Merge git://git.kernel.org/pub/scm/linux/kernel/git/bunk/trivial
[pandora-kernel.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/smp_lock.h>
27 #include <linux/proc_fs.h>
28 #include <linux/seq_file.h>
29 #include <linux/init.h>
30 #include <linux/vmalloc.h>
31 #include <linux/mm.h>
32 #include <linux/sysctl.h>
33 #include <linux/list.h>
34 #include <linux/file.h>
35 #include <linux/poll.h>
36 #include <linux/vfs.h>
37 #include <linux/pagemap.h>
38 #include <linux/mount.h>
39 #include <linux/bitops.h>
40 #include <linux/capability.h>
41 #include <linux/rcupdate.h>
42 #include <linux/completion.h>
43
44 #include <asm/errno.h>
45 #include <asm/intrinsics.h>
46 #include <asm/page.h>
47 #include <asm/perfmon.h>
48 #include <asm/processor.h>
49 #include <asm/signal.h>
50 #include <asm/system.h>
51 #include <asm/uaccess.h>
52 #include <asm/delay.h>
53
54 #ifdef CONFIG_PERFMON
55 /*
56  * perfmon context state
57  */
58 #define PFM_CTX_UNLOADED        1       /* context is not loaded onto any task */
59 #define PFM_CTX_LOADED          2       /* context is loaded onto a task */
60 #define PFM_CTX_MASKED          3       /* context is loaded but monitoring is masked due to overflow */
61 #define PFM_CTX_ZOMBIE          4       /* owner of the context is closing it */
62
63 #define PFM_INVALID_ACTIVATION  (~0UL)
64
65 /*
66  * depth of message queue
67  */
68 #define PFM_MAX_MSGS            32
69 #define PFM_CTXQ_EMPTY(g)       ((g)->ctx_msgq_head == (g)->ctx_msgq_tail)
70
71 /*
72  * type of a PMU register (bitmask).
73  * bitmask structure:
74  *      bit0   : register implemented
75  *      bit1   : end marker
76  *      bit2-3 : reserved
77  *      bit4   : pmc has pmc.pm
78  *      bit5   : pmc controls a counter (has pmc.oi), pmd is used as counter
79  *      bit6-7 : register type
80  *      bit8-31: reserved
81  */
82 #define PFM_REG_NOTIMPL         0x0 /* not implemented at all */
83 #define PFM_REG_IMPL            0x1 /* register implemented */
84 #define PFM_REG_END             0x2 /* end marker */
85 #define PFM_REG_MONITOR         (0x1<<4|PFM_REG_IMPL) /* a PMC with a pmc.pm field only */
86 #define PFM_REG_COUNTING        (0x2<<4|PFM_REG_MONITOR) /* a monitor + pmc.oi+ PMD used as a counter */
87 #define PFM_REG_CONTROL         (0x4<<4|PFM_REG_IMPL) /* PMU control register */
88 #define PFM_REG_CONFIG          (0x8<<4|PFM_REG_IMPL) /* configuration register */
89 #define PFM_REG_BUFFER          (0xc<<4|PFM_REG_IMPL) /* PMD used as buffer */
90
91 #define PMC_IS_LAST(i)  (pmu_conf->pmc_desc[i].type & PFM_REG_END)
92 #define PMD_IS_LAST(i)  (pmu_conf->pmd_desc[i].type & PFM_REG_END)
93
94 #define PMC_OVFL_NOTIFY(ctx, i) ((ctx)->ctx_pmds[i].flags &  PFM_REGFL_OVFL_NOTIFY)
95
96 /* i assumed unsigned */
97 #define PMC_IS_IMPL(i)    (i< PMU_MAX_PMCS && (pmu_conf->pmc_desc[i].type & PFM_REG_IMPL))
98 #define PMD_IS_IMPL(i)    (i< PMU_MAX_PMDS && (pmu_conf->pmd_desc[i].type & PFM_REG_IMPL))
99
100 /* XXX: these assume that register i is implemented */
101 #define PMD_IS_COUNTING(i) ((pmu_conf->pmd_desc[i].type & PFM_REG_COUNTING) == PFM_REG_COUNTING)
102 #define PMC_IS_COUNTING(i) ((pmu_conf->pmc_desc[i].type & PFM_REG_COUNTING) == PFM_REG_COUNTING)
103 #define PMC_IS_MONITOR(i)  ((pmu_conf->pmc_desc[i].type & PFM_REG_MONITOR)  == PFM_REG_MONITOR)
104 #define PMC_IS_CONTROL(i)  ((pmu_conf->pmc_desc[i].type & PFM_REG_CONTROL)  == PFM_REG_CONTROL)
105
106 #define PMC_DFL_VAL(i)     pmu_conf->pmc_desc[i].default_value
107 #define PMC_RSVD_MASK(i)   pmu_conf->pmc_desc[i].reserved_mask
108 #define PMD_PMD_DEP(i)     pmu_conf->pmd_desc[i].dep_pmd[0]
109 #define PMC_PMD_DEP(i)     pmu_conf->pmc_desc[i].dep_pmd[0]
110
111 #define PFM_NUM_IBRS      IA64_NUM_DBG_REGS
112 #define PFM_NUM_DBRS      IA64_NUM_DBG_REGS
113
114 #define CTX_OVFL_NOBLOCK(c)     ((c)->ctx_fl_block == 0)
115 #define CTX_HAS_SMPL(c)         ((c)->ctx_fl_is_sampling)
116 #define PFM_CTX_TASK(h)         (h)->ctx_task
117
118 #define PMU_PMC_OI              5 /* position of pmc.oi bit */
119
120 /* XXX: does not support more than 64 PMDs */
121 #define CTX_USED_PMD(ctx, mask) (ctx)->ctx_used_pmds[0] |= (mask)
122 #define CTX_IS_USED_PMD(ctx, c) (((ctx)->ctx_used_pmds[0] & (1UL << (c))) != 0UL)
123
124 #define CTX_USED_MONITOR(ctx, mask) (ctx)->ctx_used_monitors[0] |= (mask)
125
126 #define CTX_USED_IBR(ctx,n)     (ctx)->ctx_used_ibrs[(n)>>6] |= 1UL<< ((n) % 64)
127 #define CTX_USED_DBR(ctx,n)     (ctx)->ctx_used_dbrs[(n)>>6] |= 1UL<< ((n) % 64)
128 #define CTX_USES_DBREGS(ctx)    (((pfm_context_t *)(ctx))->ctx_fl_using_dbreg==1)
129 #define PFM_CODE_RR     0       /* requesting code range restriction */
130 #define PFM_DATA_RR     1       /* requestion data range restriction */
131
132 #define PFM_CPUINFO_CLEAR(v)    pfm_get_cpu_var(pfm_syst_info) &= ~(v)
133 #define PFM_CPUINFO_SET(v)      pfm_get_cpu_var(pfm_syst_info) |= (v)
134 #define PFM_CPUINFO_GET()       pfm_get_cpu_var(pfm_syst_info)
135
136 #define RDEP(x) (1UL<<(x))
137
138 /*
139  * context protection macros
140  * in SMP:
141  *      - we need to protect against CPU concurrency (spin_lock)
142  *      - we need to protect against PMU overflow interrupts (local_irq_disable)
143  * in UP:
144  *      - we need to protect against PMU overflow interrupts (local_irq_disable)
145  *
146  * spin_lock_irqsave()/spin_lock_irqrestore():
147  *      in SMP: local_irq_disable + spin_lock
148  *      in UP : local_irq_disable
149  *
150  * spin_lock()/spin_lock():
151  *      in UP : removed automatically
152  *      in SMP: protect against context accesses from other CPU. interrupts
153  *              are not masked. This is useful for the PMU interrupt handler
154  *              because we know we will not get PMU concurrency in that code.
