                         else
3835                                 dbreg.dbr.dbr_r = dbreg.dbr.dbr_w = 0;
3836                 }
3837
3838                 PFM_REG_RETFLAG_SET(req->dbreg_flags, 0);
3839
3840                 /*
3841                  * Debug registers, just like PMC, can only be modified
3842                  * by a kernel call. Moreover, perfmon() access to those
3843                  * registers are centralized in this routine. The hardware
3844                  * does not modify the value of these registers, therefore,
3845                  * if we save them as they are written, we can avoid having
3846                  * to save them on context switch out. This is made possible
3847                  * by the fact that when perfmon uses debug registers, ptrace()
3848                  * won't be able to modify them concurrently.
3849                  */
3850                 if (mode == PFM_CODE_RR) {
3851                         CTX_USED_IBR(ctx, rnum);
3852
3853                         if (can_access_pmu) {
3854                                 ia64_set_ibr(rnum, dbreg.val);
3855                                 ia64_dv_serialize_instruction();
3856                         }
3857
3858                         ctx->ctx_ibrs[rnum] = dbreg.val;
3859
3860                         DPRINT(("write ibr%u=0x%lx used_ibrs=0x%x ld=%d apmu=%d\n",
3861                                 rnum, dbreg.val, ctx->ctx_used_ibrs[0], is_loaded, can_access_pmu));
3862                 } else {
3863                         CTX_USED_DBR(ctx, rnum);
3864
3865                         if (can_access_pmu) {
3866                                 ia64_set_dbr(rnum, dbreg.val);
3867                                 ia64_dv_serialize_data();
3868                         }
3869                         ctx->ctx_dbrs[rnum] = dbreg.val;
3870
3871                         DPRINT(("write dbr%u=0x%lx used_dbrs=0x%x ld=%d apmu=%d\n",
3872                                 rnum, dbreg.val, ctx->ctx_used_dbrs[0], is_loaded, can_access_pmu));
3873                 }
3874         }
3875
3876         return 0;
3877
3878 abort_mission:
3879         /*
3880          * in case it was our first attempt, we undo the global modifications
3881          */
3882         if (first_time) {
3883                 LOCK_PFS(flags);
3884                 if (ctx->ctx_fl_system) {
3885                         pfm_sessions.pfs_sys_use_dbregs--;
3886                 }
3887                 UNLOCK_PFS(flags);
3888                 ctx->ctx_fl_using_dbreg = 0;
3889         }
3890         /*
3891          * install error return flag
3892          */
3893         PFM_REG_RETFLAG_SET(req->dbreg_flags, PFM_REG_RETFL_EINVAL);
3894
3895         return ret;
3896 }
3897
3898 static int
3899 pfm_write_ibrs(pfm_context_t *ctx, void *arg, int count, struct pt_regs *regs)
3900 {
3901         return pfm_write_ibr_dbr(PFM_CODE_RR, ctx, arg, count, regs);
3902 }
3903
3904 static int
3905 pfm_write_dbrs(pfm_context_t *ctx, void *arg, int count, struct pt_regs *regs)
3906 {
3907         return pfm_write_ibr_dbr(PFM_DATA_RR, ctx, arg, count, regs);
3908 }
3909
3910 int
3911 pfm_mod_write_ibrs(struct task_struct *task, void *req, unsigned int nreq, struct pt_regs *regs)
3912 {
3913         pfm_context_t *ctx;
3914
3915         if (req == NULL) return -EINVAL;
3916
3917         ctx = GET_PMU_CTX();
3918
3919         if (ctx == NULL) return -EINVAL;
3920
3921         /*
3922          * for now limit to current task, which is enough when calling
3923          * from overflow handler
3924          */
3925         if (task != current && ctx->ctx_fl_system == 0) return -EBUSY;
3926
3927         return pfm_write_ibrs(ctx, req, nreq, regs);
3928 }
3929 EXPORT_SYMBOL(pfm_mod_write_ibrs);
3930
3931 int
3932 pfm_mod_write_dbrs(struct task_struct *task, void *req, unsigned int nreq, struct pt_regs *regs)
3933 {
3934         pfm_context_t *ctx;
3935
3936         if (req == NULL) return -EINVAL;
3937
3938         ctx = GET_PMU_CTX();
3939
3940         if (ctx == NULL) return -EINVAL;
3941
3942         /*
3943          * for now limit to current task, which is enough when calling
3944          * from overflow handler
3945          */
3946         if (task != current && ctx->ctx_fl_system == 0) return -EBUSY;
3947
3948         return pfm_write_dbrs(ctx, req, nreq, regs);
3949 }
3950 EXPORT_SYMBOL(pfm_mod_write_dbrs);
3951
3952
3953 static int
3954 pfm_get_features(pfm_context_t *ctx, void *arg, int count, struct pt_regs *regs)
3955 {
3956         pfarg_features_t *req = (pfarg_features_t *)arg;
3957
3958         req->ft_version = PFM_VERSION;
3959         return 0;
3960 }
3961
3962 static int
3963 pfm_stop(pfm_context_t *ctx, void *arg, int count, struct pt_regs *regs)
3964 {
3965         struct pt_regs *tregs;
3966         struct task_struct *task = PFM_CTX_TASK(ctx);
3967         int state, is_system;
3968
3969         state     = ctx->ctx_state;
3970         is_system = ctx->ctx_fl_system;
3971
3972         /*
3973          * context must be attached to issue the stop command (includes LOADED,MASKED,ZOMBIE)
3974          */
3975         if (state == PFM_CTX_UNLOADED) return -EINVAL;
3976
3977         /*
3978          * In system wide and when the context is loaded, access can only happen
3979          * when the caller is running on the CPU being monitored by the session.
3980          * It does not have to be the owner (ctx_task) of the context per se.
3981          */
3982         if (is_system && ctx->ctx_cpu != smp_processor_id()) {
3983                 DPRINT(("should be running on CPU%d\n", ctx->ctx_cpu));
3984                 return -EBUSY;
3985         }
3986         DPRINT(("task [%d] ctx_state=%d is_system=%d\n",
3987                 task_pid_nr(PFM_CTX_TASK(ctx)),
3988                 state,
3989                 is_system));
3990         /*
3991          * in system mode, we need to update the PMU directly
3992          * and the user level state of the caller, which may not
3993          * necessarily be the creator of the context.
3994          */
3995         if (is_system) {
3996                 /*
3997                  * Update local PMU first
3998                  *
3999                  * disable dcr pp
4000                  */
4001                 ia64_setreg(_IA64_REG_CR_DCR, ia64_getreg(_IA64_REG_CR_DCR) & ~IA64_DCR_PP);
4002                 ia64_srlz_i();
4003
4004                 /*
4005                  * update local cpuinfo
4006                  */
4007                 PFM_CPUINFO_CLEAR(PFM_CPUINFO_DCR_PP);
4008
4009                 /*
4010                  * stop monitoring, does srlz.i
4011                  */
4012                 pfm_clear_psr_pp();
4013
4014                 /*
4015                  * stop monitoring in the caller
4016                  */
4017                 ia64_psr(regs)->pp = 0;
4018
4019                 return 0;
4020         }
4021         /*
4022          * per-task mode
4023          */
4024
4025         if (task == current) {
4026                 /* stop monitoring  at kernel level */
4027                 pfm_clear_psr_up();
4028
4029                 /*
4030                  * stop monitoring at the user level
4031                  */
4032                 ia64_psr(regs)->up = 0;
4033         } else {
4034                 tregs = task_pt_regs(task);
4035
4036                 /*
4037                  * stop monitoring at the user level
4038                  */
4039                 ia64_psr(tregs)->up = 0;
4040
4041                 /*
4042                  * monitoring disabled in kernel at next reschedule
4043                  */
4044                 ctx->ctx_saved_psr_up = 0;
4045                 DPRINT(("task=[%d]\n", task_pid_nr(task)));
4046         }
4047         return 0;
4048 }
4049
4050
4051 static int
4052 pfm_start(pfm_context_t *ctx, void *arg, int count, struct pt_regs *regs)
4053 {
4054         struct pt_regs *tregs;
4055         int state, is_system;
4056
4057         state     = ctx->ctx_state;
4058         is_system = ctx->ctx_fl_system;
4059
4060         if (state != PFM_CTX_LOADED) return -EINVAL;
4061
4062         /*
4063          * In system wide and when the context is loaded, access can only happen
4064          * when the caller is running on the CPU being monitored by the session.
4065          * It does not have to be the owner (ctx_task) of the context per se.
4066          */
4067         if (is_system && ctx->ctx_cpu != smp_processor_id()) {
4068                 DPRINT(("should be running on CPU%d\n", ctx->ctx_cpu));
4069                 return -EBUSY;
4070         }
4071
4072         /*
4073          * in system mode, we need to update the PMU directly
4074          * and the user level state of the caller, which may not
4075          * necessarily be the creator of the context.
4076          */
4077         if (is_system) {
4078
4079                 /*
4080                  * set user level psr.pp for the caller
4081                  */
4082                 ia64_psr(regs)->pp = 1;
4083
4084                 /*
4085                  * now update the local PMU and cpuinfo
4086                  */
4087                 PFM_CPUINFO_SET(PFM_CPUINFO_DCR_PP);
4088
4089                 /*
4090                  * start monitoring at kernel level
4091                  */
4092                 pfm_set_psr_pp();
4093
4094                 /* enable dcr pp */
4095                 ia64_setreg(_IA64_REG_CR_DCR, ia64_getreg(_IA64_REG_CR_DCR) | IA64_DCR_PP);
4096                 ia64_srlz_i();
4097
4098                 return 0;
4099         }
4100
4101         /*
4102          * per-process mode
4103          */
4104
4105         if (ctx->ctx_task == current) {
4106
4107                 /* start monitoring at kernel level */
4108                 pfm_set_psr_up();
4109
4110                 /*
4111                  * activate monitoring at user level
4112                  */
4113                 ia64_psr(regs)->up = 1;
4114
4115         } else {
4116                 tregs = task_pt_regs(ctx->ctx_task);
4117
4118                 /*
4119                  * start monitoring at the kernel level the next
4120                  * time the task is scheduled
4121                  */
4122                 ctx->ctx_saved_psr_up = IA64_PSR_UP;
4123
4124                 /*
4125                  * activate monitoring at user level
4126                  */
4127                 ia64_psr(tregs)->up = 1;
4128         }
4129         return 0;
4130 }
4131
4132 static int
4133 pfm_get_pmc_reset(pfm_context_t *ctx, void *arg, int count, struct pt_regs *regs)
4134 {
4135         pfarg_reg_t *req = (pfarg_reg_t *)arg;
4136         unsigned int cnum;
4137         int i;
4138         int ret = -EINVAL;
4139
4140         for (i = 0; i < count; i++, req++) {
4141
4142                 cnum = req->reg_num;
4143
4144                 if (!PMC_IS_IMPL(cnum)) goto abort_mission;
4145
4146                 req->reg_value = PMC_DFL_VAL(cnum);
4147
4148                 PFM_REG_RETFLAG_SET(req->reg_flags, 0);
4149
4150                 DPRINT(("pmc_reset_val pmc[%u]=0x%lx\n", cnum, req->reg_value));
4151         }
4152         return 0;
4153
4154 abort_mission:
4155         PFM_REG_RETFLAG_SET(req->reg_flags, PFM_REG_RETFL_EINVAL);
4156         return ret;
4157 }
4158
4159 static int
4160 pfm_check_task_exist(pfm_context_t *ctx)
4161 {
4162         struct task_struct *g, *t;
4163         int ret = -ESRCH;
4164
4165         read_lock(&tasklist_lock);
4166
4167         do_each_thread (g, t) {
4168                 if (t->thread.pfm_context == ctx) {
4169                         ret = 0;
4170                         goto out;
4171                 }
4172         } while_each_thread (g, t);
4173 out:
4174         read_unlock(&tasklist_lock);
4175
4176         DPRINT(("pfm_check_task_exist: ret=%d ctx=%p\n", ret, ctx));
4177
4178         return ret;
4179 }
4180
4181 static int
4182 pfm_context_load(pfm_context_t *ctx, void *arg, int count, struct pt_regs *regs)
4183 {
4184         struct task_struct *task;
4185         struct thread_struct *thread;
4186         struct pfm_context_t *old;
4187         unsigned long flags;
4188 #ifndef CONFIG_SMP
4189         struct task_struct *owner_task = NULL;
4190 #endif
4191         pfarg_load_t *req = (pfarg_load_t *)arg;
4192         unsigned long *pmcs_source, *pmds_source;
4193         int the_cpu;
4194         int ret = 0;
4195         int state, is_system, set_dbregs = 0;
4196
4197         state     = ctx->ctx_state;
4198         is_system = ctx->ctx_fl_system;
4199         /*
4200          * can only load from unloaded or terminated state
4201          */
4202         if (state != PFM_CTX_UNLOADED) {
4203                 DPRINT(("cannot load to [%d], invalid ctx_state=%d\n",
4204                         req->load_pid,
4205                         ctx->ctx_state));
4206                 return -EBUSY;
4207         }
4208
4209         DPRINT(("load_pid [%d] using_dbreg=%d\n", req->load_pid, ctx->ctx_fl_using_dbreg));
4210
4211         if (CTX_OVFL_NOBLOCK(ctx) == 0 && req->load_pid == current->pid) {
4212                 DPRINT(("cannot use blocking mode on self\n"));
4213                 return -EINVAL;
4214         }
4215
4216         ret = pfm_get_task(ctx, req->load_pid, &task);
4217         if (ret) {
4218                 DPRINT(("load_pid [%d] get_task=%d\n", req->load_pid, ret));
4219                 return ret;
4220         }
4221
4222         ret = -EINVAL;
4223
4224         /*
4225          * system wide is self monitoring only
4226          */
4227         if (is_system && task != current) {
4228                 DPRINT(("system wide is self monitoring only load_pid=%d\n",
4229                         req->load_pid));
4230                 goto error;
4231         }
4232
4233         thread = &task->thread;
4234
4235         ret = 0;
4236         /*
4237          * cannot load a context which is using range restrictions,
4238          * into a task that is being debugged.
4239          */
4240         if (ctx->ctx_fl_using_dbreg) {
4241                 if (thread->flags & IA64_THREAD_DBG_VALID) {
4242                         ret = -EBUSY;
4243                         DPRINT(("load_pid [%d] task is debugged, cannot load range restrictions\n", req->load_pid));
4244                         goto error;
4245                 }
4246                 LOCK_PFS(flags);
4247
4248                 if (is_system) {
4249                         if (pfm_sessions.pfs_ptrace_use_dbregs) {
4250                                 DPRINT(("cannot load [%d] dbregs in use\n",
4251                                                         task_pid_nr(task)));
4252                                 ret = -EBUSY;
4253                         } else {
4254                                 pfm_sessions.pfs_sys_use_dbregs++;
4255                                 DPRINT(("load [%d] increased sys_use_dbreg=%u\n", task_pid_nr(task), pfm_sessions.pfs_sys_use_dbregs));
4256                                 set_dbregs = 1;
4257                         }
4258                 }
4259
4260                 UNLOCK_PFS(flags);
4261
4262                 if (ret) goto error;
4263         }
4264
4265         /*
4266          * SMP system-wide monitoring implies self-monitoring.
4267          *
4268          * The programming model expects the task to
4269          * be pinned on a CPU throughout the session.
4270          * Here we take note of the current CPU at the
4271          * time the context is loaded. No call from
4272          * another CPU will be allowed.
4273          *
4274          * The pinning via shed_setaffinity()
4275          * must be done by the calling task prior
4276          * to this call.
4277          *
4278          * systemwide: keep track of CPU this session is supposed to run on
4279          */
4280         the_cpu = ctx->ctx_cpu = smp_processor_id();
4281
4282         ret = -EBUSY;
4283         /*
4284          * now reserve the session
4285          */
4286         ret = pfm_reserve_session(current, is_system, the_cpu);
4287         if (ret) goto error;
4288
4289         /*
4290          * task is necessarily stopped at this point.
4291          *
4292          * If the previous context was zombie, then it got removed in
4293          * pfm_save_regs(). Therefore we should not see it here.
4294          * If we see a context, then this is an active context
4295          *
4296          * XXX: needs to be atomic
4297          */
4298         DPRINT(("before cmpxchg() old_ctx=%p new_ctx=%p\n",
4299                 thread->pfm_context, ctx));
4300
4301         ret = -EBUSY;
4302         old = ia64_cmpxchg(acq, &thread->pfm_context, NULL, ctx, sizeof(pfm_context_t *));
4303         if (old != NULL) {
4304                 DPRINT(("load_pid [%d] already has a context\n", req->load_pid));
4305                 goto error_unres;
4306         }
4307
4308         pfm_reset_msgq(ctx);
4309
4310         ctx->ctx_state = PFM_CTX_LOADED;
4311
4312         /*
4313          * link context to task
4314          */
4315         ctx->ctx_task = task;
4316
4317         if (is_system) {
4318                 /*
4319                  * we load as stopped
4320                  */
4321                 PFM_CPUINFO_SET(PFM_CPUINFO_SYST_WIDE);
4322                 PFM_CPUINFO_CLEAR(PFM_CPUINFO_DCR_PP);
4323
4324                 if (ctx->ctx_fl_excl_idle) PFM_CPUINFO_SET(PFM_CPUINFO_EXCL_IDLE);
4325         } else {
4326                 thread->flags |= IA64_THREAD_PM_VALID;
4327         }
4328
4329         /*
4330          * propagate into thread-state
4331          */
4332         pfm_copy_pmds(task, ctx);
4333         pfm_copy_pmcs(task, ctx);
4334
4335         pmcs_source = ctx->th_pmcs;
4336         pmds_source = ctx->th_pmds;
4337
4338         /*
4339          * always the case for system-wide
4340          */
4341         if (task == current) {
4342
4343                 if (is_system == 0) {
4344
4345                         /* allow user level control */
4346                         ia64_psr(regs)->sp = 0;
4347                         DPRINT(("clearing psr.sp for [%d]\n", task_pid_nr(task)));
4348
4349                         SET_LAST_CPU(ctx, smp_processor_id());
4350                         INC_ACTIVATION();
4351                         SET_ACTIVATION(ctx);
4352 #ifndef CONFIG_SMP
4353                         /*
4354                          * push the other task out, if any
4355                          */
4356                         owner_task = GET_PMU_OWNER();
4357                         if (owner_task) pfm_lazy_save_regs(owner_task);
4358 #endif
4359                 }
4360                 /*
4361                  * load all PMD from ctx to PMU (as opposed to thread state)
4362                  * restore all PMC from ctx to PMU
4363                  */
4364                 pfm_restore_pmds(pmds_source, ctx->ctx_all_pmds[0]);
4365                 pfm_restore_pmcs(pmcs_source, ctx->ctx_all_pmcs[0]);
4366
4367                 ctx->ctx_reload_pmcs[0] = 0UL;
4368                 ctx->ctx_reload_pmds[0] = 0UL;
4369
4370                 /*
4371                  * guaranteed safe by earlier check against DBG_VALID
4372                  */
4373                 if (ctx->ctx_fl_using_dbreg) {
4374                         pfm_restore_ibrs(ctx->ctx_ibrs, pmu_conf->num_ibrs);
4375                         pfm_restore_dbrs(ctx->ctx_dbrs, pmu_conf->num_dbrs);
4376                 }
4377                 /*
4378                  * set new ownership
4379                  */
4380                 SET_PMU_OWNER(task, ctx);
4381
4382                 DPRINT(("context loaded on PMU for [%d]\n", task_pid_nr(task)));
4383         } else {
4384                 /*
4385                  * when not current, task MUST be stopped, so this is safe
4386                  */
4387                 regs = task_pt_regs(task);
4388
4389                 /* force a full reload */
4390                 ctx->ctx_last_activation = PFM_INVALID_ACTIVATION;
4391                 SET_LAST_CPU(ctx, -1);
4392
4393                 /* initial saved psr (stopped) */
4394                 ctx->ctx_saved_psr_up = 0UL;
4395                 ia64_psr(regs)->up = ia64_psr(regs)->pp = 0;
4396         }
4397
4398         ret = 0;
4399
4400 error_unres:
4401         if (ret) pfm_unreserve_session(ctx, ctx->ctx_fl_system, the_cpu);
4402 error:
4403         /*
4404          * we must undo the dbregs setting (for system-wide)
4405          */
4406         if (ret && set_dbregs) {
4407                 LOCK_PFS(flags);
4408                 pfm_sessions.pfs_sys_use_dbregs--;
4409                 UNLOCK_PFS(flags);
4410         }
4411         /*
4412          * release task, there is now a link with the context
4413          */
4414         if (is_system == 0 && task != current) {
4415                 pfm_put_task(task);
4416
4417                 if (ret == 0) {
4418                         ret = pfm_check_task_exist(ctx);
4419                         if (ret) {
4420                                 ctx->ctx_state = PFM_CTX_UNLOADED;
4421                                 ctx->ctx_task  = NULL;
4422                         }
4423                 }
4424         }
4425         return ret;
4426 }
4427
4428 /*
4429  * in this function, we do not need to increase the use count
4430  * for the task via get_task_struct(), because we hold the
4431  * context lock. If the task were to disappear while having
4432  * a context attached, it would go through pfm_exit_thread()
4433  * which also grabs the context lock  and would therefore be blocked
4434  * until we are here.
4435  */
4436 static void pfm_flush_pmds(struct task_struct *, pfm_context_t *ctx);
4437
4438 static int
4439 pfm_context_unload(pfm_context_t *ctx, void *arg, int count, struct pt_regs *regs)
4440 {
4441         struct task_struct *task = PFM_CTX_TASK(ctx);
4442         struct pt_regs *tregs;
4443         int prev_state, is_system;
4444         int ret;
4445
4446         DPRINT(("ctx_state=%d task [%d]\n", ctx->ctx_state, task ? task_pid_nr(task) : -1));
4447
4448         prev_state = ctx->ctx_state;
4449         is_system  = ctx->ctx_fl_system;
4450
4451         /*
4452          * unload only when necessary
4453          */
4454         if (prev_state == PFM_CTX_UNLOADED) {
4455                 DPRINT(("ctx_state=%d, nothing to do\n", prev_state));
4456                 return 0;
4457         }
4458
4459         /*
4460          * clear psr and dcr bits
4461          */
4462         ret = pfm_stop(ctx, NULL, 0, regs);
4463         if (ret) return ret;
4464
4465         ctx->ctx_state = PFM_CTX_UNLOADED;
4466
4467         /*
4468          * in system mode, we need to update the PMU directly
4469          * and the user level state of the caller, which may not
4470          * necessarily be the creator of the context.
4471          */
4472         if (is_system) {
4473
4474                 /*
4475                  * Update cpuinfo
4476                  *
4477                  * local PMU is taken care of in pfm_stop()
4478                  */
4479                 PFM_CPUINFO_CLEAR(PFM_CPUINFO_SYST_WIDE);
4480                 PFM_CPUINFO_CLEAR(PFM_CPUINFO_EXCL_IDLE);
4481
4482                 /*
4483                  * save PMDs in context
4484                  * release ownership
4485                  */
4486                 pfm_flush_pmds(current, ctx);
4487
4488                 /*
4489                  * at this point we are done with the PMU
4490                  * so we can unreserve the resource.
4491                  */
4492                 if (prev_state != PFM_CTX_ZOMBIE) 
4493                         pfm_unreserve_session(ctx, 1 , ctx->ctx_cpu);
4494
4495                 /*
4496                  * disconnect context from task
4497                  */
4498                 task->thread.pfm_context = NULL;
4499                 /*
4500                  * disconnect task from context
4501                  */
4502                 ctx->ctx_task = NULL;
4503
4504                 /*
4505                  * There is nothing more to cleanup here.
4506                  */
4507                 return 0;
4508         }
4509
4510         /*
4511          * per-task mode
4512          */
4513         tregs = task == current ? regs : task_pt_regs(task);
4514
4515         if (task == current) {
4516                 /*
4517                  * cancel user level control
4518                  */
4519                 ia64_psr(regs)->sp = 1;
4520
4521                 DPRINT(("setting psr.sp for [%d]\n", task_pid_nr(task)));
4522         }
4523         /*
4524          * save PMDs to context
4525          * release ownership
4526          */
4527         pfm_flush_pmds(task, ctx);
4528
4529         /*
4530          * at this point we are done with the PMU
4531          * so we can unreserve the resource.
4532          *
4533          * when state was ZOMBIE, we have already unreserved.
4534          */
4535         if (prev_state != PFM_CTX_ZOMBIE) 
4536                 pfm_unreserve_session(ctx, 0 , ctx->ctx_cpu);
4537
4538         /*
4539          * reset activation counter and psr
4540          */
4541         ctx->ctx_last_activation = PFM_INVALID_ACTIVATION;
4542         SET_LAST_CPU(ctx, -1);
4543
4544         /*
4545          * PMU state will not be restored
4546          */
4547         task->thread.flags &= ~IA64_THREAD_PM_VALID;
4548
4549         /*
4550          * break links between context and task
4551          */
4552         task->thread.pfm_context  = NULL;
4553         ctx->ctx_task             = NULL;
4554
4555         PFM_SET_WORK_PENDING(task, 0);
4556
4557         ctx->ctx_fl_trap_reason  = PFM_TRAP_REASON_NONE;
4558         ctx->ctx_fl_can_restart  = 0;
4559         ctx->ctx_fl_going_zombie = 0;
4560
4561         DPRINT(("disconnected [%d] from context\n", task_pid_nr(task)));
4562
4563         return 0;
4564 }
4565
4566
4567 /*
4568  * called only from exit_thread(): task == current
4569  * we come here only if current has a context attached (loaded or masked)
4570  */
4571 void
4572 pfm_exit_thread(struct task_struct *task)
4573 {
4574         pfm_context_t *ctx;
4575         unsigned long flags;
4576         struct pt_regs *regs = task_pt_regs(task);
4577         int ret, state;
4578         int free_ok = 0;
4579
4580         ctx = PFM_GET_CTX(task);
4581
4582         PROTECT_CTX(ctx, flags);
4583
4584         DPRINT(("state=%d task [%d]\n", ctx->ctx_state, task_pid_nr(task)));
4585
4586         state = ctx->ctx_state;
4587         switch(state) {
4588                 case PFM_CTX_UNLOADED:
4589                         /*
4590                          * only comes to this function if pfm_context is not NULL, i.e., cannot
4591                          * be in unloaded state
4592                          */
4593                         printk(KERN_ERR "perfmon: pfm_exit_thread [%d] ctx unloaded\n", task_pid_nr(task));
4594                         break;
4595                 case PFM_CTX_LOADED:
4596                 case PFM_CTX_MASKED:
4597                         ret = pfm_context_unload(ctx, NULL, 0, regs);
4598                         if (ret) {
4599                                 printk(KERN_ERR "perfmon: pfm_exit_thread [%d] state=%d unload failed %d\n", task_pid_nr(task), state, ret);
4600                         }
4601                         DPRINT(("ctx unloaded for current state was %d\n", state));
4602
4603                         pfm_end_notify_user(ctx);
4604                         break;
4605                 case PFM_CTX_ZOMBIE:
4606                         ret = pfm_context_unload(ctx, NULL, 0, regs);
4607                         if (ret) {
4608                                 printk(KERN_ERR "perfmon: pfm_exit_thread [%d] state=%d unload failed %d\n", task_pid_nr(task), state, ret);
4609                         }
4610                         free_ok = 1;
4611                         break;
4612                 default:
4613                         printk(KERN_ERR "perfmon: pfm_exit_thread [%d] unexpected state=%d\n", task_pid_nr(task), state);
4614                         break;
4615         }
4616         UNPROTECT_CTX(ctx, flags);
4617
4618         { u64 psr = pfm_get_psr();
4619           BUG_ON(psr & (IA64_PSR_UP|IA64_PSR_PP));
4620           BUG_ON(GET_PMU_OWNER());
4621           BUG_ON(ia64_psr(regs)->up);
4622           BUG_ON(ia64_psr(regs)->pp);
4623         }
4624
4625         /*
4626          * All memory free operations (especially for vmalloc'ed memory)
4627          * MUST be done with interrupts ENABLED.