155  */
156 #define PROTECT_CTX(c, f) \
157         do {  \
158                 DPRINT(("spinlock_irq_save ctx %p by [%d]\n", c, current->pid)); \
159                 spin_lock_irqsave(&(c)->ctx_lock, f); \
160                 DPRINT(("spinlocked ctx %p  by [%d]\n", c, current->pid)); \
161         } while(0)
162
163 #define UNPROTECT_CTX(c, f) \
164         do { \
165                 DPRINT(("spinlock_irq_restore ctx %p by [%d]\n", c, current->pid)); \
166                 spin_unlock_irqrestore(&(c)->ctx_lock, f); \
167         } while(0)
168
169 #define PROTECT_CTX_NOPRINT(c, f) \
170         do {  \
171                 spin_lock_irqsave(&(c)->ctx_lock, f); \
172         } while(0)
173
174
175 #define UNPROTECT_CTX_NOPRINT(c, f) \
176         do { \
177                 spin_unlock_irqrestore(&(c)->ctx_lock, f); \
178         } while(0)
179
180
181 #define PROTECT_CTX_NOIRQ(c) \
182         do {  \
183                 spin_lock(&(c)->ctx_lock); \
184         } while(0)
185
186 #define UNPROTECT_CTX_NOIRQ(c) \
187         do { \
188                 spin_unlock(&(c)->ctx_lock); \
189         } while(0)
190
191
192 #ifdef CONFIG_SMP
193
194 #define GET_ACTIVATION()        pfm_get_cpu_var(pmu_activation_number)
195 #define INC_ACTIVATION()        pfm_get_cpu_var(pmu_activation_number)++
196 #define SET_ACTIVATION(c)       (c)->ctx_last_activation = GET_ACTIVATION()
197
198 #else /* !CONFIG_SMP */
199 #define SET_ACTIVATION(t)       do {} while(0)
200 #define GET_ACTIVATION(t)       do {} while(0)
201 #define INC_ACTIVATION(t)       do {} while(0)
202 #endif /* CONFIG_SMP */
203
204 #define SET_PMU_OWNER(t, c)     do { pfm_get_cpu_var(pmu_owner) = (t); pfm_get_cpu_var(pmu_ctx) = (c); } while(0)
205 #define GET_PMU_OWNER()         pfm_get_cpu_var(pmu_owner)
206 #define GET_PMU_CTX()           pfm_get_cpu_var(pmu_ctx)
207
208 #define LOCK_PFS(g)             spin_lock_irqsave(&pfm_sessions.pfs_lock, g)
209 #define UNLOCK_PFS(g)           spin_unlock_irqrestore(&pfm_sessions.pfs_lock, g)
210
211 #define PFM_REG_RETFLAG_SET(flags, val) do { flags &= ~PFM_REG_RETFL_MASK; flags |= (val); } while(0)
212
213 /*
214  * cmp0 must be the value of pmc0
215  */
216 #define PMC0_HAS_OVFL(cmp0)  (cmp0 & ~0x1UL)
217
218 #define PFMFS_MAGIC 0xa0b4d889
219
220 /*
221  * debugging
222  */
223 #define PFM_DEBUGGING 1
224 #ifdef PFM_DEBUGGING
225 #define DPRINT(a) \
226         do { \
227                 if (unlikely(pfm_sysctl.debug >0)) { printk("%s.%d: CPU%d [%d] ", __FUNCTION__, __LINE__, smp_processor_id(), current->pid); printk a; } \
228         } while (0)
229
230 #define DPRINT_ovfl(a) \
231         do { \
232                 if (unlikely(pfm_sysctl.debug > 0 && pfm_sysctl.debug_ovfl >0)) { printk("%s.%d: CPU%d [%d] ", __FUNCTION__, __LINE__, smp_processor_id(), current->pid); printk a; } \
233         } while (0)
234 #endif
235
236 /*
237  * 64-bit software counter structure
238  *
239  * the next_reset_type is applied to the next call to pfm_reset_regs()
240  */
241 typedef struct {
242         unsigned long   val;            /* virtual 64bit counter value */
243         unsigned long   lval;           /* last reset value */
244         unsigned long   long_reset;     /* reset value on sampling overflow */
245         unsigned long   short_reset;    /* reset value on overflow */
246         unsigned long   reset_pmds[4];  /* which other pmds to reset when this counter overflows */
247         unsigned long   smpl_pmds[4];   /* which pmds are accessed when counter overflow */
248         unsigned long   seed;           /* seed for random-number generator */
249         unsigned long   mask;           /* mask for random-number generator */
250         unsigned int    flags;          /* notify/do not notify */
251         unsigned long   eventid;        /* overflow event identifier */
252 } pfm_counter_t;
253
254 /*
255  * context flags
256  */
257 typedef struct {
258         unsigned int block:1;           /* when 1, task will blocked on user notifications */
259         unsigned int system:1;          /* do system wide monitoring */
260         unsigned int using_dbreg:1;     /* using range restrictions (debug registers) */
261         unsigned int is_sampling:1;     /* true if using a custom format */
262         unsigned int excl_idle:1;       /* exclude idle task in system wide session */
263         unsigned int going_zombie:1;    /* context is zombie (MASKED+blocking) */
264         unsigned int trap_reason:2;     /* reason for going into pfm_handle_work() */
265         unsigned int no_msg:1;          /* no message sent on overflow */
266         unsigned int can_restart:1;     /* allowed to issue a PFM_RESTART */
267         unsigned int reserved:22;
268 } pfm_context_flags_t;
269
270 #define PFM_TRAP_REASON_NONE            0x0     /* default value */
271 #define PFM_TRAP_REASON_BLOCK           0x1     /* we need to block on overflow */
272 #define PFM_TRAP_REASON_RESET           0x2     /* we need to reset PMDs */
273
274
275 /*
276  * perfmon context: encapsulates all the state of a monitoring session
277  */
278
279 typedef struct pfm_context {
280         spinlock_t              ctx_lock;               /* context protection */
281
282         pfm_context_flags_t     ctx_flags;              /* bitmask of flags  (block reason incl.) */
283         unsigned int            ctx_state;              /* state: active/inactive (no bitfield) */
284
285         struct task_struct      *ctx_task;              /* task to which context is attached */
286
287         unsigned long           ctx_ovfl_regs[4];       /* which registers overflowed (notification) */
288
289         struct completion       ctx_restart_done;       /* use for blocking notification mode */
290
291         unsigned long           ctx_used_pmds[4];       /* bitmask of PMD used            */
292         unsigned long           ctx_all_pmds[4];        /* bitmask of all accessible PMDs */
293         unsigned long           ctx_reload_pmds[4];     /* bitmask of force reload PMD on ctxsw in */
294
295         unsigned long           ctx_all_pmcs[4];        /* bitmask of all accessible PMCs */
296         unsigned long           ctx_reload_pmcs[4];     /* bitmask of force reload PMC on ctxsw in */
297         unsigned long           ctx_used_monitors[4];   /* bitmask of monitor PMC being used */
298
299         unsigned long           ctx_pmcs[IA64_NUM_PMC_REGS];    /*  saved copies of PMC values */
300
301         unsigned int            ctx_used_ibrs[1];               /* bitmask of used IBR (speedup ctxsw in) */
302         unsigned int            ctx_used_dbrs[1];               /* bitmask of used DBR (speedup ctxsw in) */
303         unsigned long           ctx_dbrs[IA64_NUM_DBG_REGS];    /* DBR values (cache) when not loaded */
304         unsigned long           ctx_ibrs[IA64_NUM_DBG_REGS];    /* IBR values (cache) when not loaded */
305
306         pfm_counter_t           ctx_pmds[IA64_NUM_PMD_REGS]; /* software state for PMDS */
307
308         u64                     ctx_saved_psr_up;       /* only contains psr.up value */
309
310         unsigned long           ctx_last_activation;    /* context last activation number for last_cpu */
311         unsigned int            ctx_last_cpu;           /* CPU id of current or last CPU used (SMP only) */
312         unsigned int            ctx_cpu;                /* cpu to which perfmon is applied (system wide) */
313
314         int                     ctx_fd;                 /* file descriptor used my this context */
315         pfm_ovfl_arg_t          ctx_ovfl_arg;           /* argument to custom buffer format handler */
316
317         pfm_buffer_fmt_t        *ctx_buf_fmt;           /* buffer format callbacks */
318         void                    *ctx_smpl_hdr;          /* points to sampling buffer header kernel vaddr */
319         unsigned long           ctx_smpl_size;          /* size of sampling buffer */
320         void                    *ctx_smpl_vaddr;        /* user level virtual address of smpl buffer */
321
322         wait_queue_head_t       ctx_msgq_wait;
323         pfm_msg_t               ctx_msgq[PFM_MAX_MSGS];
324         int                     ctx_msgq_head;
325         int                     ctx_msgq_tail;
326         struct fasync_struct    *ctx_async_queue;
327
328         wait_queue_head_t       ctx_zombieq;            /* termination cleanup wait queue */
329 } pfm_context_t;
330
331 /*
332  * magic number used to verify that structure is really
333  * a perfmon context
334  */
335 #define PFM_IS_FILE(f)          ((f)->f_op == &pfm_file_ops)
336
337 #define PFM_GET_CTX(t)          ((pfm_context_t *)(t)->thread.pfm_context)
338
339 #ifdef CONFIG_SMP
340 #define SET_LAST_CPU(ctx, v)    (ctx)->ctx_last_cpu = (v)
341 #define GET_LAST_CPU(ctx)       (ctx)->ctx_last_cpu
342 #else
343 #define SET_LAST_CPU(ctx, v)    do {} while(0)
344 #define GET_LAST_CPU(ctx)       do {} while(0)
345 #endif
346
347
348 #define ctx_fl_block            ctx_flags.block
349 #define ctx_fl_system           ctx_flags.system
350 #define ctx_fl_using_dbreg      ctx_flags.using_dbreg
351 #define ctx_fl_is_sampling      ctx_flags.is_sampling
352 #define ctx_fl_excl_idle        ctx_flags.excl_idle
353 #define ctx_fl_going_zombie     ctx_flags.going_zombie
354 #define ctx_fl_trap_reason      ctx_flags.trap_reason
355 #define ctx_fl_no_msg           ctx_flags.no_msg
356 #define ctx_fl_can_restart      ctx_flags.can_restart
357
358 #define PFM_SET_WORK_PENDING(t, v)      do { (t)->thread.pfm_needs_checking = v; } while(0);
359 #define PFM_GET_WORK_PENDING(t)         (t)->thread.pfm_needs_checking
360
361 /*
362  * global information about all sessions
363  * mostly used to synchronize between system wide and per-process
364  */
365 typedef struct {
366         spinlock_t              pfs_lock;                  /* lock the structure */
367
368         unsigned int            pfs_task_sessions;         /* number of per task sessions */
369         unsigned int            pfs_sys_sessions;          /* number of per system wide sessions */
370         unsigned int            pfs_sys_use_dbregs;        /* incremented when a system wide session uses debug regs */
371         unsigned int            pfs_ptrace_use_dbregs;     /* incremented when a process uses debug regs */
372         struct task_struct      *pfs_sys_session[NR_CPUS]; /* point to task owning a system-wide session */
373 } pfm_session_t;
374
375 /*
376  * information about a PMC or PMD.
377  * dep_pmd[]: a bitmask of dependent PMD registers
378  * dep_pmc[]: a bitmask of dependent PMC registers
379  */
380 typedef int (*pfm_reg_check_t)(struct task_struct *task, pfm_context_t *ctx, unsigned int cnum, unsigned long *val, struct pt_regs *regs);
381 typedef struct {
382         unsigned int            type;
383         int                     pm_pos;
384         unsigned long           default_value;  /* power-on default value */
385         unsigned long           reserved_mask;  /* bitmask of reserved bits */
386         pfm_reg_check_t         read_check;
387         pfm_reg_check_t         write_check;
388         unsigned long           dep_pmd[4];
389         unsigned long           dep_pmc[4];
390 } pfm_reg_desc_t;
391
392 /* assume cnum is a valid monitor */
393 #define PMC_PM(cnum, val)       (((val) >> (pmu_conf->pmc_desc[cnum].pm_pos)) & 0x1)
394
395 /*
396  * This structure is initialized at boot time and contains
397  * a description of the PMU main characteristics.