4628          */
4629         if (free_ok) pfm_context_free(ctx);
4630 }
4631
4632 /*
4633  * functions MUST be listed in the increasing order of their index (see permfon.h)
4634  */
4635 #define PFM_CMD(name, flags, arg_count, arg_type, getsz) { name, #name, flags, arg_count, sizeof(arg_type), getsz }
4636 #define PFM_CMD_S(name, flags) { name, #name, flags, 0, 0, NULL }
4637 #define PFM_CMD_PCLRWS  (PFM_CMD_FD|PFM_CMD_ARG_RW|PFM_CMD_STOP)
4638 #define PFM_CMD_PCLRW   (PFM_CMD_FD|PFM_CMD_ARG_RW)
4639 #define PFM_CMD_NONE    { NULL, "no-cmd", 0, 0, 0, NULL}
4640
4641 static pfm_cmd_desc_t pfm_cmd_tab[]={
4642 /* 0  */PFM_CMD_NONE,
4643 /* 1  */PFM_CMD(pfm_write_pmcs, PFM_CMD_PCLRWS, PFM_CMD_ARG_MANY, pfarg_reg_t, NULL),
4644 /* 2  */PFM_CMD(pfm_write_pmds, PFM_CMD_PCLRWS, PFM_CMD_ARG_MANY, pfarg_reg_t, NULL),
4645 /* 3  */PFM_CMD(pfm_read_pmds, PFM_CMD_PCLRWS, PFM_CMD_ARG_MANY, pfarg_reg_t, NULL),
4646 /* 4  */PFM_CMD_S(pfm_stop, PFM_CMD_PCLRWS),
4647 /* 5  */PFM_CMD_S(pfm_start, PFM_CMD_PCLRWS),
4648 /* 6  */PFM_CMD_NONE,
4649 /* 7  */PFM_CMD_NONE,
4650 /* 8  */PFM_CMD(pfm_context_create, PFM_CMD_ARG_RW, 1, pfarg_context_t, pfm_ctx_getsize),
4651 /* 9  */PFM_CMD_NONE,
4652 /* 10 */PFM_CMD_S(pfm_restart, PFM_CMD_PCLRW),
4653 /* 11 */PFM_CMD_NONE,
4654 /* 12 */PFM_CMD(pfm_get_features, PFM_CMD_ARG_RW, 1, pfarg_features_t, NULL),
4655 /* 13 */PFM_CMD(pfm_debug, 0, 1, unsigned int, NULL),
4656 /* 14 */PFM_CMD_NONE,
4657 /* 15 */PFM_CMD(pfm_get_pmc_reset, PFM_CMD_ARG_RW, PFM_CMD_ARG_MANY, pfarg_reg_t, NULL),
4658 /* 16 */PFM_CMD(pfm_context_load, PFM_CMD_PCLRWS, 1, pfarg_load_t, NULL),
4659 /* 17 */PFM_CMD_S(pfm_context_unload, PFM_CMD_PCLRWS),
4660 /* 18 */PFM_CMD_NONE,
4661 /* 19 */PFM_CMD_NONE,
4662 /* 20 */PFM_CMD_NONE,
4663 /* 21 */PFM_CMD_NONE,
4664 /* 22 */PFM_CMD_NONE,
4665 /* 23 */PFM_CMD_NONE,
4666 /* 24 */PFM_CMD_NONE,
4667 /* 25 */PFM_CMD_NONE,
4668 /* 26 */PFM_CMD_NONE,
4669 /* 27 */PFM_CMD_NONE,
4670 /* 28 */PFM_CMD_NONE,
4671 /* 29 */PFM_CMD_NONE,
4672 /* 30 */PFM_CMD_NONE,
4673 /* 31 */PFM_CMD_NONE,
4674 /* 32 */PFM_CMD(pfm_write_ibrs, PFM_CMD_PCLRWS, PFM_CMD_ARG_MANY, pfarg_dbreg_t, NULL),
4675 /* 33 */PFM_CMD(pfm_write_dbrs, PFM_CMD_PCLRWS, PFM_CMD_ARG_MANY, pfarg_dbreg_t, NULL)
4676 };
4677 #define PFM_CMD_COUNT   (sizeof(pfm_cmd_tab)/sizeof(pfm_cmd_desc_t))
4678
4679 static int
4680 pfm_check_task_state(pfm_context_t *ctx, int cmd, unsigned long flags)
4681 {
4682         struct task_struct *task;
4683         int state, old_state;
4684
4685 recheck:
4686         state = ctx->ctx_state;
4687         task  = ctx->ctx_task;
4688
4689         if (task == NULL) {
4690                 DPRINT(("context %d no task, state=%d\n", ctx->ctx_fd, state));
4691                 return 0;
4692         }
4693
4694         DPRINT(("context %d state=%d [%d] task_state=%ld must_stop=%d\n",
4695                 ctx->ctx_fd,
4696                 state,
4697                 task_pid_nr(task),
4698                 task->state, PFM_CMD_STOPPED(cmd)));
4699
4700         /*
4701          * self-monitoring always ok.
4702          *
4703          * for system-wide the caller can either be the creator of the
4704          * context (to one to which the context is attached to) OR
4705          * a task running on the same CPU as the session.
4706          */
4707         if (task == current || ctx->ctx_fl_system) return 0;
4708
4709         /*
4710          * we are monitoring another thread
4711          */
4712         switch(state) {
4713                 case PFM_CTX_UNLOADED:
4714                         /*
4715                          * if context is UNLOADED we are safe to go
4716                          */
4717                         return 0;
4718                 case PFM_CTX_ZOMBIE:
4719                         /*
4720                          * no command can operate on a zombie context
4721                          */
4722                         DPRINT(("cmd %d state zombie cannot operate on context\n", cmd));
4723                         return -EINVAL;
4724                 case PFM_CTX_MASKED:
4725                         /*
4726                          * PMU state has been saved to software even though
4727                          * the thread may still be running.
4728                          */
4729                         if (cmd != PFM_UNLOAD_CONTEXT) return 0;
4730         }
4731
4732         /*
4733          * context is LOADED or MASKED. Some commands may need to have 
4734          * the task stopped.
4735          *
4736          * We could lift this restriction for UP but it would mean that
4737          * the user has no guarantee the task would not run between
4738          * two successive calls to perfmonctl(). That's probably OK.
4739          * If this user wants to ensure the task does not run, then
4740          * the task must be stopped.
4741          */
4742         if (PFM_CMD_STOPPED(cmd)) {
4743                 if (!task_is_stopped_or_traced(task)) {
4744                         DPRINT(("[%d] task not in stopped state\n", task_pid_nr(task)));
4745                         return -EBUSY;
4746                 }
4747                 /*
4748                  * task is now stopped, wait for ctxsw out
4749                  *
4750                  * This is an interesting point in the code.
4751                  * We need to unprotect the context because
4752                  * the pfm_save_regs() routines needs to grab
4753                  * the same lock. There are danger in doing
4754                  * this because it leaves a window open for
4755                  * another task to get access to the context
4756                  * and possibly change its state. The one thing
4757                  * that is not possible is for the context to disappear
4758                  * because we are protected by the VFS layer, i.e.,
4759                  * get_fd()/put_fd().
4760                  */
4761                 old_state = state;
4762
4763                 UNPROTECT_CTX(ctx, flags);
4764
4765                 wait_task_inactive(task, 0);
4766
4767                 PROTECT_CTX(ctx, flags);
4768
4769                 /*
4770                  * we must recheck to verify if state has changed
4771                  */
4772                 if (ctx->ctx_state != old_state) {
4773                         DPRINT(("old_state=%d new_state=%d\n", old_state, ctx->ctx_state));
4774                         goto recheck;
4775                 }
4776         }
4777         return 0;
4778 }
4779
4780 /*
4781  * system-call entry point (must return long)
4782  */
4783 asmlinkage long
4784 sys_perfmonctl (int fd, int cmd, void __user *arg, int count)
4785 {
4786         struct file *file = NULL;
4787         pfm_context_t *ctx = NULL;
4788         unsigned long flags = 0UL;
4789         void *args_k = NULL;
4790         long ret; /* will expand int return types */
4791         size_t base_sz, sz, xtra_sz = 0;
4792         int narg, completed_args = 0, call_made = 0, cmd_flags;
4793         int (*func)(pfm_context_t *ctx, void *arg, int count, struct pt_regs *regs);
4794         int (*getsize)(void *arg, size_t *sz);
4795 #define PFM_MAX_ARGSIZE 4096
4796
4797         /*
4798          * reject any call if perfmon was disabled at initialization
4799          */
4800         if (unlikely(pmu_conf == NULL)) return -ENOSYS;
4801
4802         if (unlikely(cmd < 0 || cmd >= PFM_CMD_COUNT)) {
4803                 DPRINT(("invalid cmd=%d\n", cmd));
4804                 return -EINVAL;
4805         }
4806
4807         func      = pfm_cmd_tab[cmd].cmd_func;
4808         narg      = pfm_cmd_tab[cmd].cmd_narg;
4809         base_sz   = pfm_cmd_tab[cmd].cmd_argsize;
4810         getsize   = pfm_cmd_tab[cmd].cmd_getsize;
4811         cmd_flags = pfm_cmd_tab[cmd].cmd_flags;
4812
4813         if (unlikely(func == NULL)) {
4814                 DPRINT(("invalid cmd=%d\n", cmd));
4815                 return -EINVAL;
4816         }
4817
4818         DPRINT(("cmd=%s idx=%d narg=0x%x argsz=%lu count=%d\n",
4819                 PFM_CMD_NAME(cmd),
4820                 cmd,
4821                 narg,
4822                 base_sz,
4823                 count));
4824
4825         /*
4826          * check if number of arguments matches what the command expects
4827          */
4828         if (unlikely((narg == PFM_CMD_ARG_MANY && count <= 0) || (narg > 0 && narg != count)))
4829                 return -EINVAL;
4830
4831 restart_args:
4832         sz = xtra_sz + base_sz*count;
4833         /*
4834          * limit abuse to min page size
4835          */
4836         if (unlikely(sz > PFM_MAX_ARGSIZE)) {
4837                 printk(KERN_ERR "perfmon: [%d] argument too big %lu\n", task_pid_nr(current), sz);
4838                 return -E2BIG;
4839         }
4840
4841         /*
4842          * allocate default-sized argument buffer
4843          */
4844         if (likely(count && args_k == NULL)) {
4845                 args_k = kmalloc(PFM_MAX_ARGSIZE, GFP_KERNEL);
4846                 if (args_k == NULL) return -ENOMEM;
4847         }
4848
4849         ret = -EFAULT;
4850
4851         /*
4852          * copy arguments
4853          *
4854          * assume sz = 0 for command without parameters
4855          */
4856         if (sz && copy_from_user(args_k, arg, sz)) {
4857                 DPRINT(("cannot copy_from_user %lu bytes @%p\n", sz, arg));
4858                 goto error_args;
4859         }
4860
4861         /*
4862          * check if command supports extra parameters
4863          */
4864         if (completed_args == 0 && getsize) {
4865                 /*
4866                  * get extra parameters size (based on main argument)
4867                  */
4868                 ret = (*getsize)(args_k, &xtra_sz);
4869                 if (ret) goto error_args;
4870
4871                 completed_args = 1;
4872
4873                 DPRINT(("restart_args sz=%lu xtra_sz=%lu\n", sz, xtra_sz));
4874
4875                 /* retry if necessary */
4876                 if (likely(xtra_sz)) goto restart_args;
4877         }
4878
4879         if (unlikely((cmd_flags & PFM_CMD_FD) == 0)) goto skip_fd;
4880
4881         ret = -EBADF;
4882
4883         file = fget(fd);
4884         if (unlikely(file == NULL)) {
4885                 DPRINT(("invalid fd %d\n", fd));
4886                 goto error_args;
4887         }
4888         if (unlikely(PFM_IS_FILE(file) == 0)) {
4889                 DPRINT(("fd %d not related to perfmon\n", fd));
4890                 goto error_args;
4891         }
4892
4893         ctx = file->private_data;
4894         if (unlikely(ctx == NULL)) {
4895                 DPRINT(("no context for fd %d\n", fd));
4896                 goto error_args;
4897         }
4898         prefetch(&ctx->ctx_state);
4899
4900         PROTECT_CTX(ctx, flags);
4901
4902         /*
4903          * check task is stopped
4904          */
4905         ret = pfm_check_task_state(ctx, cmd, flags);
4906         if (unlikely(ret)) goto abort_locked;
4907
4908 skip_fd:
4909         ret = (*func)(ctx, args_k, count, task_pt_regs(current));
4910
4911         call_made = 1;
4912
4913 abort_locked:
4914         if (likely(ctx)) {
4915                 DPRINT(("context unlocked\n"));
4916                 UNPROTECT_CTX(ctx, flags);
4917         }
4918
4919         /* copy argument back to user, if needed */
4920         if (call_made && PFM_CMD_RW_ARG(cmd) && copy_to_user(arg, args_k, base_sz*count)) ret = -EFAULT;
4921
4922 error_args:
4923         if (file)
4924                 fput(file);
4925
4926         kfree(args_k);
4927
4928         DPRINT(("cmd=%s ret=%ld\n", PFM_CMD_NAME(cmd), ret));
4929
4930         return ret;
4931 }
4932
4933 static void
4934 pfm_resume_after_ovfl(pfm_context_t *ctx, unsigned long ovfl_regs, struct pt_regs *regs)
4935 {
4936         pfm_buffer_fmt_t *fmt = ctx->ctx_buf_fmt;
4937         pfm_ovfl_ctrl_t rst_ctrl;
4938         int state;
4939         int ret = 0;
4940
4941         state = ctx->ctx_state;
4942         /*
4943          * Unlock sampling buffer and reset index atomically
4944          * XXX: not really needed when blocking
4945          */
4946         if (CTX_HAS_SMPL(ctx)) {
4947
4948                 rst_ctrl.bits.mask_monitoring = 0;
4949                 rst_ctrl.bits.reset_ovfl_pmds = 0;
4950
4951                 if (state == PFM_CTX_LOADED)
4952                         ret = pfm_buf_fmt_restart_active(fmt, current, &rst_ctrl, ctx->ctx_smpl_hdr, regs);
4953                 else
4954                         ret = pfm_buf_fmt_restart(fmt, current, &rst_ctrl, ctx->ctx_smpl_hdr, regs);
4955         } else {
4956                 rst_ctrl.bits.mask_monitoring = 0;
4957                 rst_ctrl.bits.reset_ovfl_pmds = 1;
4958         }
4959
4960         if (ret == 0) {
4961                 if (rst_ctrl.bits.reset_ovfl_pmds) {
4962                         pfm_reset_regs(ctx, &ovfl_regs, PFM_PMD_LONG_RESET);
4963                 }
4964                 if (rst_ctrl.bits.mask_monitoring == 0) {
4965                         DPRINT(("resuming monitoring\n"));
4966                         if (ctx->ctx_state == PFM_CTX_MASKED) pfm_restore_monitoring(current);
4967                 } else {
4968                         DPRINT(("stopping monitoring\n"));
4969                         //pfm_stop_monitoring(current, regs);
4970                 }
4971                 ctx->ctx_state = PFM_CTX_LOADED;
4972         }
4973 }
4974
4975 /*
4976  * context MUST BE LOCKED when calling
4977  * can only be called for current
4978  */
4979 static void
4980 pfm_context_force_terminate(pfm_context_t *ctx, struct pt_regs *regs)
4981 {
4982         int ret;
4983
4984         DPRINT(("entering for [%d]\n", task_pid_nr(current)));
4985
4986         ret = pfm_context_unload(ctx, NULL, 0, regs);
4987         if (ret) {
4988                 printk(KERN_ERR "pfm_context_force_terminate: [%d] unloaded failed with %d\n", task_pid_nr(current), ret);
4989         }
4990
4991         /*
4992          * and wakeup controlling task, indicating we are now disconnected
4993          */
4994         wake_up_interruptible(&ctx->ctx_zombieq);
4995
4996         /*
4997          * given that context is still locked, the controlling
4998          * task will only get access when we return from
4999          * pfm_handle_work().