398  *
399  * If the probe function is defined, detection is based
400  * on its return value: 
401  *      - 0 means recognized PMU
402  *      - anything else means not supported
403  * When the probe function is not defined, then the pmu_family field
404  * is used and it must match the host CPU family such that:
405  *      - cpu->family & config->pmu_family != 0
406  */
407 typedef struct {
408         unsigned long  ovfl_val;        /* overflow value for counters */
409
410         pfm_reg_desc_t *pmc_desc;       /* detailed PMC register dependencies descriptions */
411         pfm_reg_desc_t *pmd_desc;       /* detailed PMD register dependencies descriptions */
412
413         unsigned int   num_pmcs;        /* number of PMCS: computed at init time */
414         unsigned int   num_pmds;        /* number of PMDS: computed at init time */
415         unsigned long  impl_pmcs[4];    /* bitmask of implemented PMCS */
416         unsigned long  impl_pmds[4];    /* bitmask of implemented PMDS */
417
418         char          *pmu_name;        /* PMU family name */
419         unsigned int  pmu_family;       /* cpuid family pattern used to identify pmu */
420         unsigned int  flags;            /* pmu specific flags */
421         unsigned int  num_ibrs;         /* number of IBRS: computed at init time */
422         unsigned int  num_dbrs;         /* number of DBRS: computed at init time */
423         unsigned int  num_counters;     /* PMC/PMD counting pairs : computed at init time */
424         int           (*probe)(void);   /* customized probe routine */
425         unsigned int  use_rr_dbregs:1;  /* set if debug registers used for range restriction */
426 } pmu_config_t;
427 /*
428  * PMU specific flags
429  */
430 #define PFM_PMU_IRQ_RESEND      1       /* PMU needs explicit IRQ resend */
431
432 /*
433  * debug register related type definitions
434  */
435 typedef struct {
436         unsigned long ibr_mask:56;
437         unsigned long ibr_plm:4;
438         unsigned long ibr_ig:3;
439         unsigned long ibr_x:1;
440 } ibr_mask_reg_t;
441
442 typedef struct {
443         unsigned long dbr_mask:56;
444         unsigned long dbr_plm:4;
445         unsigned long dbr_ig:2;
446         unsigned long dbr_w:1;
447         unsigned long dbr_r:1;
448 } dbr_mask_reg_t;
449
450 typedef union {
451         unsigned long  val;
452         ibr_mask_reg_t ibr;
453         dbr_mask_reg_t dbr;
454 } dbreg_t;
455
456
457 /*
458  * perfmon command descriptions
459  */
460 typedef struct {
461         int             (*cmd_func)(pfm_context_t *ctx, void *arg, int count, struct pt_regs *regs);
462         char            *cmd_name;
463         int             cmd_flags;
464         unsigned int    cmd_narg;
465         size_t          cmd_argsize;
466         int             (*cmd_getsize)(void *arg, size_t *sz);
467 } pfm_cmd_desc_t;
468
469 #define PFM_CMD_FD              0x01    /* command requires a file descriptor */
470 #define PFM_CMD_ARG_READ        0x02    /* command must read argument(s) */
471 #define PFM_CMD_ARG_RW          0x04    /* command must read/write argument(s) */
472 #define PFM_CMD_STOP            0x08    /* command does not work on zombie context */
473
474
475 #define PFM_CMD_NAME(cmd)       pfm_cmd_tab[(cmd)].cmd_name
476 #define PFM_CMD_READ_ARG(cmd)   (pfm_cmd_tab[(cmd)].cmd_flags & PFM_CMD_ARG_READ)
477 #define PFM_CMD_RW_ARG(cmd)     (pfm_cmd_tab[(cmd)].cmd_flags & PFM_CMD_ARG_RW)
478 #define PFM_CMD_USE_FD(cmd)     (pfm_cmd_tab[(cmd)].cmd_flags & PFM_CMD_FD)
479 #define PFM_CMD_STOPPED(cmd)    (pfm_cmd_tab[(cmd)].cmd_flags & PFM_CMD_STOP)
480
481 #define PFM_CMD_ARG_MANY        -1 /* cannot be zero */
482
483 typedef struct {
484         unsigned long pfm_spurious_ovfl_intr_count;     /* keep track of spurious ovfl interrupts */
485         unsigned long pfm_replay_ovfl_intr_count;       /* keep track of replayed ovfl interrupts */
486         unsigned long pfm_ovfl_intr_count;              /* keep track of ovfl interrupts */
487         unsigned long pfm_ovfl_intr_cycles;             /* cycles spent processing ovfl interrupts */
488         unsigned long pfm_ovfl_intr_cycles_min;         /* min cycles spent processing ovfl interrupts */
489         unsigned long pfm_ovfl_intr_cycles_max;         /* max cycles spent processing ovfl interrupts */
490         unsigned long pfm_smpl_handler_calls;
491         unsigned long pfm_smpl_handler_cycles;
492         char pad[SMP_CACHE_BYTES] ____cacheline_aligned;
493 } pfm_stats_t;
494
495 /*
496  * perfmon internal variables
497  */
498 static pfm_stats_t              pfm_stats[NR_CPUS];
499 static pfm_session_t            pfm_sessions;   /* global sessions information */
500
501 static DEFINE_SPINLOCK(pfm_alt_install_check);
502 static pfm_intr_handler_desc_t  *pfm_alt_intr_handler;
503
504 static struct proc_dir_entry    *perfmon_dir;
505 static pfm_uuid_t               pfm_null_uuid = {0,};
506
507 static spinlock_t               pfm_buffer_fmt_lock;
508 static LIST_HEAD(pfm_buffer_fmt_list);
509
510 static pmu_config_t             *pmu_conf;
511
512 /* sysctl() controls */
513 pfm_sysctl_t pfm_sysctl;
514 EXPORT_SYMBOL(pfm_sysctl);
515
516 static ctl_table pfm_ctl_table[]={
517         {1, "debug", &pfm_sysctl.debug, sizeof(int), 0666, NULL, &proc_dointvec, NULL,},
518         {2, "debug_ovfl", &pfm_sysctl.debug_ovfl, sizeof(int), 0666, NULL, &proc_dointvec, NULL,},
519         {3, "fastctxsw", &pfm_sysctl.fastctxsw, sizeof(int), 0600, NULL, &proc_dointvec, NULL,},
520         {4, "expert_mode", &pfm_sysctl.expert_mode, sizeof(int), 0600, NULL, &proc_dointvec, NULL,},
521         { 0, },
522 };
523 static ctl_table pfm_sysctl_dir[] = {
524         {1, "perfmon", NULL, 0, 0755, pfm_ctl_table, },
525         {0,},
526 };
527 static ctl_table pfm_sysctl_root[] = {
528         {1, "kernel", NULL, 0, 0755, pfm_sysctl_dir, },
529         {0,},
530 };
531 static struct ctl_table_header *pfm_sysctl_header;
532
533 static int pfm_context_unload(pfm_context_t *ctx, void *arg, int count, struct pt_regs *regs);
534
535 #define pfm_get_cpu_var(v)              __ia64_per_cpu_var(v)
536 #define pfm_get_cpu_data(a,b)           per_cpu(a, b)
537
538 static inline void
539 pfm_put_task(struct task_struct *task)
540 {
541         if (task != current) put_task_struct(task);
542 }
543
544 static inline void
545 pfm_set_task_notify(struct task_struct *task)
546 {
547         struct thread_info *info;
548
549         info = (struct thread_info *) ((char *) task + IA64_TASK_SIZE);
550         set_bit(TIF_NOTIFY_RESUME, &info->flags);
551 }
552
553 static inline void
554 pfm_clear_task_notify(void)
555 {
556         clear_thread_flag(TIF_NOTIFY_RESUME);
557 }
558
559 static inline void
560 pfm_reserve_page(unsigned long a)
561 {
562         SetPageReserved(vmalloc_to_page((void *)a));
563 }
564 static inline void
565 pfm_unreserve_page(unsigned long a)
566 {
567         ClearPageReserved(vmalloc_to_page((void*)a));
568 }
569
570 static inline unsigned long
571 pfm_protect_ctx_ctxsw(pfm_context_t *x)
572 {
573         spin_lock(&(x)->ctx_lock);
574         return 0UL;
575 }
576
577 static inline void
578 pfm_unprotect_ctx_ctxsw(pfm_context_t *x, unsigned long f)
579 {
580         spin_unlock(&(x)->ctx_lock);
581 }
582
583 static inline unsigned int
584 pfm_do_munmap(struct mm_struct *mm, unsigned long addr, size_t len, int acct)
585 {
586         return do_munmap(mm, addr, len);
587 }
588
589 static inline unsigned long 
590 pfm_get_unmapped_area(struct file *file, unsigned long addr, unsigned long len, unsigned long pgoff, unsigned long flags, unsigned long exec)
591 {
592         return get_unmapped_area(file, addr, len, pgoff, flags);
593 }
594
595
596 static int
597 pfmfs_get_sb(struct file_system_type *fs_type, int flags, const char *dev_name, void *data,
598              struct vfsmount *mnt)
599 {
600         return get_sb_pseudo(fs_type, "pfm:", NULL, PFMFS_MAGIC, mnt);
601 }
602
603 static struct file_system_type pfm_fs_type = {
604         .name     = "pfmfs",
605         .get_sb   = pfmfs_get_sb,
606         .kill_sb  = kill_anon_super,
607 };
608
609 DEFINE_PER_CPU(unsigned long, pfm_syst_info);
610 DEFINE_PER_CPU(struct task_struct *, pmu_owner);
611 DEFINE_PER_CPU(pfm_context_t  *, pmu_ctx);
612 DEFINE_PER_CPU(unsigned long, pmu_activation_number);
613 EXPORT_PER_CPU_SYMBOL_GPL(pfm_syst_info);
614
615
616 /* forward declaration */
617 static struct file_operations pfm_file_ops;
618
619 /*
620  * forward declarations
621  */
622 #ifndef CONFIG_SMP
623 static void pfm_lazy_save_regs (struct task_struct *ta);
624 #endif
625
626 void dump_pmu_state(const char *);
627 static int pfm_write_ibr_dbr(int mode, pfm_context_t *ctx, void *arg, int count, struct pt_regs *regs);
628
629 #include "perfmon_itanium.h"
630 #include "perfmon_mckinley.h"
631 #include "perfmon_montecito.h"
632 #include "perfmon_generic.h"
633
634 static pmu_config_t *pmu_confs[]={
635         &pmu_conf_mont,
636         &pmu_conf_mck,
637         &pmu_conf_ita,
638         &pmu_conf_gen, /* must be last */
639         NULL
640 };
641
642
643 static int pfm_end_notify_user(pfm_context_t *ctx);
644
645 static inline void
646 pfm_clear_psr_pp(void)
647 {
648         ia64_rsm(IA64_PSR_PP);
649         ia64_srlz_i();
650 }
651
652 static inline void
653 pfm_set_psr_pp(void)
654 {
655         ia64_ssm(IA64_PSR_PP);
656         ia64_srlz_i();
657 }
658
659 static inline void
660 pfm_clear_psr_up(void)
661 {
662         ia64_rsm(IA64_PSR_UP);
663         ia64_srlz_i();
664 }
665
666 static inline void
667 pfm_set_psr_up(void)
668 {