5000          */
5001 }
5002
5003 static int pfm_ovfl_notify_user(pfm_context_t *ctx, unsigned long ovfl_pmds);
5004
5005  /*
5006   * pfm_handle_work() can be called with interrupts enabled
5007   * (TIF_NEED_RESCHED) or disabled. The down_interruptible
5008   * call may sleep, therefore we must re-enable interrupts
5009   * to avoid deadlocks. It is safe to do so because this function
5010   * is called ONLY when returning to user level (pUStk=1), in which case
5011   * there is no risk of kernel stack overflow due to deep
5012   * interrupt nesting.
5013   */
5014 void
5015 pfm_handle_work(void)
5016 {
5017         pfm_context_t *ctx;
5018         struct pt_regs *regs;
5019         unsigned long flags, dummy_flags;
5020         unsigned long ovfl_regs;
5021         unsigned int reason;
5022         int ret;
5023
5024         ctx = PFM_GET_CTX(current);
5025         if (ctx == NULL) {
5026                 printk(KERN_ERR "perfmon: [%d] has no PFM context\n",
5027                         task_pid_nr(current));
5028                 return;
5029         }
5030
5031         PROTECT_CTX(ctx, flags);
5032
5033         PFM_SET_WORK_PENDING(current, 0);
5034
5035         regs = task_pt_regs(current);
5036
5037         /*
5038          * extract reason for being here and clear
5039          */
5040         reason = ctx->ctx_fl_trap_reason;
5041         ctx->ctx_fl_trap_reason = PFM_TRAP_REASON_NONE;
5042         ovfl_regs = ctx->ctx_ovfl_regs[0];
5043
5044         DPRINT(("reason=%d state=%d\n", reason, ctx->ctx_state));
5045
5046         /*
5047          * must be done before we check for simple-reset mode
5048          */
5049         if (ctx->ctx_fl_going_zombie || ctx->ctx_state == PFM_CTX_ZOMBIE)
5050                 goto do_zombie;
5051
5052         //if (CTX_OVFL_NOBLOCK(ctx)) goto skip_blocking;
5053         if (reason == PFM_TRAP_REASON_RESET)
5054                 goto skip_blocking;
5055
5056         /*
5057          * restore interrupt mask to what it was on entry.
5058          * Could be enabled/diasbled.
5059          */
5060         UNPROTECT_CTX(ctx, flags);
5061
5062         /*
5063          * force interrupt enable because of down_interruptible()
5064          */
5065         local_irq_enable();
5066
5067         DPRINT(("before block sleeping\n"));
5068
5069         /*
5070          * may go through without blocking on SMP systems
5071          * if restart has been received already by the time we call down()
5072          */
5073         ret = wait_for_completion_interruptible(&ctx->ctx_restart_done);
5074
5075         DPRINT(("after block sleeping ret=%d\n", ret));
5076
5077         /*
5078          * lock context and mask interrupts again
5079          * We save flags into a dummy because we may have
5080          * altered interrupts mask compared to entry in this
5081          * function.
5082          */
5083         PROTECT_CTX(ctx, dummy_flags);
5084
5085         /*
5086          * we need to read the ovfl_regs only after wake-up
5087          * because we may have had pfm_write_pmds() in between
5088          * and that can changed PMD values and therefore 
5089          * ovfl_regs is reset for these new PMD values.
5090          */
5091         ovfl_regs = ctx->ctx_ovfl_regs[0];
5092
5093         if (ctx->ctx_fl_going_zombie) {
5094 do_zombie:
5095                 DPRINT(("context is zombie, bailing out\n"));
5096                 pfm_context_force_terminate(ctx, regs);
5097                 goto nothing_to_do;
5098         }
5099         /*
5100          * in case of interruption of down() we don't restart anything
5101          */
5102         if (ret < 0)
5103                 goto nothing_to_do;
5104
5105 skip_blocking:
5106         pfm_resume_after_ovfl(ctx, ovfl_regs, regs);
5107         ctx->ctx_ovfl_regs[0] = 0UL;
5108
5109 nothing_to_do:
5110         /*
5111          * restore flags as they were upon entry
5112          */
5113         UNPROTECT_CTX(ctx, flags);
5114 }
5115
5116 static int
5117 pfm_notify_user(pfm_context_t *ctx, pfm_msg_t *msg)
5118 {
5119         if (ctx->ctx_state == PFM_CTX_ZOMBIE) {
5120                 DPRINT(("ignoring overflow notification, owner is zombie\n"));
5121                 return 0;
5122         }
5123
5124         DPRINT(("waking up somebody\n"));
5125
5126         if (msg) wake_up_interruptible(&ctx->ctx_msgq_wait);
5127
5128         /*
5129          * safe, we are not in intr handler, nor in ctxsw when
5130          * we come here
5131          */
5132         kill_fasync (&ctx->ctx_async_queue, SIGIO, POLL_IN);
5133
5134         return 0;
5135 }
5136
5137 static int
5138 pfm_ovfl_notify_user(pfm_context_t *ctx, unsigned long ovfl_pmds)
5139 {
5140         pfm_msg_t *msg = NULL;
5141
5142         if (ctx->ctx_fl_no_msg == 0) {
5143                 msg = pfm_get_new_msg(ctx);
5144                 if (msg == NULL) {
5145                         printk(KERN_ERR "perfmon: pfm_ovfl_notify_user no more notification msgs\n");
5146                         return -1;
5147                 }
5148
5149                 msg->pfm_ovfl_msg.msg_type         = PFM_MSG_OVFL;
5150                 msg->pfm_ovfl_msg.msg_ctx_fd       = ctx->ctx_fd;
5151                 msg->pfm_ovfl_msg.msg_active_set   = 0;
5152                 msg->pfm_ovfl_msg.msg_ovfl_pmds[0] = ovfl_pmds;
5153                 msg->pfm_ovfl_msg.msg_ovfl_pmds[1] = 0UL;
5154                 msg->pfm_ovfl_msg.msg_ovfl_pmds[2] = 0UL;
5155                 msg->pfm_ovfl_msg.msg_ovfl_pmds[3] = 0UL;
5156                 msg->pfm_ovfl_msg.msg_tstamp       = 0UL;
5157         }
5158
5159         DPRINT(("ovfl msg: msg=%p no_msg=%d fd=%d ovfl_pmds=0x%lx\n",
5160                 msg,
5161                 ctx->ctx_fl_no_msg,
5162                 ctx->ctx_fd,
5163                 ovfl_pmds));
5164
5165         return pfm_notify_user(ctx, msg);
5166 }
5167
5168 static int
5169 pfm_end_notify_user(pfm_context_t *ctx)
5170 {
5171         pfm_msg_t *msg;
5172
5173         msg = pfm_get_new_msg(ctx);
5174         if (msg == NULL) {
5175                 printk(KERN_ERR "perfmon: pfm_end_notify_user no more notification msgs\n");
5176                 return -1;
5177         }
5178         /* no leak */
5179         memset(msg, 0, sizeof(*msg));
5180
5181         msg->pfm_end_msg.msg_type    = PFM_MSG_END;
5182         msg->pfm_end_msg.msg_ctx_fd  = ctx->ctx_fd;
5183         msg->pfm_ovfl_msg.msg_tstamp = 0UL;
5184
5185         DPRINT(("end msg: msg=%p no_msg=%d ctx_fd=%d\n",
5186                 msg,
5187                 ctx->ctx_fl_no_msg,
5188                 ctx->ctx_fd));
5189
5190         return pfm_notify_user(ctx, msg);
5191 }
5192
5193 /*
5194  * main overflow processing routine.
5195  * it can be called from the interrupt path or explicitly during the context switch code
5196  */
5197 static void pfm_overflow_handler(struct task_struct *task, pfm_context_t *ctx,
5198                                 unsigned long pmc0, struct pt_regs *regs)
5199 {
5200         pfm_ovfl_arg_t *ovfl_arg;
5201         unsigned long mask;
5202         unsigned long old_val, ovfl_val, new_val;
5203         unsigned long ovfl_notify = 0UL, ovfl_pmds = 0UL, smpl_pmds = 0UL, reset_pmds;
5204         unsigned long tstamp;
5205         pfm_ovfl_ctrl_t ovfl_ctrl;
5206         unsigned int i, has_smpl;
5207         int must_notify = 0;
5208
5209         if (unlikely(ctx->ctx_state == PFM_CTX_ZOMBIE)) goto stop_monitoring;
5210
5211         /*
5212          * sanity test. Should never happen
5213          */
5214         if (unlikely((pmc0 & 0x1) == 0)) goto sanity_check;
5215
5216         tstamp   = ia64_get_itc();
5217         mask     = pmc0 >> PMU_FIRST_COUNTER;
5218         ovfl_val = pmu_conf->ovfl_val;
5219         has_smpl = CTX_HAS_SMPL(ctx);
5220
5221         DPRINT_ovfl(("pmc0=0x%lx pid=%d iip=0x%lx, %s "
5222                      "used_pmds=0x%lx\n",
5223                         pmc0,
5224                         task ? task_pid_nr(task): -1,
5225                         (regs ? regs->cr_iip : 0),
5226                         CTX_OVFL_NOBLOCK(ctx) ? "nonblocking" : "blocking",
5227                         ctx->ctx_used_pmds[0]));
5228
5229
5230         /*
5231          * first we update the virtual counters
5232          * assume there was a prior ia64_srlz_d() issued
5233          */
5234         for (i = PMU_FIRST_COUNTER; mask ; i++, mask >>= 1) {
5235
5236                 /* skip pmd which did not overflow */
5237                 if ((mask & 0x1) == 0) continue;
5238
5239                 /*
5240                  * Note that the pmd is not necessarily 0 at this point as qualified events
5241                  * may have happened before the PMU was frozen. The residual count is not
5242                  * taken into consideration here but will be with any read of the pmd via
5243                  * pfm_read_pmds().
5244                  */
5245                 old_val              = new_val = ctx->ctx_pmds[i].val;
5246                 new_val             += 1 + ovfl_val;
5247                 ctx->ctx_pmds[i].val = new_val;
5248
5249                 /*
5250                  * check for overflow condition
5251                  */
5252                 if (likely(old_val > new_val)) {
5253                         ovfl_pmds |= 1UL << i;
5254                         if (PMC_OVFL_NOTIFY(ctx, i)) ovfl_notify |= 1UL << i;
5255                 }
5256
5257                 DPRINT_ovfl(("ctx_pmd[%d].val=0x%lx old_val=0x%lx pmd=0x%lx ovfl_pmds=0x%lx ovfl_notify=0x%lx\n",
5258                         i,
5259                         new_val,
5260                         old_val,
5261                         ia64_get_pmd(i) & ovfl_val,
5262                         ovfl_pmds,
5263                         ovfl_notify));
5264         }
5265
5266         /*
5267          * there was no 64-bit overflow, nothing else to do
5268          */
5269         if (ovfl_pmds == 0UL) return;
5270
5271         /* 
5272          * reset all control bits
5273          */
5274         ovfl_ctrl.val = 0;
5275         reset_pmds    = 0UL;
5276
5277         /*
5278          * if a sampling format module exists, then we "cache" the overflow by 
5279          * calling the module's handler() routine.
5280          */
5281         if (has_smpl) {
5282                 unsigned long start_cycles, end_cycles;
5283                 unsigned long pmd_mask;
5284                 int j, k, ret = 0;
5285                 int this_cpu = smp_processor_id();
5286
5287                 pmd_mask = ovfl_pmds >> PMU_FIRST_COUNTER;
5288                 ovfl_arg = &ctx->ctx_ovfl_arg;
5289
5290                 prefetch(ctx->ctx_smpl_hdr);
5291
5292                 for(i=PMU_FIRST_COUNTER; pmd_mask && ret == 0; i++, pmd_mask >>=1) {
5293
5294                         mask = 1UL << i;
5295
5296                         if ((pmd_mask & 0x1) == 0) continue;
5297
5298                         ovfl_arg->ovfl_pmd      = (unsigned char )i;
5299                         ovfl_arg->ovfl_notify   = ovfl_notify & mask ? 1 : 0;
5300                         ovfl_arg->active_set    = 0;
5301                         ovfl_arg->ovfl_ctrl.val = 0; /* module must fill in all fields */
5302                         ovfl_arg->smpl_pmds[0]  = smpl_pmds = ctx->ctx_pmds[i].smpl_pmds[0];
5303
5304                         ovfl_arg->pmd_value      = ctx->ctx_pmds[i].val;
5305                         ovfl_arg->pmd_last_reset = ctx->ctx_pmds[i].lval;
5306                         ovfl_arg->pmd_eventid    = ctx->ctx_pmds[i].eventid;
5307
5308                         /*
5309                          * copy values of pmds of interest. Sampling format may copy them
5310                          * into sampling buffer.