669         ia64_ssm(IA64_PSR_UP);
670         ia64_srlz_i();
671 }
672
673 static inline unsigned long
674 pfm_get_psr(void)
675 {
676         unsigned long tmp;
677         tmp = ia64_getreg(_IA64_REG_PSR);
678         ia64_srlz_i();
679         return tmp;
680 }
681
682 static inline void
683 pfm_set_psr_l(unsigned long val)
684 {
685         ia64_setreg(_IA64_REG_PSR_L, val);
686         ia64_srlz_i();
687 }
688
689 static inline void
690 pfm_freeze_pmu(void)
691 {
692         ia64_set_pmc(0,1UL);
693         ia64_srlz_d();
694 }
695
696 static inline void
697 pfm_unfreeze_pmu(void)
698 {
699         ia64_set_pmc(0,0UL);
700         ia64_srlz_d();
701 }
702
703 static inline void
704 pfm_restore_ibrs(unsigned long *ibrs, unsigned int nibrs)
705 {
706         int i;
707
708         for (i=0; i < nibrs; i++) {
709                 ia64_set_ibr(i, ibrs[i]);
710                 ia64_dv_serialize_instruction();
711         }
712         ia64_srlz_i();
713 }
714
715 static inline void
716 pfm_restore_dbrs(unsigned long *dbrs, unsigned int ndbrs)
717 {
718         int i;
719
720         for (i=0; i < ndbrs; i++) {
721                 ia64_set_dbr(i, dbrs[i]);
722                 ia64_dv_serialize_data();
723         }
724         ia64_srlz_d();
725 }
726
727 /*
728  * PMD[i] must be a counter. no check is made
729  */
730 static inline unsigned long
731 pfm_read_soft_counter(pfm_context_t *ctx, int i)
732 {
733         return ctx->ctx_pmds[i].val + (ia64_get_pmd(i) & pmu_conf->ovfl_val);
734 }
735
736 /*
737  * PMD[i] must be a counter. no check is made
738  */
739 static inline void
740 pfm_write_soft_counter(pfm_context_t *ctx, int i, unsigned long val)
741 {
742         unsigned long ovfl_val = pmu_conf->ovfl_val;
743
744         ctx->ctx_pmds[i].val = val  & ~ovfl_val;
745         /*
746          * writing to unimplemented part is ignore, so we do not need to
747          * mask off top part
748          */
749         ia64_set_pmd(i, val & ovfl_val);
750 }
751
752 static pfm_msg_t *
753 pfm_get_new_msg(pfm_context_t *ctx)
754 {
755         int idx, next;
756
757         next = (ctx->ctx_msgq_tail+1) % PFM_MAX_MSGS;
758
759         DPRINT(("ctx_fd=%p head=%d tail=%d\n", ctx, ctx->ctx_msgq_head, ctx->ctx_msgq_tail));
760         if (next == ctx->ctx_msgq_head) return NULL;
761
762         idx =   ctx->ctx_msgq_tail;
763         ctx->ctx_msgq_tail = next;
764
765         DPRINT(("ctx=%p head=%d tail=%d msg=%d\n", ctx, ctx->ctx_msgq_head, ctx->ctx_msgq_tail, idx));
766
767         return ctx->ctx_msgq+idx;
768 }
769
770 static pfm_msg_t *
771 pfm_get_next_msg(pfm_context_t *ctx)
772 {
773         pfm_msg_t *msg;
774
775         DPRINT(("ctx=%p head=%d tail=%d\n", ctx, ctx->ctx_msgq_head, ctx->ctx_msgq_tail));
776
777         if (PFM_CTXQ_EMPTY(ctx)) return NULL;
778
779         /*
780          * get oldest message
781          */
782         msg = ctx->ctx_msgq+ctx->ctx_msgq_head;
783
784         /*
785          * and move forward
786          */
787         ctx->ctx_msgq_head = (ctx->ctx_msgq_head+1) % PFM_MAX_MSGS;
788
789         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));
790
791         return msg;
792 }
793
794 static void
795 pfm_reset_msgq(pfm_context_t *ctx)
796 {
797         ctx->ctx_msgq_head = ctx->ctx_msgq_tail = 0;
798         DPRINT(("ctx=%p msgq reset\n", ctx));
799 }
800
801 static void *
802 pfm_rvmalloc(unsigned long size)
803 {
804         void *mem;
805         unsigned long addr;
806
807         size = PAGE_ALIGN(size);
808         mem  = vmalloc(size);
809         if (mem) {
810                 //printk("perfmon: CPU%d pfm_rvmalloc(%ld)=%p\n", smp_processor_id(), size, mem);
811                 memset(mem, 0, size);
812                 addr = (unsigned long)mem;
813                 while (size > 0) {
814                         pfm_reserve_page(addr);
815                         addr+=PAGE_SIZE;
816                         size-=PAGE_SIZE;
817                 }
818         }
819         return mem;
820 }
821
822 static void
823 pfm_rvfree(void *mem, unsigned long size)
824 {
825         unsigned long addr;
826
827         if (mem) {
828                 DPRINT(("freeing physical buffer @%p size=%lu\n", mem, size));
829                 addr = (unsigned long) mem;
830                 while ((long) size > 0) {
831                         pfm_unreserve_page(addr);
832                         addr+=PAGE_SIZE;
833                         size-=PAGE_SIZE;
834                 }
835                 vfree(mem);
836         }
837         return;
838 }
839
840 static pfm_context_t *
841 pfm_context_alloc(void)
842 {
843         pfm_context_t *ctx;
844
845         /* 
846          * allocate context descriptor 
847          * must be able to free with interrupts disabled
848          */
849         ctx = kmalloc(sizeof(pfm_context_t), GFP_KERNEL);
850         if (ctx) {
851                 memset(ctx, 0, sizeof(pfm_context_t));
852                 DPRINT(("alloc ctx @%p\n", ctx));
853         }
854         return ctx;
855 }
856
857 static void
858 pfm_context_free(pfm_context_t *ctx)
859 {
860         if (ctx) {
861                 DPRINT(("free ctx @%p\n", ctx));
862                 kfree(ctx);
863         }
864 }
865
866 static void
867 pfm_mask_monitoring(struct task_struct *task)
868 {
869         pfm_context_t *ctx = PFM_GET_CTX(task);
870         struct thread_struct *th = &task->thread;
871         unsigned long mask, val, ovfl_mask;
872         int i;
873
874         DPRINT_ovfl(("masking monitoring for [%d]\n", task->pid));
875
876         ovfl_mask = pmu_conf->ovfl_val;
877         /*
878          * monitoring can only be masked as a result of a valid
879          * counter overflow. In UP, it means that the PMU still
880          * has an owner. Note that the owner can be different
881          * from the current task. However the PMU state belongs
882          * to the owner.
883          * In SMP, a valid overflow only happens when task is
884          * current. Therefore if we come here, we know that
885          * the PMU state belongs to the current task, therefore
886          * we can access the live registers.
887          *
888          * So in both cases, the live register contains the owner's
889          * state. We can ONLY touch the PMU registers and NOT the PSR.
890          *
891          * As a consequence to this call, the thread->pmds[] array
892          * contains stale information which must be ignored
893          * when context is reloaded AND monitoring is active (see
894          * pfm_restart).
895          */
896         mask = ctx->ctx_used_pmds[0];
897         for (i = 0; mask; i++, mask>>=1) {
898                 /* skip non used pmds */
899                 if ((mask & 0x1) == 0) continue;
900                 val = ia64_get_pmd(i);
901
902                 if (PMD_IS_COUNTING(i)) {
903                         /*
904                          * we rebuild the full 64 bit value of the counter
905                          */
906                         ctx->ctx_pmds[i].val += (val & ovfl_mask);
907                 } else {
908                         ctx->ctx_pmds[i].val = val;
909                 }
910                 DPRINT_ovfl(("pmd[%d]=0x%lx hw_pmd=0x%lx\n",
911                         i,
912                         ctx->ctx_pmds[i].val,
913                         val & ovfl_mask));
914         }
915         /*
916          * mask monitoring by setting the privilege level to 0
917          * we cannot use psr.pp/psr.up for this, it is controlled by
918          * the user
919          *
920          * if task is current, modify actual registers, otherwise modify
921          * thread save state, i.e., what will be restored in pfm_load_regs()
922          */
923         mask = ctx->ctx_used_monitors[0] >> PMU_FIRST_COUNTER;
924         for(i= PMU_FIRST_COUNTER; mask; i++, mask>>=1) {
925                 if ((mask & 0x1) == 0UL) continue;
926                 ia64_set_pmc(i, th->pmcs[i] & ~0xfUL);
927                 th->pmcs[i] &= ~0xfUL;
928                 DPRINT_ovfl(("pmc[%d]=0x%lx\n", i, th->pmcs[i]));
929         }
930         /*
931          * make all of this visible
932          */
933         ia64_srlz_d();
934 }
935
936 /*
937  * must always be done with task == current
938  *
939  * context must be in MASKED state when calling
940  */
941 static void
942 pfm_restore_monitoring(struct task_struct *task)
943 {
944         pfm_context_t *ctx = PFM_GET_CTX(task);
945         struct thread_struct *th = &task->thread;
946         unsigned long mask, ovfl_mask;
947         unsigned long psr, val;
948         int i, is_system;
949
950         is_system = ctx->ctx_fl_system;
951         ovfl_mask = pmu_conf->ovfl_val;
952
953         if (task != current) {
954                 printk(KERN_ERR "perfmon.%d: invalid task[%d] current[%d]\n", __LINE__, task->pid, current->pid);
955                 return;
956         }
957         if (ctx->ctx_state != PFM_CTX_MASKED) {
958                 printk(KERN_ERR "perfmon.%d: task[%d] current[%d] invalid state=%d\n", __LINE__,
959                         task->pid, current->pid, ctx->ctx_state);
960                 return;
961         }
962         psr = pfm_get_psr();
963         /*
964          * monitoring is masked via the PMC.
965          * As we restore their value, we do not want each counter to
966          * restart right away. We stop monitoring using the PSR,
967          * restore the PMC (and PMD) and then re-establish the psr
968          * as it was. Note that there can be no pending overflow at
969          * this point, because monitoring was MASKED.
970          *
971          * system-wide session are pinned and self-monitoring
972          */
973         if (is_system && (PFM_CPUINFO_GET() & PFM_CPUINFO_DCR_PP)) {
974                 /* disable dcr pp */
975                 ia64_setreg(_IA64_REG_CR_DCR, ia64_getreg(_IA64_REG_CR_DCR) & ~IA64_DCR_PP);
976                 pfm_clear_psr_pp();
977         } else {
978                 pfm_clear_psr_up();
979         }
980         /*
981          * first, we restore the PMD
982          */
983         mask = ctx->ctx_used_pmds[0];
984         for (i = 0; mask; i++, mask>>=1) {
985                 /* skip non used pmds */
986                 if ((mask & 0x1) == 0) continue;
987
988                 if (PMD_IS_COUNTING(i)) {
989                         /*
990                          * we split the 64bit value according to
991                          * counter width
992                          */
993                         val = ctx->ctx_pmds[i].val & ovfl_mask;
994                         ctx->ctx_pmds[i].val &= ~ovfl_mask;
995                 } else {
996                         val = ctx->ctx_pmds[i].val;
997                 }
998                 ia64_set_pmd(i, val);
999
1000                 DPRINT(("pmd[%d]=0x%lx hw_pmd=0x%lx\n",
1001                         i,
1002                         ctx->ctx_pmds[i].val,
1003                         val));
1004         }
1005         /*
1006          * restore the PMCs
1007          */
1008         mask = ctx->ctx_used_monitors[0] >> PMU_FIRST_COUNTER;
1009         for(i= PMU_FIRST_COUNTER; mask; i++, mask>>=1) {
1010                 if ((mask & 0x1) == 0UL) continue;
1011                 th->pmcs[i] = ctx->ctx_pmcs[i];
1012                 ia64_set_pmc(i, th->pmcs[i]);
1013                 DPRINT(("[%d] pmc[%d]=0x%lx\n", task->pid, i, th->pmcs[i]));
1014         }
1015         ia64_srlz_d();
1016
1017         /*
1018          * must restore DBR/IBR because could be modified while masked
1019          * XXX: need to optimize 
1020          */
1021         if (ctx->ctx_fl_using_dbreg) {
1022                 pfm_restore_ibrs(ctx->ctx_ibrs, pmu_conf->num_ibrs);
1023                 pfm_restore_dbrs(ctx->ctx_dbrs, pmu_conf->num_dbrs);
1024         }
1025
1026         /*
1027          * now restore PSR
1028          */
1029         if (is_system && (PFM_CPUINFO_GET() & PFM_CPUINFO_DCR_PP)) {
1030                 /* enable dcr pp */
1031                 ia64_setreg(_IA64_REG_CR_DCR, ia64_getreg(_IA64_REG_CR_DCR) | IA64_DCR_PP);
1032                 ia64_srlz_i();
1033         }
1034         pfm_set_psr_l(psr);
1035 }
1036
1037 static inline void
1038 pfm_save_pmds(unsigned long *pmds, unsigned long mask)
1039 {
1040         int i;
1041
1042         ia64_srlz_d();
1043
1044         for (i=0; mask; i++, mask>>=1) {
1045                 if (mask & 0x1) pmds[i] = ia64_get_pmd(i);
1046         }
1047 }
1048
1049 /*
1050  * reload from thread state (used for ctxw only)
1051  */
1052 static inline void
1053 pfm_restore_pmds(unsigned long *pmds, unsigned long mask)
1054 {
1055         int i;
1056         unsigned long val, ovfl_val = pmu_conf->ovfl_val;
1057
1058         for (i=0; mask; i++, mask>>=1) {
1059                 if ((mask & 0x1) == 0) continue;
1060                 val = PMD_IS_COUNTING(i) ? pmds[i] & ovfl_val : pmds[i];
1061                 ia64_set_pmd(i, val);
1062         }
1063         ia64_srlz_d();
1064 }
1065
1066 /*
1067  * propagate PMD from context to thread-state
1068  */
1069 static inline void
1070 pfm_copy_pmds(struct task_struct *task, pfm_context_t *ctx)
1071 {
1072         struct thread_struct *thread = &task->thread;
1073         unsigned long ovfl_val = pmu_conf->ovfl_val;
1074         unsigned long mask = ctx->ctx_all_pmds[0];
1075         unsigned long val;
1076         int i;
1077
1078         DPRINT(("mask=0x%lx\n", mask));
1079
1080         for (i=0; mask; i++, mask>>=1) {
1081
1082                 val = ctx->ctx_pmds[i].val;
1083
1084                 /*
1085                  * We break up the 64 bit value into 2 pieces
1086                  * the lower bits go to the machine state in the
1087                  * thread (will be reloaded on ctxsw in).
1088                  * The upper part stays in the soft-counter.
1089                  */
1090                 if (PMD_IS_COUNTING(i)) {
1091                         ctx->ctx_pmds[i].val = val & ~ovfl_val;
1092                          val &= ovfl_val;
1093                 }
1094                 thread->pmds[i] = val;
1095
1096                 DPRINT(("pmd[%d]=0x%lx soft_val=0x%lx\n",
1097                         i,
1098                         thread->pmds[i],
1099                         ctx->ctx_pmds[i].val));
1100         }
1101 }
1102
1103 /*
1104  * propagate PMC from context to thread-state
1105  */
1106 static inline void
1107 pfm_copy_pmcs(struct task_struct *task, pfm_context_t *ctx)
1108 {
1109         struct thread_struct *thread = &task->thread;
1110         unsigned long mask = ctx->ctx_all_pmcs[0];
1111         int i;
1112
1113         DPRINT(("mask=0x%lx\n", mask));
1114
1115         for (i=0; mask; i++, mask>>=1) {
1116                 /* masking 0 with ovfl_val yields 0 */
1117                 thread->pmcs[i] = ctx->ctx_pmcs[i];
1118                 DPRINT(("pmc[%d]=0x%lx\n", i, thread->pmcs[i]));
1119         }
1120 }
1121
1122
1123
1124 static inline void
1125 pfm_restore_pmcs(unsigned long *pmcs, unsigned long mask)
1126 {
1127         int i;
1128
1129         for (i=0; mask; i++, mask>>=1) {
1130                 if ((mask & 0x1) == 0) continue;
1131                 ia64_set_pmc(i, pmcs[i]);
1132         }
1133         ia64_srlz_d();
1134 }
1135
1136 static inline int
1137 pfm_uuid_cmp(pfm_uuid_t a, pfm_uuid_t b)
1138 {
1139         return memcmp(a, b, sizeof(pfm_uuid_t));
1140 }
1141
1142 static inline int
1143 pfm_buf_fmt_exit(pfm_buffer_fmt_t *fmt, struct task_struct *task, void *buf, struct pt_regs *regs)
1144 {
1145         int ret = 0;
1146         if (fmt->fmt_exit) ret = (*fmt->fmt_exit)(task, buf, regs);
1147         return ret;
1148 }
1149
1150 static inline int
1151 pfm_buf_fmt_getsize(pfm_buffer_fmt_t *fmt, struct task_struct *task, unsigned int flags, int cpu, void *arg, unsigned long *size)
1152 {
1153         int ret = 0;
1154         if (fmt->fmt_getsize) ret = (*fmt->fmt_getsize)(task, flags, cpu, arg, size);
1155         return ret;
1156 }
1157
1158
1159 static inline int
1160 pfm_buf_fmt_validate(pfm_buffer_fmt_t *fmt, struct task_struct *task, unsigned int flags,
1161                      int cpu, void *arg)
1162 {
1163         int ret = 0;
1164         if (fmt->fmt_validate) ret = (*fmt->fmt_validate)(task, flags, cpu, arg);
1165         return ret;
1166 }
1167
1168 static inline int
1169 pfm_buf_fmt_init(pfm_buffer_fmt_t *fmt, struct task_struct *task, void *buf, unsigned int flags,
1170                      int cpu, void *arg)
1171 {
1172         int ret = 0;
1173         if (fmt->fmt_init) ret = (*fmt->fmt_init)(task, buf, flags, cpu, arg);
1174         return ret;
1175 }
1176
1177 static inline int
1178 pfm_buf_fmt_restart(pfm_buffer_fmt_t *fmt, struct task_struct *task, pfm_ovfl_ctrl_t *ctrl, void *buf, struct pt_regs *regs)
1179 {
1180         int ret = 0;
1181         if (fmt->fmt_restart) ret = (*fmt->fmt_restart)(task, ctrl, buf, regs);
1182         return ret;
1183 }
1184
1185 static inline int
1186 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)
1187 {
1188         int ret = 0;
1189         if (fmt->fmt_restart_active) ret = (*fmt->fmt_restart_active)(task, ctrl, buf, regs);
1190         return ret;
1191 }
1192
1193 static pfm_buffer_fmt_t *
1194 __pfm_find_buffer_fmt(pfm_uuid_t uuid)
1195 {
1196         struct list_head * pos;
1197         pfm_buffer_fmt_t * entry;
1198
1199         list_for_each(pos, &pfm_buffer_fmt_list) {
1200                 entry = list_entry(pos, pfm_buffer_fmt_t, fmt_list);
1201                 if (pfm_uuid_cmp(uuid, entry->fmt_uuid) == 0)
1202                         return entry;
1203         }
1204         return NULL;
1205 }
1206  
1207 /*
1208  * find a buffer format based on its uuid
1209  */
1210 static pfm_buffer_fmt_t *
1211 pfm_find_buffer_fmt(pfm_uuid_t uuid)
1212 {
1213         pfm_buffer_fmt_t * fmt;
1214         spin_lock(&pfm_buffer_fmt_lock);
1215         fmt = __pfm_find_buffer_fmt(uuid);
1216         spin_unlock(&pfm_buffer_fmt_lock);
1217         return fmt;
1218 }
1219  
1220 int
1221 pfm_register_buffer_fmt(pfm_buffer_fmt_t *fmt)
1222 {
1223         int ret = 0;
1224
1225         /* some sanity checks */
1226         if (fmt == NULL || fmt->fmt_name == NULL) return -EINVAL;
1227
1228         /* we need at least a handler */