5311                          */
5312                         if (smpl_pmds) {
5313                                 for(j=0, k=0; smpl_pmds; j++, smpl_pmds >>=1) {
5314                                         if ((smpl_pmds & 0x1) == 0) continue;
5315                                         ovfl_arg->smpl_pmds_values[k++] = PMD_IS_COUNTING(j) ?  pfm_read_soft_counter(ctx, j) : ia64_get_pmd(j);
5316                                         DPRINT_ovfl(("smpl_pmd[%d]=pmd%u=0x%lx\n", k-1, j, ovfl_arg->smpl_pmds_values[k-1]));
5317                                 }
5318                         }
5319
5320                         pfm_stats[this_cpu].pfm_smpl_handler_calls++;
5321
5322                         start_cycles = ia64_get_itc();
5323
5324                         /*
5325                          * call custom buffer format record (handler) routine
5326                          */
5327                         ret = (*ctx->ctx_buf_fmt->fmt_handler)(task, ctx->ctx_smpl_hdr, ovfl_arg, regs, tstamp);
5328
5329                         end_cycles = ia64_get_itc();
5330
5331                         /*
5332                          * For those controls, we take the union because they have
5333                          * an all or nothing behavior.
5334                          */
5335                         ovfl_ctrl.bits.notify_user     |= ovfl_arg->ovfl_ctrl.bits.notify_user;
5336                         ovfl_ctrl.bits.block_task      |= ovfl_arg->ovfl_ctrl.bits.block_task;
5337                         ovfl_ctrl.bits.mask_monitoring |= ovfl_arg->ovfl_ctrl.bits.mask_monitoring;
5338                         /*
5339                          * build the bitmask of pmds to reset now
5340                          */
5341                         if (ovfl_arg->ovfl_ctrl.bits.reset_ovfl_pmds) reset_pmds |= mask;
5342
5343                         pfm_stats[this_cpu].pfm_smpl_handler_cycles += end_cycles - start_cycles;
5344                 }
5345                 /*
5346                  * when the module cannot handle the rest of the overflows, we abort right here
5347                  */
5348                 if (ret && pmd_mask) {
5349                         DPRINT(("handler aborts leftover ovfl_pmds=0x%lx\n",
5350                                 pmd_mask<<PMU_FIRST_COUNTER));
5351                 }
5352                 /*
5353                  * remove the pmds we reset now from the set of pmds to reset in pfm_restart()
5354                  */
5355                 ovfl_pmds &= ~reset_pmds;
5356         } else {
5357                 /*
5358                  * when no sampling module is used, then the default
5359                  * is to notify on overflow if requested by user
5360                  */
5361                 ovfl_ctrl.bits.notify_user     = ovfl_notify ? 1 : 0;
5362                 ovfl_ctrl.bits.block_task      = ovfl_notify ? 1 : 0;
5363                 ovfl_ctrl.bits.mask_monitoring = ovfl_notify ? 1 : 0; /* XXX: change for saturation */
5364                 ovfl_ctrl.bits.reset_ovfl_pmds = ovfl_notify ? 0 : 1;
5365                 /*
5366                  * if needed, we reset all overflowed pmds
5367                  */
5368                 if (ovfl_notify == 0) reset_pmds = ovfl_pmds;
5369         }
5370
5371         DPRINT_ovfl(("ovfl_pmds=0x%lx reset_pmds=0x%lx\n", ovfl_pmds, reset_pmds));
5372
5373         /*
5374          * reset the requested PMD registers using the short reset values
5375          */
5376         if (reset_pmds) {
5377                 unsigned long bm = reset_pmds;
5378                 pfm_reset_regs(ctx, &bm, PFM_PMD_SHORT_RESET);
5379         }
5380
5381         if (ovfl_notify && ovfl_ctrl.bits.notify_user) {
5382                 /*
5383                  * keep track of what to reset when unblocking
5384                  */
5385                 ctx->ctx_ovfl_regs[0] = ovfl_pmds;
5386
5387                 /*
5388                  * check for blocking context 
5389                  */
5390                 if (CTX_OVFL_NOBLOCK(ctx) == 0 && ovfl_ctrl.bits.block_task) {
5391
5392                         ctx->ctx_fl_trap_reason = PFM_TRAP_REASON_BLOCK;
5393
5394                         /*
5395                          * set the perfmon specific checking pending work for the task
5396                          */
5397                         PFM_SET_WORK_PENDING(task, 1);
5398
5399                         /*
5400                          * when coming from ctxsw, current still points to the
5401                          * previous task, therefore we must work with task and not current.
5402                          */
5403                         set_notify_resume(task);
5404                 }
5405                 /*
5406                  * defer until state is changed (shorten spin window). the context is locked
5407                  * anyway, so the signal receiver would come spin for nothing.
5408                  */
5409                 must_notify = 1;
5410         }
5411
5412         DPRINT_ovfl(("owner [%d] pending=%ld reason=%u ovfl_pmds=0x%lx ovfl_notify=0x%lx masked=%d\n",
5413                         GET_PMU_OWNER() ? task_pid_nr(GET_PMU_OWNER()) : -1,
5414                         PFM_GET_WORK_PENDING(task),
5415                         ctx->ctx_fl_trap_reason,
5416                         ovfl_pmds,
5417                         ovfl_notify,
5418                         ovfl_ctrl.bits.mask_monitoring ? 1 : 0));
5419         /*
5420          * in case monitoring must be stopped, we toggle the psr bits
5421          */
5422         if (ovfl_ctrl.bits.mask_monitoring) {
5423                 pfm_mask_monitoring(task);
5424                 ctx->ctx_state = PFM_CTX_MASKED;
5425                 ctx->ctx_fl_can_restart = 1;
5426         }
5427
5428         /*
5429          * send notification now
5430          */
5431         if (must_notify) pfm_ovfl_notify_user(ctx, ovfl_notify);
5432
5433         return;
5434
5435 sanity_check:
5436         printk(KERN_ERR "perfmon: CPU%d overflow handler [%d] pmc0=0x%lx\n",
5437                         smp_processor_id(),
5438                         task ? task_pid_nr(task) : -1,
5439                         pmc0);
5440         return;
5441
5442 stop_monitoring:
5443         /*
5444          * in SMP, zombie context is never restored but reclaimed in pfm_load_regs().
5445          * Moreover, zombies are also reclaimed in pfm_save_regs(). Therefore we can
5446          * come here as zombie only if the task is the current task. In which case, we
5447          * can access the PMU  hardware directly.
5448          *
5449          * Note that zombies do have PM_VALID set. So here we do the minimal.
5450          *
5451          * In case the context was zombified it could not be reclaimed at the time
5452          * the monitoring program exited. At this point, the PMU reservation has been
5453          * returned, the sampiing buffer has been freed. We must convert this call
5454          * into a spurious interrupt. However, we must also avoid infinite overflows
5455          * by stopping monitoring for this task. We can only come here for a per-task
5456          * context. All we need to do is to stop monitoring using the psr bits which
5457          * are always task private. By re-enabling secure montioring, we ensure that
5458          * the monitored task will not be able to re-activate monitoring.
5459          * The task will eventually be context switched out, at which point the context
5460          * will be reclaimed (that includes releasing ownership of the PMU).
5461          *
5462          * So there might be a window of time where the number of per-task session is zero
5463          * yet one PMU might have a owner and get at most one overflow interrupt for a zombie
5464          * context. This is safe because if a per-task session comes in, it will push this one
5465          * out and by the virtue on pfm_save_regs(), this one will disappear. If a system wide
5466          * session is force on that CPU, given that we use task pinning, pfm_save_regs() will
5467          * also push our zombie context out.
5468          *
5469          * Overall pretty hairy stuff....
5470          */
5471         DPRINT(("ctx is zombie for [%d], converted to spurious\n", task ? task_pid_nr(task): -1));
5472         pfm_clear_psr_up();
5473         ia64_psr(regs)->up = 0;
5474         ia64_psr(regs)->sp = 1;
5475         return;
5476 }
5477
5478 static int
5479 pfm_do_interrupt_handler(void *arg, struct pt_regs *regs)
5480 {
5481         struct task_struct *task;
5482         pfm_context_t *ctx;
5483         unsigned long flags;
5484         u64 pmc0;
5485         int this_cpu = smp_processor_id();
5486         int retval = 0;
5487
5488         pfm_stats[this_cpu].pfm_ovfl_intr_count++;
5489
5490         /*
5491          * srlz.d done before arriving here
5492          */
5493         pmc0 = ia64_get_pmc(0);
5494
5495         task = GET_PMU_OWNER();
5496         ctx  = GET_PMU_CTX();
5497
5498         /*
5499          * if we have some pending bits set
5500          * assumes : if any PMC0.bit[63-1] is set, then PMC0.fr = 1
5501          */
5502         if (PMC0_HAS_OVFL(pmc0) && task) {
5503                 /*
5504                  * we assume that pmc0.fr is always set here
5505                  */
5506
5507                 /* sanity check */
5508                 if (!ctx) goto report_spurious1;
5509
5510                 if (ctx->ctx_fl_system == 0 && (task->thread.flags & IA64_THREAD_PM_VALID) == 0) 
5511                         goto report_spurious2;
5512
5513                 PROTECT_CTX_NOPRINT(ctx, flags);
5514
5515                 pfm_overflow_handler(task, ctx, pmc0, regs);
5516
5517                 UNPROTECT_CTX_NOPRINT(ctx, flags);
5518
5519         } else {
5520                 pfm_stats[this_cpu].pfm_spurious_ovfl_intr_count++;
5521                 retval = -1;
5522         }
5523         /*
5524          * keep it unfrozen at all times
5525          */
5526         pfm_unfreeze_pmu();
5527
5528         return retval;
5529
5530 report_spurious1:
5531         printk(KERN_INFO "perfmon: spurious overflow interrupt on CPU%d: process %d has no PFM context\n",
5532                 this_cpu, task_pid_nr(task));
5533         pfm_unfreeze_pmu();
5534         return -1;
5535 report_spurious2:
5536         printk(KERN_INFO "perfmon: spurious overflow interrupt on CPU%d: process %d, invalid flag\n", 
5537                 this_cpu, 
5538                 task_pid_nr(task));
5539         pfm_unfreeze_pmu();
5540         return -1;
5541 }
5542
5543 static irqreturn_t
5544 pfm_interrupt_handler(int irq, void *arg)
5545 {
5546         unsigned long start_cycles, total_cycles;
5547         unsigned long min, max;
5548         int this_cpu;
5549         int ret;
5550         struct pt_regs *regs = get_irq_regs();
5551
5552         this_cpu = get_cpu();
5553         if (likely(!pfm_alt_intr_handler)) {
5554                 min = pfm_stats[this_cpu].pfm_ovfl_intr_cycles_min;
5555                 max = pfm_stats[this_cpu].pfm_ovfl_intr_cycles_max;
5556
5557                 start_cycles = ia64_get_itc();
5558
5559                 ret = pfm_do_interrupt_handler(arg, regs);
5560
5561                 total_cycles = ia64_get_itc();
5562
5563                 /*
5564                  * don't measure spurious interrupts
5565                  */
5566                 if (likely(ret == 0)) {
5567                         total_cycles -= start_cycles;
5568
5569                         if (total_cycles < min) pfm_stats[this_cpu].pfm_ovfl_intr_cycles_min = total_cycles;
5570                         if (total_cycles > max) pfm_stats[this_cpu].pfm_ovfl_intr_cycles_max = total_cycles;
5571
5572                         pfm_stats[this_cpu].pfm_ovfl_intr_cycles += total_cycles;
5573                 }
5574         }
5575         else {
5576                 (*pfm_alt_intr_handler->handler)(irq, arg, regs);
5577         }
5578
5579         put_cpu();
5580         return IRQ_HANDLED;
5581 }
5582
5583 /*
5584  * /proc/perfmon interface, for debug only
5585  */
5586
5587 #define PFM_PROC_SHOW_HEADER    ((void *)(long)nr_cpu_ids+1)
5588
5589 static void *
5590 pfm_proc_start(struct seq_file *m, loff_t *pos)
5591 {
5592         if (*pos == 0) {
5593                 return PFM_PROC_SHOW_HEADER;
5594         }
5595
5596         while (*pos <= nr_cpu_ids) {
5597                 if (cpu_online(*pos - 1)) {
5598                         return (void *)*pos;
5599                 }
5600                 ++*pos;
5601         }
5602         return NULL;
5603 }
5604
5605 static void *
5606 pfm_proc_next(struct seq_file *m, void *v, loff_t *pos)
5607 {
5608         ++*pos;
5609         return pfm_proc_start(m, pos);
5610 }
5611
5612 static void
5613 pfm_proc_stop(struct seq_file *m, void *v)
5614 {
5615 }
5616
5617 static void
5618 pfm_proc_show_header(struct seq_file *m)
5619 {
5620         struct list_head * pos;
5621         pfm_buffer_fmt_t * entry;
5622         unsigned long flags;
5623
5624         seq_printf(m,
5625                 "perfmon version           : %u.%u\n"
5626                 "model                     : %s\n"
5627                 "fastctxsw                 : %s\n"
5628                 "expert mode               : %s\n"
5629                 "ovfl_mask                 : 0x%lx\n"
5630                 "PMU flags                 : 0x%x\n",
5631                 PFM_VERSION_MAJ, PFM_VERSION_MIN,
5632                 pmu_conf->pmu_name,
5633                 pfm_sysctl.fastctxsw > 0 ? "Yes": "No",
5634                 pfm_sysctl.expert_mode > 0 ? "Yes": "No",
5635                 pmu_conf->ovfl_val,
5636                 pmu_conf->flags);
5637
5638         LOCK_PFS(flags);
5639
5640         seq_printf(m,
5641                 "proc_sessions             : %u\n"
5642                 "sys_sessions              : %u\n"
5643                 "sys_use_dbregs            : %u\n"
5644                 "ptrace_use_dbregs         : %u\n",
5645                 pfm_sessions.pfs_task_sessions,
5646                 pfm_sessions.pfs_sys_sessions,
5647                 pfm_sessions.pfs_sys_use_dbregs,
5648                 pfm_sessions.pfs_ptrace_use_dbregs);
5649