1229         if (fmt->fmt_handler == NULL) return -EINVAL;
1230
1231         /*
1232          * XXX: need check validity of fmt_arg_size
1233          */
1234
1235         spin_lock(&pfm_buffer_fmt_lock);
1236
1237         if (__pfm_find_buffer_fmt(fmt->fmt_uuid)) {
1238                 printk(KERN_ERR "perfmon: duplicate sampling format: %s\n", fmt->fmt_name);
1239                 ret = -EBUSY;
1240                 goto out;
1241         } 
1242         list_add(&fmt->fmt_list, &pfm_buffer_fmt_list);
1243         printk(KERN_INFO "perfmon: added sampling format %s\n", fmt->fmt_name);
1244
1245 out:
1246         spin_unlock(&pfm_buffer_fmt_lock);
1247         return ret;
1248 }
1249 EXPORT_SYMBOL(pfm_register_buffer_fmt);
1250
1251 int
1252 pfm_unregister_buffer_fmt(pfm_uuid_t uuid)
1253 {
1254         pfm_buffer_fmt_t *fmt;
1255         int ret = 0;
1256
1257         spin_lock(&pfm_buffer_fmt_lock);
1258
1259         fmt = __pfm_find_buffer_fmt(uuid);
1260         if (!fmt) {
1261                 printk(KERN_ERR "perfmon: cannot unregister format, not found\n");
1262                 ret = -EINVAL;
1263                 goto out;
1264         }
1265         list_del_init(&fmt->fmt_list);
1266         printk(KERN_INFO "perfmon: removed sampling format: %s\n", fmt->fmt_name);
1267
1268 out:
1269         spin_unlock(&pfm_buffer_fmt_lock);
1270         return ret;
1271
1272 }
1273 EXPORT_SYMBOL(pfm_unregister_buffer_fmt);
1274
1275 extern void update_pal_halt_status(int);
1276
1277 static int
1278 pfm_reserve_session(struct task_struct *task, int is_syswide, unsigned int cpu)
1279 {
1280         unsigned long flags;
1281         /*
1282          * validy checks on cpu_mask have been done upstream
1283          */
1284         LOCK_PFS(flags);
1285
1286         DPRINT(("in sys_sessions=%u task_sessions=%u dbregs=%u syswide=%d cpu=%u\n",
1287                 pfm_sessions.pfs_sys_sessions,
1288                 pfm_sessions.pfs_task_sessions,
1289                 pfm_sessions.pfs_sys_use_dbregs,
1290                 is_syswide,
1291                 cpu));
1292
1293         if (is_syswide) {
1294                 /*
1295                  * cannot mix system wide and per-task sessions
1296                  */
1297                 if (pfm_sessions.pfs_task_sessions > 0UL) {
1298                         DPRINT(("system wide not possible, %u conflicting task_sessions\n",
1299                                 pfm_sessions.pfs_task_sessions));
1300                         goto abort;
1301                 }
1302
1303                 if (pfm_sessions.pfs_sys_session[cpu]) goto error_conflict;
1304
1305                 DPRINT(("reserving system wide session on CPU%u currently on CPU%u\n", cpu, smp_processor_id()));
1306
1307                 pfm_sessions.pfs_sys_session[cpu] = task;
1308
1309                 pfm_sessions.pfs_sys_sessions++ ;
1310
1311         } else {
1312                 if (pfm_sessions.pfs_sys_sessions) goto abort;
1313                 pfm_sessions.pfs_task_sessions++;
1314         }
1315
1316         DPRINT(("out sys_sessions=%u task_sessions=%u dbregs=%u syswide=%d cpu=%u\n",
1317                 pfm_sessions.pfs_sys_sessions,
1318                 pfm_sessions.pfs_task_sessions,
1319                 pfm_sessions.pfs_sys_use_dbregs,
1320                 is_syswide,
1321                 cpu));
1322
1323         /*
1324          * disable default_idle() to go to PAL_HALT
1325          */
1326         update_pal_halt_status(0);
1327
1328         UNLOCK_PFS(flags);
1329
1330         return 0;
1331
1332 error_conflict:
1333         DPRINT(("system wide not possible, conflicting session [%d] on CPU%d\n",
1334                 pfm_sessions.pfs_sys_session[cpu]->pid,
1335                 cpu));
1336 abort:
1337         UNLOCK_PFS(flags);
1338
1339         return -EBUSY;
1340
1341 }
1342
1343 static int
1344 pfm_unreserve_session(pfm_context_t *ctx, int is_syswide, unsigned int cpu)
1345 {
1346         unsigned long flags;
1347         /*
1348          * validy checks on cpu_mask have been done upstream
1349          */
1350         LOCK_PFS(flags);
1351
1352         DPRINT(("in sys_sessions=%u task_sessions=%u dbregs=%u syswide=%d cpu=%u\n",
1353                 pfm_sessions.pfs_sys_sessions,
1354                 pfm_sessions.pfs_task_sessions,
1355                 pfm_sessions.pfs_sys_use_dbregs,
1356                 is_syswide,
1357                 cpu));
1358
1359
1360         if (is_syswide) {
1361                 pfm_sessions.pfs_sys_session[cpu] = NULL;
1362                 /*
1363                  * would not work with perfmon+more than one bit in cpu_mask
1364                  */
1365                 if (ctx && ctx->ctx_fl_using_dbreg) {
1366                         if (pfm_sessions.pfs_sys_use_dbregs == 0) {
1367                                 printk(KERN_ERR "perfmon: invalid release for ctx %p sys_use_dbregs=0\n", ctx);
1368                         } else {
1369                                 pfm_sessions.pfs_sys_use_dbregs--;
1370                         }
1371                 }
1372                 pfm_sessions.pfs_sys_sessions--;
1373         } else {
1374                 pfm_sessions.pfs_task_sessions--;
1375         }
1376         DPRINT(("out sys_sessions=%u task_sessions=%u dbregs=%u syswide=%d cpu=%u\n",
1377                 pfm_sessions.pfs_sys_sessions,
1378                 pfm_sessions.pfs_task_sessions,
1379                 pfm_sessions.pfs_sys_use_dbregs,
1380                 is_syswide,
1381                 cpu));
1382
1383         /*
1384          * if possible, enable default_idle() to go into PAL_HALT
1385          */
1386         if (pfm_sessions.pfs_task_sessions == 0 && pfm_sessions.pfs_sys_sessions == 0)
1387                 update_pal_halt_status(1);
1388
1389         UNLOCK_PFS(flags);
1390
1391         return 0;
1392 }
1393
1394 /*
1395  * removes virtual mapping of the sampling buffer.
1396  * IMPORTANT: cannot be called with interrupts disable, e.g. inside
1397  * a PROTECT_CTX() section.
1398  */
1399 static int
1400 pfm_remove_smpl_mapping(struct task_struct *task, void *vaddr, unsigned long size)
1401 {
1402         int r;
1403
1404         /* sanity checks */
1405         if (task->mm == NULL || size == 0UL || vaddr == NULL) {
1406                 printk(KERN_ERR "perfmon: pfm_remove_smpl_mapping [%d] invalid context mm=%p\n", task->pid, task->mm);
1407                 return -EINVAL;
1408         }
1409
1410         DPRINT(("smpl_vaddr=%p size=%lu\n", vaddr, size));
1411
1412         /*
1413          * does the actual unmapping
1414          */
1415         down_write(&task->mm->mmap_sem);
1416
1417         DPRINT(("down_write done smpl_vaddr=%p size=%lu\n", vaddr, size));
1418
1419         r = pfm_do_munmap(task->mm, (unsigned long)vaddr, size, 0);
1420
1421         up_write(&task->mm->mmap_sem);
1422         if (r !=0) {
1423                 printk(KERN_ERR "perfmon: [%d] unable to unmap sampling buffer @%p size=%lu\n", task->pid, vaddr, size);
1424         }
1425
1426         DPRINT(("do_unmap(%p, %lu)=%d\n", vaddr, size, r));
1427
1428         return 0;
1429 }
1430
1431 /*
1432  * free actual physical storage used by sampling buffer
1433  */
1434 #if 0
1435 static int
1436 pfm_free_smpl_buffer(pfm_context_t *ctx)
1437 {
1438         pfm_buffer_fmt_t *fmt;
1439
1440         if (ctx->ctx_smpl_hdr == NULL) goto invalid_free;
1441
1442         /*
1443          * we won't use the buffer format anymore
1444          */
1445         fmt = ctx->ctx_buf_fmt;
1446
1447         DPRINT(("sampling buffer @%p size %lu vaddr=%p\n",
1448                 ctx->ctx_smpl_hdr,
1449                 ctx->ctx_smpl_size,
1450                 ctx->ctx_smpl_vaddr));
1451
1452         pfm_buf_fmt_exit(fmt, current, NULL, NULL);
1453
1454         /*
1455          * free the buffer
1456          */
1457         pfm_rvfree(ctx->ctx_smpl_hdr, ctx->ctx_smpl_size);
1458
1459         ctx->ctx_smpl_hdr  = NULL;
1460         ctx->ctx_smpl_size = 0UL;
1461
1462         return 0;
1463
1464 invalid_free:
1465         printk(KERN_ERR "perfmon: pfm_free_smpl_buffer [%d] no buffer\n", current->pid);
1466         return -EINVAL;
1467 }
1468 #endif
1469
1470 static inline void
1471 pfm_exit_smpl_buffer(pfm_buffer_fmt_t *fmt)
1472 {
1473         if (fmt == NULL) return;
1474
1475         pfm_buf_fmt_exit(fmt, current, NULL, NULL);
1476
1477 }
1478
1479 /*
1480  * pfmfs should _never_ be mounted by userland - too much of security hassle,
1481  * no real gain from having the whole whorehouse mounted. So we don't need
1482  * any operations on the root directory. However, we need a non-trivial
1483  * d_name - pfm: will go nicely and kill the special-casing in procfs.