5650         UNLOCK_PFS(flags);
5651
5652         spin_lock(&pfm_buffer_fmt_lock);
5653
5654         list_for_each(pos, &pfm_buffer_fmt_list) {
5655                 entry = list_entry(pos, pfm_buffer_fmt_t, fmt_list);
5656                 seq_printf(m, "format                    : %02x-%02x-%02x-%02x-%02x-%02x-%02x-%02x-%02x-%02x-%02x-%02x-%02x-%02x-%02x-%02x %s\n",
5657                         entry->fmt_uuid[0],
5658                         entry->fmt_uuid[1],
5659                         entry->fmt_uuid[2],
5660                         entry->fmt_uuid[3],
5661                         entry->fmt_uuid[4],
5662                         entry->fmt_uuid[5],
5663                         entry->fmt_uuid[6],
5664                         entry->fmt_uuid[7],
5665                         entry->fmt_uuid[8],
5666                         entry->fmt_uuid[9],
5667                         entry->fmt_uuid[10],
5668                         entry->fmt_uuid[11],
5669                         entry->fmt_uuid[12],
5670                         entry->fmt_uuid[13],
5671                         entry->fmt_uuid[14],
5672                         entry->fmt_uuid[15],
5673                         entry->fmt_name);
5674         }
5675         spin_unlock(&pfm_buffer_fmt_lock);
5676
5677 }
5678
5679 static int
5680 pfm_proc_show(struct seq_file *m, void *v)
5681 {
5682         unsigned long psr;
5683         unsigned int i;
5684         int cpu;
5685
5686         if (v == PFM_PROC_SHOW_HEADER) {
5687                 pfm_proc_show_header(m);
5688                 return 0;
5689         }
5690
5691         /* show info for CPU (v - 1) */
5692
5693         cpu = (long)v - 1;
5694         seq_printf(m,
5695                 "CPU%-2d overflow intrs      : %lu\n"
5696                 "CPU%-2d overflow cycles     : %lu\n"
5697                 "CPU%-2d overflow min        : %lu\n"
5698                 "CPU%-2d overflow max        : %lu\n"
5699                 "CPU%-2d smpl handler calls  : %lu\n"
5700                 "CPU%-2d smpl handler cycles : %lu\n"
5701                 "CPU%-2d spurious intrs      : %lu\n"
5702                 "CPU%-2d replay   intrs      : %lu\n"
5703                 "CPU%-2d syst_wide           : %d\n"
5704                 "CPU%-2d dcr_pp              : %d\n"
5705                 "CPU%-2d exclude idle        : %d\n"
5706                 "CPU%-2d owner               : %d\n"
5707                 "CPU%-2d context             : %p\n"
5708                 "CPU%-2d activations         : %lu\n",
5709                 cpu, pfm_stats[cpu].pfm_ovfl_intr_count,
5710                 cpu, pfm_stats[cpu].pfm_ovfl_intr_cycles,
5711                 cpu, pfm_stats[cpu].pfm_ovfl_intr_cycles_min,
5712                 cpu, pfm_stats[cpu].pfm_ovfl_intr_cycles_max,
5713                 cpu, pfm_stats[cpu].pfm_smpl_handler_calls,
5714                 cpu, pfm_stats[cpu].pfm_smpl_handler_cycles,
5715                 cpu, pfm_stats[cpu].pfm_spurious_ovfl_intr_count,
5716                 cpu, pfm_stats[cpu].pfm_replay_ovfl_intr_count,
5717                 cpu, pfm_get_cpu_data(pfm_syst_info, cpu) & PFM_CPUINFO_SYST_WIDE ? 1 : 0,
5718                 cpu, pfm_get_cpu_data(pfm_syst_info, cpu) & PFM_CPUINFO_DCR_PP ? 1 : 0,
5719                 cpu, pfm_get_cpu_data(pfm_syst_info, cpu) & PFM_CPUINFO_EXCL_IDLE ? 1 : 0,
5720                 cpu, pfm_get_cpu_data(pmu_owner, cpu) ? pfm_get_cpu_data(pmu_owner, cpu)->pid: -1,
5721                 cpu, pfm_get_cpu_data(pmu_ctx, cpu),
5722                 cpu, pfm_get_cpu_data(pmu_activation_number, cpu));
5723
5724         if (num_online_cpus() == 1 && pfm_sysctl.debug > 0) {
5725
5726                 psr = pfm_get_psr();
5727
5728                 ia64_srlz_d();
5729
5730                 seq_printf(m, 
5731                         "CPU%-2d psr                 : 0x%lx\n"
5732                         "CPU%-2d pmc0                : 0x%lx\n", 
5733                         cpu, psr,
5734                         cpu, ia64_get_pmc(0));
5735
5736                 for (i=0; PMC_IS_LAST(i) == 0;  i++) {
5737                         if (PMC_IS_COUNTING(i) == 0) continue;
5738                         seq_printf(m, 
5739                                 "CPU%-2d pmc%u                : 0x%lx\n"
5740                                 "CPU%-2d pmd%u                : 0x%lx\n", 
5741                                 cpu, i, ia64_get_pmc(i),
5742                                 cpu, i, ia64_get_pmd(i));
5743                 }
5744         }
5745         return 0;
5746 }
5747
5748 const struct seq_operations pfm_seq_ops = {
5749         .start =        pfm_proc_start,
5750         .next =         pfm_proc_next,
5751         .stop =         pfm_proc_stop,
5752         .show =         pfm_proc_show
5753 };
5754
5755 static int
5756 pfm_proc_open(struct inode *inode, struct file *file)
5757 {
5758         return seq_open(file, &pfm_seq_ops);
5759 }
5760
5761
5762 /*
5763  * we come here as soon as local_cpu_data->pfm_syst_wide is set. this happens
5764  * during pfm_enable() hence before pfm_start(). We cannot assume monitoring
5765  * is active or inactive based on mode. We must rely on the value in
5766  * local_cpu_data->pfm_syst_info
5767  */
5768 void
5769 pfm_syst_wide_update_task(struct task_struct *task, unsigned long info, int is_ctxswin)
5770 {
5771         struct pt_regs *regs;
5772         unsigned long dcr;
5773         unsigned long dcr_pp;
5774
5775         dcr_pp = info & PFM_CPUINFO_DCR_PP ? 1 : 0;
5776
5777         /*
5778          * pid 0 is guaranteed to be the idle task. There is one such task with pid 0
5779          * on every CPU, so we can rely on the pid to identify the idle task.
5780          */
5781         if ((info & PFM_CPUINFO_EXCL_IDLE) == 0 || task->pid) {
5782                 regs = task_pt_regs(task);
5783                 ia64_psr(regs)->pp = is_ctxswin ? dcr_pp : 0;
5784                 return;
5785         }
5786         /*
5787          * if monitoring has started
5788          */
5789         if (dcr_pp) {
5790                 dcr = ia64_getreg(_IA64_REG_CR_DCR);
5791                 /*
5792                  * context switching in?
5793                  */
5794                 if (is_ctxswin) {
5795                         /* mask monitoring for the idle task */
5796                         ia64_setreg(_IA64_REG_CR_DCR, dcr & ~IA64_DCR_PP);
5797                         pfm_clear_psr_pp();
5798                         ia64_srlz_i();
5799                         return;
5800                 }
5801                 /*
5802                  * context switching out
5803                  * restore monitoring for next task
5804                  *
5805                  * Due to inlining this odd if-then-else construction generates
5806                  * better code.
5807                  */
5808                 ia64_setreg(_IA64_REG_CR_DCR, dcr |IA64_DCR_PP);
5809                 pfm_set_psr_pp();
5810                 ia64_srlz_i();
5811         }
5812 }
5813
5814 #ifdef CONFIG_SMP
5815
5816 static void
5817 pfm_force_cleanup(pfm_context_t *ctx, struct pt_regs *regs)
5818 {
5819         struct task_struct *task = ctx->ctx_task;
5820
5821         ia64_psr(regs)->up = 0;
5822         ia64_psr(regs)->sp = 1;
5823
5824         if (GET_PMU_OWNER() == task) {
5825                 DPRINT(("cleared ownership for [%d]\n",
5826                                         task_pid_nr(ctx->ctx_task)));
5827                 SET_PMU_OWNER(NULL, NULL);
5828         }
5829
5830         /*
5831          * disconnect the task from the context and vice-versa
5832          */
5833         PFM_SET_WORK_PENDING(task, 0);
5834
5835         task->thread.pfm_context  = NULL;
5836         task->thread.flags       &= ~IA64_THREAD_PM_VALID;
5837
5838         DPRINT(("force cleanup for [%d]\n",  task_pid_nr(task)));
5839 }
5840
5841
5842 /*
5843  * in 2.6, interrupts are masked when we come here and the runqueue lock is held
5844  */
5845 void
5846 pfm_save_regs(struct task_struct *task)
5847 {
5848         pfm_context_t *ctx;
5849         unsigned long flags;
5850         u64 psr;
5851
5852
5853         ctx = PFM_GET_CTX(task);
5854         if (ctx == NULL) return;
5855
5856         /*
5857          * we always come here with interrupts ALREADY disabled by
5858          * the scheduler. So we simply need to protect against concurrent
5859          * access, not CPU concurrency.
5860          */
5861         flags = pfm_protect_ctx_ctxsw(ctx);
5862
5863         if (ctx->ctx_state == PFM_CTX_ZOMBIE) {
5864                 struct pt_regs *regs = task_pt_regs(task);
5865
5866                 pfm_clear_psr_up();
5867
5868                 pfm_force_cleanup(ctx, regs);
5869
5870                 BUG_ON(ctx->ctx_smpl_hdr);
5871
5872                 pfm_unprotect_ctx_ctxsw(ctx, flags);
5873
5874                 pfm_context_free(ctx);
5875                 return;
5876         }
5877
5878         /*
5879          * save current PSR: needed because we modify it
5880          */
5881         ia64_srlz_d();
5882         psr = pfm_get_psr();
5883
5884         BUG_ON(psr & (IA64_PSR_I));
5885
5886         /*
5887          * stop monitoring:
5888          * This is the last instruction which may generate an overflow
5889          *
5890          * We do not need to set psr.sp because, it is irrelevant in kernel.
5891          * It will be restored from ipsr when going back to user level
5892          */
5893         pfm_clear_psr_up();
5894
5895         /*
5896          * keep a copy of psr.up (for reload)
5897          */
5898         ctx->ctx_saved_psr_up = psr & IA64_PSR_UP;
5899
5900         /*
5901          * release ownership of this PMU.
5902          * PM interrupts are masked, so nothing
5903          * can happen.
5904          */
5905         SET_PMU_OWNER(NULL, NULL);
5906
5907         /*
5908          * we systematically save the PMD as we have no
5909          * guarantee we will be schedule at that same
5910          * CPU again.
5911          */
5912         pfm_save_pmds(ctx->th_pmds, ctx->ctx_used_pmds[0]);
5913
5914         /*
5915          * save pmc0 ia64_srlz_d() done in pfm_save_pmds()
5916          * we will need it on the restore path to check
5917          * for pending overflow.
5918          */
5919         ctx->th_pmcs[0] = ia64_get_pmc(0);
5920
5921         /*
5922          * unfreeze PMU if had pending overflows
5923          */
5924         if (ctx->th_pmcs[0] & ~0x1UL) pfm_unfreeze_pmu();
5925
5926         /*
5927          * finally, allow context access.
5928          * interrupts will still be masked after this call.
5929          */
5930         pfm_unprotect_ctx_ctxsw(ctx, flags);
5931 }
5932
5933 #else /* !CONFIG_SMP */
5934 void
5935 pfm_save_regs(struct task_struct *task)
5936 {
5937         pfm_context_t *ctx;
5938         u64 psr;
5939
5940         ctx = PFM_GET_CTX(task);
5941         if (ctx == NULL) return;
5942
5943         /*
5944          * save current PSR: needed because we modify it
5945          */
5946         psr = pfm_get_psr();
5947
5948         BUG_ON(psr & (IA64_PSR_I));
5949
5950         /*
5951          * stop monitoring:
5952          * This is the last instruction which may generate an overflow
5953          *
5954          * We do not need to set psr.sp because, it is irrelevant in kernel.
5955          * It will be restored from ipsr when going back to user level
5956          */
5957         pfm_clear_psr_up();
5958
5959         /*
5960          * keep a copy of psr.up (for reload)
5961          */
5962         ctx->ctx_saved_psr_up = psr & IA64_PSR_UP;
5963 }
5964
5965 static void
5966 pfm_lazy_save_regs (struct task_struct *task)
5967 {
5968         pfm_context_t *ctx;
5969         unsigned long flags;
5970
5971         { u64 psr  = pfm_get_psr();
5972           BUG_ON(psr & IA64_PSR_UP);
5973         }
5974
5975         ctx = PFM_GET_CTX(task);
5976
5977         /*
5978          * we need to mask PMU overflow here to
5979          * make sure that we maintain pmc0 until
5980          * we save it. overflow interrupts are
5981          * treated as spurious if there is no
5982          * owner.
5983          *
5984          * XXX: I don't think this is necessary
5985          */
5986         PROTECT_CTX(ctx,flags);
5987
5988         /*
5989          * release ownership of this PMU.
5990          * must be done before we save the registers.
5991          *
5992          * after this call any PMU interrupt is treated
5993          * as spurious.
5994          */
5995         SET_PMU_OWNER(NULL, NULL);
5996
5997         /*
5998          * save all the pmds we use
5999          */
6000         pfm_save_pmds(ctx->th_pmds, ctx->ctx_used_pmds[0]);
6001
6002         /*
6003          * save pmc0 ia64_srlz_d() done in pfm_save_pmds()
6004          * it is needed to check for pended overflow
6005          * on the restore path
6006          */
6007         ctx->th_pmcs[0] = ia64_get_pmc(0);
6008
6009         /*
6010          * unfreeze PMU if had pending overflows
6011          */
6012         if (ctx->th_pmcs[0] & ~0x1UL) pfm_unfreeze_pmu();
6013
6014         /*
6015          * now get can unmask PMU interrupts, they will
6016          * be treated as purely spurious and we will not
6017          * lose any information
6018          */
6019         UNPROTECT_CTX(ctx,flags);
6020 }
6021 #endif /* CONFIG_SMP */
6022
6023 #ifdef CONFIG_SMP
6024 /*
6025  * in 2.6, interrupts are masked when we come here and the runqueue lock is held
6026  */
6027 void
6028 pfm_load_regs (struct task_struct *task)
6029 {
6030         pfm_context_t *ctx;
6031         unsigned long pmc_mask = 0UL, pmd_mask = 0UL;
6032         unsigned long flags;
6033         u64 psr, psr_up;
6034         int need_irq_resend;
6035
6036         ctx = PFM_GET_CTX(task);
6037         if (unlikely(ctx == NULL)) return;
6038
6039         BUG_ON(GET_PMU_OWNER());
6040
6041         /*
6042          * possible on unload
6043          */
6044         if (unlikely((task->thread.flags & IA64_THREAD_PM_VALID) == 0)) return;
6045
6046         /*
6047          * we always come here with interrupts ALREADY disabled by
6048          * the scheduler. So we simply need to protect against concurrent
6049          * access, not CPU concurrency.