1484  */
1485 static struct vfsmount *pfmfs_mnt;
1486
1487 static int __init
1488 init_pfm_fs(void)
1489 {
1490         int err = register_filesystem(&pfm_fs_type);
1491         if (!err) {
1492                 pfmfs_mnt = kern_mount(&pfm_fs_type);
1493                 err = PTR_ERR(pfmfs_mnt);
1494                 if (IS_ERR(pfmfs_mnt))
1495                         unregister_filesystem(&pfm_fs_type);
1496                 else
1497                         err = 0;
1498         }
1499         return err;
1500 }
1501
1502 static void __exit
1503 exit_pfm_fs(void)
1504 {
1505         unregister_filesystem(&pfm_fs_type);
1506         mntput(pfmfs_mnt);
1507 }
1508
1509 static ssize_t
1510 pfm_read(struct file *filp, char __user *buf, size_t size, loff_t *ppos)
1511 {
1512         pfm_context_t *ctx;
1513         pfm_msg_t *msg;
1514         ssize_t ret;
1515         unsigned long flags;
1516         DECLARE_WAITQUEUE(wait, current);
1517         if (PFM_IS_FILE(filp) == 0) {
1518                 printk(KERN_ERR "perfmon: pfm_poll: bad magic [%d]\n", current->pid);
1519                 return -EINVAL;
1520         }
1521
1522         ctx = (pfm_context_t *)filp->private_data;
1523         if (ctx == NULL) {
1524                 printk(KERN_ERR "perfmon: pfm_read: NULL ctx [%d]\n", current->pid);
1525                 return -EINVAL;
1526         }
1527
1528         /*
1529          * check even when there is no message
1530          */
1531         if (size < sizeof(pfm_msg_t)) {
1532                 DPRINT(("message is too small ctx=%p (>=%ld)\n", ctx, sizeof(pfm_msg_t)));
1533                 return -EINVAL;
1534         }
1535
1536         PROTECT_CTX(ctx, flags);
1537
1538         /*
1539          * put ourselves on the wait queue
1540          */
1541         add_wait_queue(&ctx->ctx_msgq_wait, &wait);
1542
1543
1544         for(;;) {
1545                 /*
1546                  * check wait queue
1547                  */
1548
1549                 set_current_state(TASK_INTERRUPTIBLE);
1550
1551                 DPRINT(("head=%d tail=%d\n", ctx->ctx_msgq_head, ctx->ctx_msgq_tail));
1552
1553                 ret = 0;
1554                 if(PFM_CTXQ_EMPTY(ctx) == 0) break;
1555
1556                 UNPROTECT_CTX(ctx, flags);
1557
1558                 /*
1559                  * check non-blocking read
1560                  */
1561                 ret = -EAGAIN;
1562                 if(filp->f_flags & O_NONBLOCK) break;
1563
1564                 /*
1565                  * check pending signals
1566                  */
1567                 if(signal_pending(current)) {
1568                         ret = -EINTR;
1569                         break;
1570                 }
1571                 /*
1572                  * no message, so wait
1573                  */
1574                 schedule();
1575
1576                 PROTECT_CTX(ctx, flags);
1577         }
1578         DPRINT(("[%d] back to running ret=%ld\n", current->pid, ret));
1579         set_current_state(TASK_RUNNING);
1580         remove_wait_queue(&ctx->ctx_msgq_wait, &wait);
1581
1582         if (ret < 0) goto abort;
1583
1584         ret = -EINVAL;
1585         msg = pfm_get_next_msg(ctx);
1586         if (msg == NULL) {
1587                 printk(KERN_ERR "perfmon: pfm_read no msg for ctx=%p [%d]\n", ctx, current->pid);
1588                 goto abort_locked;
1589         }
1590
1591         DPRINT(("fd=%d type=%d\n", msg->pfm_gen_msg.msg_ctx_fd, msg->pfm_gen_msg.msg_type));
1592
1593         ret = -EFAULT;
1594         if(copy_to_user(buf, msg, sizeof(pfm_msg_t)) == 0) ret = sizeof(pfm_msg_t);
1595
1596 abort_locked:
1597         UNPROTECT_CTX(ctx, flags);
1598 abort:
1599         return ret;
1600 }
1601
1602 static ssize_t
1603 pfm_write(struct file *file, const char __user *ubuf,
1604                           size_t size, loff_t *ppos)
1605 {
1606         DPRINT(("pfm_write called\n"));
1607         return -EINVAL;
1608 }
1609
1610 static unsigned int
1611 pfm_poll(struct file *filp, poll_table * wait)
1612 {
1613         pfm_context_t *ctx;
1614         unsigned long flags;
1615         unsigned int mask = 0;
1616
1617         if (PFM_IS_FILE(filp) == 0) {
1618                 printk(KERN_ERR "perfmon: pfm_poll: bad magic [%d]\n", current->pid);
1619                 return 0;
1620         }
1621
1622         ctx = (pfm_context_t *)filp->private_data;
1623         if (ctx == NULL) {
1624                 printk(KERN_ERR "perfmon: pfm_poll: NULL ctx [%d]\n", current->pid);
1625                 return 0;
1626         }
1627
1628
1629         DPRINT(("pfm_poll ctx_fd=%d before poll_wait\n", ctx->ctx_fd));
1630
1631         poll_wait(filp, &ctx->ctx_msgq_wait, wait);
1632
1633         PROTECT_CTX(ctx, flags);
1634
1635         if (PFM_CTXQ_EMPTY(ctx) == 0)
1636                 mask =  POLLIN | POLLRDNORM;
1637
1638         UNPROTECT_CTX(ctx, flags);
1639
1640         DPRINT(("pfm_poll ctx_fd=%d mask=0x%x\n", ctx->ctx_fd, mask));
1641
1642         return mask;
1643 }
1644
1645 static int
1646 pfm_ioctl(struct inode *inode, struct file *file, unsigned int cmd, unsigned long arg)
1647 {
1648         DPRINT(("pfm_ioctl called\n"));
1649         return -EINVAL;
1650 }
1651
1652 /*
1653  * interrupt cannot be masked when coming here
1654  */
1655 static inline int
1656 pfm_do_fasync(int fd, struct file *filp, pfm_context_t *ctx, int on)
1657 {
1658         int ret;
1659
1660         ret = fasync_helper (fd, filp, on, &ctx->ctx_async_queue);
1661
1662         DPRINT(("pfm_fasync called by [%d] on ctx_fd=%d on=%d async_queue=%p ret=%d\n",
1663                 current->pid,
1664                 fd,
1665                 on,
1666                 ctx->ctx_async_queue, ret));
1667
1668         return ret;
1669 }
1670
1671 static int
1672 pfm_fasync(int fd, struct file *filp, int on)
1673 {
1674         pfm_context_t *ctx;
1675         int ret;
1676
1677         if (PFM_IS_FILE(filp) == 0) {
1678                 printk(KERN_ERR "perfmon: pfm_fasync bad magic [%d]\n", current->pid);
1679                 return -EBADF;
1680         }
1681
1682         ctx = (pfm_context_t *)filp->private_data;
1683         if (ctx == NULL) {
1684                 printk(KERN_ERR "perfmon: pfm_fasync NULL ctx [%d]\n", current->pid);
1685                 return -EBADF;
1686         }
1687         /*
1688          * we cannot mask interrupts during this call because this may
1689          * may go to sleep if memory is not readily avalaible.
1690          *
1691          * We are protected from the conetxt disappearing by the get_fd()/put_fd()
1692          * done in caller. Serialization of this function is ensured by caller.
1693          */
1694         ret = pfm_do_fasync(fd, filp, ctx, on);
1695
1696
1697         DPRINT(("pfm_fasync called on ctx_fd=%d on=%d async_queue=%p ret=%d\n",
1698                 fd,
1699                 on,
1700                 ctx->ctx_async_queue, ret));
1701
1702         return ret;
1703 }
1704
1705 #ifdef CONFIG_SMP
1706 /*
1707  * this function is exclusively called from pfm_close().
1708  * The context is not protected at that time, nor are interrupts
1709  * on the remote CPU. That's necessary to avoid deadlocks.
1710  */
1711 static void
1712 pfm_syswide_force_stop(void *info)
1713 {
1714         pfm_context_t   *ctx = (pfm_context_t *)info;
1715         struct pt_regs *regs = task_pt_regs(current);
1716         struct task_struct *owner;
1717         unsigned long flags;
1718         int ret;
1719
1720         if (ctx->ctx_cpu != smp_processor_id()) {
1721                 printk(KERN_ERR "perfmon: pfm_syswide_force_stop for CPU%d  but on CPU%d\n",
1722                         ctx->ctx_cpu,
1723                         smp_processor_id());
1724                 return;
1725         }
1726         owner = GET_PMU_OWNER();
1727         if (owner != ctx->ctx_task) {
1728                 printk(KERN_ERR "perfmon: pfm_syswide_force_stop CPU%d unexpected owner [%d] instead of [%d]\n",
1729                         smp_processor_id(),
1730                         owner->pid, ctx->ctx_task->pid);
1731                 return;
1732         }
1733         if (GET_PMU_CTX() != ctx) {
1734                 printk(KERN_ERR "perfmon: pfm_syswide_force_stop CPU%d unexpected ctx %p instead of %p\n",
1735                         smp_processor_id(),
1736                         GET_PMU_CTX(), ctx);
1737                 return;
1738         }
1739
1740         DPRINT(("on CPU%d forcing system wide stop for [%d]\n", smp_processor_id(), ctx->ctx_task->pid));       
1741         /*
1742          * the context is already protected in pfm_close(), we simply
1743          * need to mask interrupts to avoid a PMU interrupt race on
1744          * this CPU
1745          */
1746         local_irq_save(flags);
1747
1748         ret = pfm_context_unload(ctx, NULL, 0, regs);
1749         if (ret) {
1750                 DPRINT(("context_unload returned %d\n", ret));
1751         }
1752
1753         /*
1754          * unmask interrupts, PMU interrupts are now spurious here
1755          */
1756         local_irq_restore(flags);
1757 }
1758
1759 static void
1760 pfm_syswide_cleanup_other_cpu(pfm_context_t *ctx)
1761 {
1762         int ret;
1763
1764         DPRINT(("calling CPU%d for cleanup\n", ctx->ctx_cpu));
1765         ret = smp_call_function_single(ctx->ctx_cpu, pfm_syswide_force_stop, ctx, 0, 1);
1766         DPRINT(("called CPU%d for cleanup ret=%d\n", ctx->ctx_cpu, ret));
1767 }
1768 #endif /* CONFIG_SMP */
1769
1770 /*
1771  * called for each close(). Partially free resources.
1772  * When caller is self-monitoring, the context is unloaded.