6050          */
6051         flags = pfm_protect_ctx_ctxsw(ctx);
6052         psr   = pfm_get_psr();
6053
6054         need_irq_resend = pmu_conf->flags & PFM_PMU_IRQ_RESEND;
6055
6056         BUG_ON(psr & (IA64_PSR_UP|IA64_PSR_PP));
6057         BUG_ON(psr & IA64_PSR_I);
6058
6059         if (unlikely(ctx->ctx_state == PFM_CTX_ZOMBIE)) {
6060                 struct pt_regs *regs = task_pt_regs(task);
6061
6062                 BUG_ON(ctx->ctx_smpl_hdr);
6063
6064                 pfm_force_cleanup(ctx, regs);
6065
6066                 pfm_unprotect_ctx_ctxsw(ctx, flags);
6067
6068                 /*
6069                  * this one (kmalloc'ed) is fine with interrupts disabled
6070                  */
6071                 pfm_context_free(ctx);
6072
6073                 return;
6074         }
6075
6076         /*
6077          * we restore ALL the debug registers to avoid picking up
6078          * stale state.
6079          */
6080         if (ctx->ctx_fl_using_dbreg) {
6081                 pfm_restore_ibrs(ctx->ctx_ibrs, pmu_conf->num_ibrs);
6082                 pfm_restore_dbrs(ctx->ctx_dbrs, pmu_conf->num_dbrs);
6083         }
6084         /*
6085          * retrieve saved psr.up
6086          */
6087         psr_up = ctx->ctx_saved_psr_up;
6088
6089         /*
6090          * if we were the last user of the PMU on that CPU,
6091          * then nothing to do except restore psr
6092          */
6093         if (GET_LAST_CPU(ctx) == smp_processor_id() && ctx->ctx_last_activation == GET_ACTIVATION()) {
6094
6095                 /*
6096                  * retrieve partial reload masks (due to user modifications)
6097                  */
6098                 pmc_mask = ctx->ctx_reload_pmcs[0];
6099                 pmd_mask = ctx->ctx_reload_pmds[0];
6100
6101         } else {
6102                 /*
6103                  * To avoid leaking information to the user level when psr.sp=0,
6104                  * we must reload ALL implemented pmds (even the ones we don't use).
6105                  * In the kernel we only allow PFM_READ_PMDS on registers which
6106                  * we initialized or requested (sampling) so there is no risk there.
6107                  */
6108                 pmd_mask = pfm_sysctl.fastctxsw ?  ctx->ctx_used_pmds[0] : ctx->ctx_all_pmds[0];
6109
6110                 /*
6111                  * ALL accessible PMCs are systematically reloaded, unused registers
6112                  * get their default (from pfm_reset_pmu_state()) values to avoid picking
6113                  * up stale configuration.
6114                  *
6115                  * PMC0 is never in the mask. It is always restored separately.
6116                  */
6117                 pmc_mask = ctx->ctx_all_pmcs[0];
6118         }
6119         /*
6120          * when context is MASKED, we will restore PMC with plm=0
6121          * and PMD with stale information, but that's ok, nothing
6122          * will be captured.
6123          *
6124          * XXX: optimize here
6125          */
6126         if (pmd_mask) pfm_restore_pmds(ctx->th_pmds, pmd_mask);
6127         if (pmc_mask) pfm_restore_pmcs(ctx->th_pmcs, pmc_mask);
6128
6129         /*
6130          * check for pending overflow at the time the state
6131          * was saved.
6132          */
6133         if (unlikely(PMC0_HAS_OVFL(ctx->th_pmcs[0]))) {
6134                 /*
6135                  * reload pmc0 with the overflow information
6136                  * On McKinley PMU, this will trigger a PMU interrupt
6137                  */
6138                 ia64_set_pmc(0, ctx->th_pmcs[0]);
6139                 ia64_srlz_d();
6140                 ctx->th_pmcs[0] = 0UL;
6141
6142                 /*
6143                  * will replay the PMU interrupt
6144                  */
6145                 if (need_irq_resend) ia64_resend_irq(IA64_PERFMON_VECTOR);
6146
6147                 pfm_stats[smp_processor_id()].pfm_replay_ovfl_intr_count++;
6148         }
6149
6150         /*
6151          * we just did a reload, so we reset the partial reload fields
6152          */
6153         ctx->ctx_reload_pmcs[0] = 0UL;
6154         ctx->ctx_reload_pmds[0] = 0UL;
6155
6156         SET_LAST_CPU(ctx, smp_processor_id());
6157
6158         /*
6159          * dump activation value for this PMU
6160          */
6161         INC_ACTIVATION();
6162         /*
6163          * record current activation for this context
6164          */
6165         SET_ACTIVATION(ctx);
6166
6167         /*
6168          * establish new ownership. 
6169          */
6170         SET_PMU_OWNER(task, ctx);
6171
6172         /*
6173          * restore the psr.up bit. measurement
6174          * is active again.
6175          * no PMU interrupt can happen at this point
6176          * because we still have interrupts disabled.
6177          */
6178         if (likely(psr_up)) pfm_set_psr_up();
6179
6180         /*
6181          * allow concurrent access to context
6182          */
6183         pfm_unprotect_ctx_ctxsw(ctx, flags);
6184 }
6185 #else /*  !CONFIG_SMP */
6186 /*
6187  * reload PMU state for UP kernels
6188  * in 2.5 we come here with interrupts disabled
6189  */
6190 void
6191 pfm_load_regs (struct task_struct *task)
6192 {
6193         pfm_context_t *ctx;
6194         struct task_struct *owner;
6195         unsigned long pmd_mask, pmc_mask;
6196         u64 psr, psr_up;
6197         int need_irq_resend;
6198
6199         owner = GET_PMU_OWNER();
6200         ctx   = PFM_GET_CTX(task);
6201         psr   = pfm_get_psr();
6202
6203         BUG_ON(psr & (IA64_PSR_UP|IA64_PSR_PP));
6204         BUG_ON(psr & IA64_PSR_I);
6205
6206         /*
6207          * we restore ALL the debug registers to avoid picking up
6208          * stale state.
6209          *
6210          * This must be done even when the task is still the owner
6211          * as the registers may have been modified via ptrace()
6212          * (not perfmon) by the previous task.
6213          */
6214         if (ctx->ctx_fl_using_dbreg) {
6215                 pfm_restore_ibrs(ctx->ctx_ibrs, pmu_conf->num_ibrs);
6216                 pfm_restore_dbrs(ctx->ctx_dbrs, pmu_conf->num_dbrs);
6217         }
6218
6219         /*
6220          * retrieved saved psr.up
6221          */
6222         psr_up = ctx->ctx_saved_psr_up;
6223         need_irq_resend = pmu_conf->flags & PFM_PMU_IRQ_RESEND;
6224
6225         /*
6226          * short path, our state is still there, just
6227          * need to restore psr and we go
6228          *
6229          * we do not touch either PMC nor PMD. the psr is not touched
6230          * by the overflow_handler. So we are safe w.r.t. to interrupt
6231          * concurrency even without interrupt masking.
6232          */
6233         if (likely(owner == task)) {
6234                 if (likely(psr_up)) pfm_set_psr_up();
6235                 return;
6236         }
6237
6238         /*
6239          * someone else is still using the PMU, first push it out and
6240          * then we'll be able to install our stuff !
6241          *
6242          * Upon return, there will be no owner for the current PMU
6243          */
6244         if (owner) pfm_lazy_save_regs(owner);
6245
6246         /*
6247          * To avoid leaking information to the user level when psr.sp=0,
6248          * we must reload ALL implemented pmds (even the ones we don't use).
6249          * In the kernel we only allow PFM_READ_PMDS on registers which
6250          * we initialized or requested (sampling) so there is no risk there.
6251          */
6252         pmd_mask = pfm_sysctl.fastctxsw ?  ctx->ctx_used_pmds[0] : ctx->ctx_all_pmds[0];
6253
6254         /*
6255          * ALL accessible PMCs are systematically reloaded, unused registers
6256          * get their default (from pfm_reset_pmu_state()) values to avoid picking
6257          * up stale configuration.
6258          *
6259          * PMC0 is never in the mask. It is always restored separately
6260          */
6261         pmc_mask = ctx->ctx_all_pmcs[0];
6262
6263         pfm_restore_pmds(ctx->th_pmds, pmd_mask);
6264         pfm_restore_pmcs(ctx->th_pmcs, pmc_mask);
6265
6266         /*
6267          * check for pending overflow at the time the state
6268          * was saved.
6269          */
6270         if (unlikely(PMC0_HAS_OVFL(ctx->th_pmcs[0]))) {
6271                 /*
6272                  * reload pmc0 with the overflow information
6273                  * On McKinley PMU, this will trigger a PMU interrupt
6274                  */
6275                 ia64_set_pmc(0, ctx->th_pmcs[0]);
6276                 ia64_srlz_d();
6277
6278                 ctx->th_pmcs[0] = 0UL;
6279
6280                 /*
6281                  * will replay the PMU interrupt
6282                  */
6283                 if (need_irq_resend) ia64_resend_irq(IA64_PERFMON_VECTOR);
6284
6285                 pfm_stats[smp_processor_id()].pfm_replay_ovfl_intr_count++;
6286         }
6287
6288         /*
6289          * establish new ownership. 
6290          */
6291         SET_PMU_OWNER(task, ctx);
6292
6293         /*
6294          * restore the psr.up bit. measurement
6295          * is active again.
6296          * no PMU interrupt can happen at this point
6297          * because we still have interrupts disabled.
6298          */
6299         if (likely(psr_up)) pfm_set_psr_up();
6300 }
6301 #endif /* CONFIG_SMP */
6302
6303 /*
6304  * this function assumes monitoring is stopped
6305  */
6306 static void
6307 pfm_flush_pmds(struct task_struct *task, pfm_context_t *ctx)
6308 {
6309         u64 pmc0;
6310         unsigned long mask2, val, pmd_val, ovfl_val;
6311         int i, can_access_pmu = 0;
6312         int is_self;
6313
6314         /*
6315          * is the caller the task being monitored (or which initiated the
6316          * session for system wide measurements)
6317          */
6318         is_self = ctx->ctx_task == task ? 1 : 0;
6319
6320         /*
6321          * can access PMU is task is the owner of the PMU state on the current CPU
6322          * or if we are running on the CPU bound to the context in system-wide mode
6323          * (that is not necessarily the task the context is attached to in this mode).
6324          * In system-wide we always have can_access_pmu true because a task running on an
6325          * invalid processor is flagged earlier in the call stack (see pfm_stop).
6326          */
6327         can_access_pmu = (GET_PMU_OWNER() == task) || (ctx->ctx_fl_system && ctx->ctx_cpu == smp_processor_id());
6328         if (can_access_pmu) {
6329                 /*
6330                  * Mark the PMU as not owned
6331                  * This will cause the interrupt handler to do nothing in case an overflow
6332                  * interrupt was in-flight
6333                  * This also guarantees that pmc0 will contain the final state
6334                  * It virtually gives us full control on overflow processing from that point
6335                  * on.
6336                  */
6337                 SET_PMU_OWNER(NULL, NULL);
6338                 DPRINT(("releasing ownership\n"));
6339
6340                 /*
6341                  * read current overflow status:
6342                  *
6343                  * we are guaranteed to read the final stable state
6344                  */
6345                 ia64_srlz_d();
6346                 pmc0 = ia64_get_pmc(0); /* slow */
6347
6348                 /*
6349                  * reset freeze bit, overflow status information destroyed
6350                  */
6351                 pfm_unfreeze_pmu();
6352         } else {
6353                 pmc0 = ctx->th_pmcs[0];
6354                 /*
6355                  * clear whatever overflow status bits there were
6356                  */
6357                 ctx->th_pmcs[0] = 0;
6358         }
6359         ovfl_val = pmu_conf->ovfl_val;
6360         /*
6361          * we save all the used pmds
6362          * we take care of overflows for counting PMDs
6363          *
6364          * XXX: sampling situation is not taken into account here
6365          */
6366         mask2 = ctx->ctx_used_pmds[0];
6367
6368         DPRINT(("is_self=%d ovfl_val=0x%lx mask2=0x%lx\n", is_self, ovfl_val, mask2));
6369
6370         for (i = 0; mask2; i++, mask2>>=1) {
6371
6372                 /* skip non used pmds */
6373                 if ((mask2 & 0x1) == 0) continue;
6374
6375                 /*
6376                  * can access PMU always true in system wide mode
6377                  */
6378                 val = pmd_val = can_access_pmu ? ia64_get_pmd(i) : ctx->th_pmds[i];
6379
6380                 if (PMD_IS_COUNTING(i)) {
6381                         DPRINT(("[%d] pmd[%d] ctx_pmd=0x%lx hw_pmd=0x%lx\n",
6382                                 task_pid_nr(task),
6383                                 i,
6384                                 ctx->ctx_pmds[i].val,
6385                                 val & ovfl_val));
6386
6387                         /*
6388                          * we rebuild the full 64 bit value of the counter
6389                          */
6390                         val = ctx->ctx_pmds[i].val + (val & ovfl_val);
6391
6392                         /*
6393                          * now everything is in ctx_pmds[] and we need
6394                          * to clear the saved context from save_regs() such that
6395                          * pfm_read_pmds() gets the correct value
6396                          */
6397                         pmd_val = 0UL;
6398
6399                         /*
6400                          * take care of overflow inline
6401                          */
6402                         if (pmc0 & (1UL << i)) {
6403                                 val += 1 + ovfl_val;
6404                                 DPRINT(("[%d] pmd[%d] overflowed\n", task_pid_nr(task), i));
6405                         }
6406                 }
6407
6408                 DPRINT(("[%d] ctx_pmd[%d]=0x%lx  pmd_val=0x%lx\n", task_pid_nr(task), i, val, pmd_val));
6409
6410                 if (is_self) ctx->th_pmds[i] = pmd_val;
6411
6412                 ctx->ctx_pmds[i].val = val;
6413         }
6414 }
6415
6416 static struct irqaction perfmon_irqaction = {
6417         .handler = pfm_interrupt_handler,
6418         .flags   = IRQF_DISABLED,
6419         .name    = "perfmon"
6420 };
6421
6422 static void
6423 pfm_alt_save_pmu_state(void *data)
6424 {
6425         struct pt_regs *regs;
6426
6427         regs = task_pt_regs(current);
6428
6429         DPRINT(("called\n"));
6430
6431         /*
6432          * should not be necessary but
6433          * let's take not risk
6434          */
6435         pfm_clear_psr_up();
6436         pfm_clear_psr_pp();
6437         ia64_psr(regs)->pp = 0;
6438
6439         /*
6440          * This call is required
6441          * May cause a spurious interrupt on some processors
6442          */
6443         pfm_freeze_pmu();
6444
6445         ia64_srlz_d();
6446 }
6447
6448 void
6449 pfm_alt_restore_pmu_state(void *data)
6450 {
6451         struct pt_regs *regs;
6452
6453         regs = task_pt_regs(current);
6454
6455         DPRINT(("called\n"));
6456
6457         /*
6458          * put PMU back in state expected
6459          * by perfmon
6460          */
6461         pfm_clear_psr_up();
6462         pfm_clear_psr_pp();
6463         ia64_psr(regs)->pp = 0;
6464
6465         /*
6466          * perfmon runs with PMU unfrozen at all times
6467          */
6468         pfm_unfreeze_pmu();
6469
6470         ia64_srlz_d();
6471 }
6472
6473 int
6474 pfm_install_alt_pmu_interrupt(pfm_intr_handler_desc_t *hdl)
6475 {
6476         int ret, i;
6477         int reserve_cpu;
6478
6479         /* some sanity checks */
6480         if (hdl == NULL || hdl->handler == NULL) return -EINVAL;
6481
6482         /* do the easy test first */
6483         if (pfm_alt_intr_handler) return -EBUSY;
6484
6485         /* one at a time in the install or remove, just fail the others */
6486         if (!spin_trylock(&pfm_alt_install_check)) {
6487                 return -EBUSY;
6488         }
6489
6490         /* reserve our session */
6491         for_each_online_cpu(reserve_cpu) {
6492                 ret = pfm_reserve_session(NULL, 1, reserve_cpu);
6493                 if (ret) goto cleanup_reserve;
6494         }
6495
6496         /* save the current system wide pmu states */
6497         ret = on_each_cpu(pfm_alt_save_pmu_state, NULL, 1);
6498         if (ret) {
6499                 DPRINT(("on_each_cpu() failed: %d\n", ret));
6500                 goto cleanup_reserve;
6501         }
6502
6503         /* officially change to the alternate interrupt handler */
6504         pfm_alt_intr_handler = hdl;
6505
6506         spin_unlock(&pfm_alt_install_check);
6507
6508         return 0;
6509
6510 cleanup_reserve:
6511         for_each_online_cpu(i) {
6512                 /* don't unreserve more than we reserved */
6513                 if (i >= reserve_cpu) break;
6514
6515                 pfm_unreserve_session(NULL, 1, i);
6516         }
6517
6518         spin_unlock(&pfm_alt_install_check);
6519
6520         return ret;
6521 }
6522 EXPORT_SYMBOL_GPL(pfm_install_alt_pmu_interrupt);
6523
6524 int
6525 pfm_remove_alt_pmu_interrupt(pfm_intr_handler_desc_t *hdl)
6526 {
6527         int i;
6528         int ret;
6529
6530         if (hdl == NULL) return -EINVAL;
6531
6532         /* cannot remove someone else's handler! */
6533         if (pfm_alt_intr_handler != hdl) return -EINVAL;
6534
6535         /* one at a time in the install or remove, just fail the others */
6536         if (!spin_trylock(&pfm_alt_install_check)) {
6537                 return -EBUSY;
6538         }
6539
6540         pfm_alt_intr_handler = NULL;
6541
6542         ret = on_each_cpu(pfm_alt_restore_pmu_state, NULL, 1);
6543         if (ret) {
6544                 DPRINT(("on_each_cpu() failed: %d\n", ret));
6545         }
6546
6547         for_each_online_cpu(i) {
6548                 pfm_unreserve_session(NULL, 1, i);
6549         }
6550
6551         spin_unlock(&pfm_alt_install_check);
6552
6553         return 0;
6554 }
6555 EXPORT_SYMBOL_GPL(pfm_remove_alt_pmu_interrupt);
6556
6557 /*
6558  * perfmon initialization routine, called from the initcall() table
6559  */
6560 static int init_pfm_fs(void);
6561
6562 static int __init
6563 pfm_probe_pmu(void)
6564 {
6565         pmu_config_t **p;
6566         int family;
6567
6568         family = local_cpu_data->family;
6569         p      = pmu_confs;
6570
6571         while(*p) {
6572                 if ((*p)->probe) {
6573                         if ((*p)->probe() == 0) goto found;
6574                 } else if ((*p)->pmu_family == family || (*p)->pmu_family == 0xff) {
6575                         goto found;
6576                 }
6577                 p++;
6578         }
6579         return -1;
6580 found:
6581         pmu_conf = *p;
6582         return 0;
6583 }
6584
6585 static const struct file_operations pfm_proc_fops = {
6586         .open           = pfm_proc_open,
6587         .read           = seq_read,
6588         .llseek         = seq_lseek,
6589         .release        = seq_release,
6590 };
6591
6592 int __init
6593 pfm_init(void)
6594 {
6595         unsigned int n, n_counters, i;
6596
6597         printk("perfmon: version %u.%u IRQ %u\n",
6598                 PFM_VERSION_MAJ,
6599                 PFM_VERSION_MIN,
6600                 IA64_PERFMON_VECTOR);
6601
6602         if (pfm_probe_pmu()) {
6603                 printk(KERN_INFO "perfmon: disabled, there is no support for processor family %d\n", 
6604                                 local_cpu_data->family);
6605                 return -ENODEV;
6606         }
6607
6608         /*
6609          * compute the number of implemented PMD/PMC from the
6610          * description tables
6611          */
6612         n = 0;
6613         for (i=0; PMC_IS_LAST(i) == 0;  i++) {
6614                 if (PMC_IS_IMPL(i) == 0) continue;
6615                 pmu_conf->impl_pmcs[i>>6] |= 1UL << (i&63);
6616                 n++;
6617         }
6618         pmu_conf->num_pmcs = n;
6619
6620         n = 0; n_counters = 0;
6621         for (i=0; PMD_IS_LAST(i) == 0;  i++) {
6622                 if (PMD_IS_IMPL(i) == 0) continue;
6623                 pmu_conf->impl_pmds[i>>6] |= 1UL << (i&63);
6624                 n++;
6625                 if (PMD_IS_COUNTING(i)) n_counters++;
6626         }
6627         pmu_conf->num_pmds      = n;
6628         pmu_conf->num_counters  = n_counters;
6629
6630         /*
6631          * sanity checks on the number of debug registers
6632          */
6633         if (pmu_conf->use_rr_dbregs) {
6634                 if (pmu_conf->num_ibrs > IA64_NUM_DBG_REGS) {
6635                         printk(KERN_INFO "perfmon: unsupported number of code debug registers (%u)\n", pmu_conf->num_ibrs);
6636                         pmu_conf = NULL;
6637                         return -1;
6638                 }
6639                 if (pmu_conf->num_dbrs > IA64_NUM_DBG_REGS) {
6640                         printk(KERN_INFO "perfmon: unsupported number of data debug registers (%u)\n", pmu_conf->num_ibrs);
6641                         pmu_conf = NULL;
6642                         return -1;
6643                 }
6644         }
6645
6646         printk("perfmon: %s PMU detected, %u PMCs, %u PMDs, %u counters (%lu bits)\n",
6647                pmu_conf->pmu_name,
6648                pmu_conf->num_pmcs,
6649                pmu_conf->num_pmds,
6650                pmu_conf->num_counters,
6651                ffz(pmu_conf->ovfl_val));
6652
6653         /* sanity check */
6654         if (pmu_conf->num_pmds >= PFM_NUM_PMD_REGS || pmu_conf->num_pmcs >= PFM_NUM_PMC_REGS) {
6655                 printk(KERN_ERR "perfmon: not enough pmc/pmd, perfmon disabled\n");
6656                 pmu_conf = NULL;
6657                 return -1;
6658         }
6659
6660         /*
6661          * create /proc/perfmon (mostly for debugging purposes)
6662          */
6663         perfmon_dir = proc_create("perfmon", S_IRUGO, NULL, &pfm_proc_fops);
6664         if (perfmon_dir == NULL) {
6665                 printk(KERN_ERR "perfmon: cannot create /proc entry, perfmon disabled\n");
6666                 pmu_conf = NULL;
6667                 return -1;
6668         }
6669
6670         /*
6671          * create /proc/sys/kernel/perfmon (for debugging purposes)
6672          */
6673         pfm_sysctl_header = register_sysctl_table(pfm_sysctl_root);
6674
6675         /*
6676          * initialize all our spinlocks
6677          */
6678         spin_lock_init(&pfm_sessions.pfs_lock);
6679         spin_lock_init(&pfm_buffer_fmt_lock);
6680
6681         init_pfm_fs();
6682
6683         for(i=0; i < NR_CPUS; i++) pfm_stats[i].pfm_ovfl_intr_cycles_min = ~0UL;
6684
6685         return 0;
6686 }
6687
6688 __initcall(pfm_init);
6689
6690 /*
6691  * this function is called before pfm_init()
6692  */
6693 void
6694 pfm_init_percpu (void)
6695 {
6696         static int first_time=1;
6697         /*
6698          * make sure no measurement is active
6699          * (may inherit programmed PMCs from EFI).
6700          */
6701         pfm_clear_psr_pp();
6702         pfm_clear_psr_up();
6703
6704         /*
6705          * we run with the PMU not frozen at all times
6706          */
6707         pfm_unfreeze_pmu();
6708
6709         if (first_time) {
6710                 register_percpu_irq(IA64_PERFMON_VECTOR, &perfmon_irqaction);
6711                 first_time=0;
6712         }
6713
6714         ia64_setreg(_IA64_REG_CR_PMV, IA64_PERFMON_VECTOR);
6715         ia64_srlz_d();
6716 }
6717
6718 /*
6719  * used for debug purposes only
6720  */
6721 void
6722 dump_pmu_state(const char *from)
6723 {
6724         struct task_struct *task;
6725         struct pt_regs *regs;
6726         pfm_context_t *ctx;
6727         unsigned long psr, dcr, info, flags;
6728         int i, this_cpu;
6729
6730         local_irq_save(flags);
6731
6732         this_cpu = smp_processor_id();
6733         regs     = task_pt_regs(current);
6734         info     = PFM_CPUINFO_GET();
6735         dcr      = ia64_getreg(_IA64_REG_CR_DCR);
6736
6737         if (info == 0 && ia64_psr(regs)->pp == 0 && (dcr & IA64_DCR_PP) == 0) {
6738                 local_irq_restore(flags);
6739                 return;
6740         }
6741
6742         printk("CPU%d from %s() current [%d] iip=0x%lx %s\n", 
6743                 this_cpu, 
6744                 from, 
6745                 task_pid_nr(current),
6746                 regs->cr_iip,
6747                 current->comm);
6748
6749         task = GET_PMU_OWNER();
6750         ctx  = GET_PMU_CTX();
6751
6752         printk("->CPU%d owner [%d] ctx=%p\n", this_cpu, task ? task_pid_nr(task) : -1, ctx);
6753
6754         psr = pfm_get_psr();
6755
6756         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", 
6757                 this_cpu,
6758                 ia64_get_pmc(0),
6759                 psr & IA64_PSR_PP ? 1 : 0,
6760                 psr & IA64_PSR_UP ? 1 : 0,
6761                 dcr & IA64_DCR_PP ? 1 : 0,
6762                 info,
6763                 ia64_psr(regs)->up,
6764                 ia64_psr(regs)->pp);
6765
6766         ia64_psr(regs)->up = 0;
6767         ia64_psr(regs)->pp = 0;
6768
6769         for (i=1; PMC_IS_LAST(i) == 0; i++) {
6770                 if (PMC_IS_IMPL(i) == 0) continue;
6771                 printk("->CPU%d pmc[%d]=0x%lx thread_pmc[%d]=0x%lx\n", this_cpu, i, ia64_get_pmc(i), i, ctx->th_pmcs[i]);
6772         }
6773
6774         for (i=1; PMD_IS_LAST(i) == 0; i++) {
6775                 if (PMD_IS_IMPL(i) == 0) continue;
6776                 printk("->CPU%d pmd[%d]=0x%lx thread_pmd[%d]=0x%lx\n", this_cpu, i, ia64_get_pmd(i), i, ctx->th_pmds[i]);
6777         }
6778
6779         if (ctx) {
6780                 printk("->CPU%d ctx_state=%d vaddr=%p addr=%p fd=%d ctx_task=[%d] saved_psr_up=0x%lx\n",
6781                                 this_cpu,
6782                                 ctx->ctx_state,
6783                                 ctx->ctx_smpl_vaddr,
6784                                 ctx->ctx_smpl_hdr,
6785                                 ctx->ctx_msgq_head,
6786                                 ctx->ctx_msgq_tail,
6787                                 ctx->ctx_saved_psr_up);
6788         }
6789         local_irq_restore(flags);
6790 }
6791
6792 /*
6793  * called from process.c:copy_thread(). task is new child.
6794  */
6795 void
6796 pfm_inherit(struct task_struct *task, struct pt_regs *regs)
6797 {
6798         struct thread_struct *thread;
6799
6800         DPRINT(("perfmon: pfm_inherit clearing state for [%d]\n", task_pid_nr(task)));
6801
6802         thread = &task->thread;
6803
6804         /*
6805          * cut links inherited from parent (current)
6806          */
6807         thread->pfm_context = NULL;
6808
6809         PFM_SET_WORK_PENDING(task, 0);
6810
6811         /*
6812          * the psr bits are already set properly in copy_threads()
6813          */
6814 }
6815 #else  /* !CONFIG_PERFMON */
6816 asmlinkage long
6817 sys_perfmonctl (int fd, int cmd, void *arg, int count)
6818 {
6819         return -ENOSYS;
6820 }
6821 #endif /* CONFIG_PERFMON */