1773  */
1774 static int
1775 pfm_flush(struct file *filp, fl_owner_t id)
1776 {
1777         pfm_context_t *ctx;
1778         struct task_struct *task;
1779         struct pt_regs *regs;
1780         unsigned long flags;
1781         unsigned long smpl_buf_size = 0UL;
1782         void *smpl_buf_vaddr = NULL;
1783         int state, is_system;
1784
1785         if (PFM_IS_FILE(filp) == 0) {
1786                 DPRINT(("bad magic for\n"));
1787                 return -EBADF;
1788         }
1789
1790         ctx = (pfm_context_t *)filp->private_data;
1791         if (ctx == NULL) {
1792                 printk(KERN_ERR "perfmon: pfm_flush: NULL ctx [%d]\n", current->pid);
1793                 return -EBADF;
1794         }
1795
1796         /*
1797          * remove our file from the async queue, if we use this mode.
1798          * This can be done without the context being protected. We come
1799          * here when the context has become unreacheable by other tasks.
1800          *
1801          * We may still have active monitoring at this point and we may
1802          * end up in pfm_overflow_handler(). However, fasync_helper()
1803          * operates with interrupts disabled and it cleans up the
1804          * queue. If the PMU handler is called prior to entering
1805          * fasync_helper() then it will send a signal. If it is
1806          * invoked after, it will find an empty queue and no
1807          * signal will be sent. In both case, we are safe
1808          */
1809         if (filp->f_flags & FASYNC) {
1810                 DPRINT(("cleaning up async_queue=%p\n", ctx->ctx_async_queue));
1811                 pfm_do_fasync (-1, filp, ctx, 0);
1812         }
1813
1814         PROTECT_CTX(ctx, flags);
1815
1816         state     = ctx->ctx_state;
1817         is_system = ctx->ctx_fl_system;
1818
1819         task = PFM_CTX_TASK(ctx);
1820         regs = task_pt_regs(task);
1821
1822         DPRINT(("ctx_state=%d is_current=%d\n",
1823                 state,
1824                 task == current ? 1 : 0));
1825
1826         /*
1827          * if state == UNLOADED, then task is NULL
1828          */
1829
1830         /*
1831          * we must stop and unload because we are losing access to the context.
1832          */
1833         if (task == current) {
1834 #ifdef CONFIG_SMP
1835                 /*
1836                  * the task IS the owner but it migrated to another CPU: that's bad
1837                  * but we must handle this cleanly. Unfortunately, the kernel does
1838                  * not provide a mechanism to block migration (while the context is loaded).
1839                  *
1840                  * We need to release the resource on the ORIGINAL cpu.
1841                  */
1842                 if (is_system && ctx->ctx_cpu != smp_processor_id()) {
1843
1844                         DPRINT(("should be running on CPU%d\n", ctx->ctx_cpu));
1845                         /*
1846                          * keep context protected but unmask interrupt for IPI
1847                          */
1848                         local_irq_restore(flags);
1849
1850                         pfm_syswide_cleanup_other_cpu(ctx);
1851
1852                         /*
1853                          * restore interrupt masking
1854                          */
1855                         local_irq_save(flags);
1856
1857                         /*
1858                          * context is unloaded at this point
1859                          */
1860                 } else
1861 #endif /* CONFIG_SMP */
1862                 {
1863
1864                         DPRINT(("forcing unload\n"));
1865                         /*
1866                         * stop and unload, returning with state UNLOADED
1867                         * and session unreserved.
1868                         */
1869                         pfm_context_unload(ctx, NULL, 0, regs);
1870
1871                         DPRINT(("ctx_state=%d\n", ctx->ctx_state));
1872                 }
1873         }
1874
1875         /*
1876          * remove virtual mapping, if any, for the calling task.
1877          * cannot reset ctx field until last user is calling close().
1878          *
1879          * ctx_smpl_vaddr must never be cleared because it is needed
1880          * by every task with access to the context
1881          *
1882          * When called from do_exit(), the mm context is gone already, therefore
1883          * mm is NULL, i.e., the VMA is already gone  and we do not have to
1884          * do anything here
1885          */
1886         if (ctx->ctx_smpl_vaddr && current->mm) {
1887                 smpl_buf_vaddr = ctx->ctx_smpl_vaddr;
1888                 smpl_buf_size  = ctx->ctx_smpl_size;
1889         }
1890
1891         UNPROTECT_CTX(ctx, flags);
1892
1893         /*
1894          * if there was a mapping, then we systematically remove it
1895          * at this point. Cannot be done inside critical section
1896          * because some VM function reenables interrupts.
1897          *
1898          */
1899         if (smpl_buf_vaddr) pfm_remove_smpl_mapping(current, smpl_buf_vaddr, smpl_buf_size);
1900
1901         return 0;
1902 }
1903 /*
1904  * called either on explicit close() or from exit_files(). 
1905  * Only the LAST user of the file gets to this point, i.e., it is
1906  * called only ONCE.
1907  *
1908  * IMPORTANT: we get called ONLY when the refcnt on the file gets to zero 
1909  * (fput()),i.e, last task to access the file. Nobody else can access the 
1910  * file at this point.
1911  *
1912  * When called from exit_files(), the VMA has been freed because exit_mm()
1913  * is executed before exit_files().
1914  *
1915  * When called from exit_files(), the current task is not yet ZOMBIE but we
1916  * flush the PMU state to the context. 
1917  */
1918 static int
1919 pfm_close(struct inode *inode, struct file *filp)
1920 {
1921         pfm_context_t *ctx;
1922         struct task_struct *task;
1923         struct pt_regs *regs;
1924         DECLARE_WAITQUEUE(wait, current);
1925         unsigned long flags;
1926         unsigned long smpl_buf_size = 0UL;
1927         void *smpl_buf_addr = NULL;
1928         int free_possible = 1;
1929         int state, is_system;
1930
1931         DPRINT(("pfm_close called private=%p\n", filp->private_data));
1932
1933         if (PFM_IS_FILE(filp) == 0) {
1934                 DPRINT(("bad magic\n"));
1935                 return -EBADF;
1936         }
1937         
1938         ctx = (pfm_context_t *)filp->private_data;
1939         if (ctx == NULL) {
1940                 printk(KERN_ERR "perfmon: pfm_close: NULL ctx [%d]\n", current->pid);
1941                 return -EBADF;
1942         }
1943
1944         PROTECT_CTX(ctx, flags);
1945
1946         state     = ctx->ctx_state;
1947         is_system = ctx->ctx_fl_system;
1948
1949         task = PFM_CTX_TASK(ctx);
1950         regs = task_pt_regs(task);
1951
1952         DPRINT(("ctx_state=%d is_current=%d\n", 
1953                 state,
1954                 task == current ? 1 : 0));
1955
1956         /*
1957          * if task == current, then pfm_flush() unloaded the context
1958          */
1959         if (state == PFM_CTX_UNLOADED) goto doit;
1960
1961         /*
1962          * context is loaded/masked and task != current, we need to
1963          * either force an unload or go zombie
1964          */
1965
1966         /*
1967          * The task is currently blocked or will block after an overflow.
1968          * we must force it to wakeup to get out of the
1969          * MASKED state and transition to the unloaded state by itself.
1970          *
1971          * This situation is only possible for per-task mode
1972          */
1973         if (state == PFM_CTX_MASKED && CTX_OVFL_NOBLOCK(ctx) == 0) {
1974
1975                 /*
1976                  * set a "partial" zombie state to be checked
1977                  * upon return from down() in pfm_handle_work().
1978                  *
1979                  * We cannot use the ZOMBIE state, because it is checked
1980                  * by pfm_load_regs() which is called upon wakeup from down().
1981                  * In such case, it would free the context and then we would
1982                  * return to pfm_handle_work() which would access the
1983                  * stale context. Instead, we set a flag invisible to pfm_load_regs()
1984                  * but visible to pfm_handle_work().
1985                  *
1986                  * For some window of time, we have a zombie context with
1987                  * ctx_state = MASKED  and not ZOMBIE
1988                  */
1989                 ctx->ctx_fl_going_zombie = 1;
1990
1991                 /*
1992                  * force task to wake up from MASKED state
1993                  */
1994                 complete(&ctx->ctx_restart_done);
1995
1996                 DPRINT(("waking up ctx_state=%d\n", state));
1997
1998                 /*
1999                  * put ourself to sleep waiting for the other
2000                  * task to report completion
2001                  *
2002                  * the context is protected by mutex, therefore there
2003                  * is no risk of being notified of completion before
2004                  * begin actually on the waitq.
2005                  */
2006                 set_current_state(TASK_INTERRUPTIBLE);
2007                 add_wait_queue(&ctx->ctx_zombieq, &wait);
2008
2009                 UNPROTECT_CTX(ctx, flags);
2010
2011                 /*
2012                  * XXX: check for signals :
2013                  *      - ok for explicit close
2014                  *      - not ok when coming from exit_files()
2015                  */
2016                 schedule();
2017
2018
2019                 PROTECT_CTX(ctx, flags);
2020
2021
2022                 remove_wait_queue(&ctx->ctx_zombieq, &wait);
2023                 set_current_state(TASK_RUNNING);
2024
2025                 /*
2026                  * context is unloaded at this point
2027                  */
2028                 DPRINT(("after zombie wakeup ctx_state=%d for\n", state));
2029         }
2030         else if (task != current) {
2031 #ifdef CONFIG_SMP
2032                 /*
2033                  * switch context to zombie state
2034                  */
2035                 ctx->ctx_state = PFM_CTX_ZOMBIE;
2036
2037                 DPRINT(("zombie ctx for [%d]\n", task->pid));
2038                 /*
2039                  * cannot free the context on the spot. deferred until
2040                  * the task notices the ZOMBIE state
2041                  */
2042                 free_possible = 0;
2043 #else
2044                 pfm_context_unload(ctx, NULL, 0, regs);
2045 #endif
2046         }
2047
2048 doit:
2049         /* reload state, may have changed during  opening of critical section */
2050         state = ctx->ctx_state;
2051
2052         /*
2053          * the context is still attached to a task (possibly current)
2054          * we cannot destroy it right now
2055          */
2056
2057         /*
2058          * we must free the sampling buffer right here because
2059          * we cannot rely on it being cleaned up later by the
2060          * monitored task. It is not possible to free vmalloc'ed
2061          * memory in pfm_load_regs(). Instead, we remove the buffer
2062          * now. should there be subsequent PMU overflow originally
2063          * meant for sampling, the will be converted to spurious
2064          * and that's fine because the monitoring tools is gone anyway.
2065          */
2066         if (ctx->ctx_smpl_hdr) {
2067                 smpl_buf_addr = ctx->ctx_smpl_hdr;
2068                 smpl_buf_size = ctx->ctx_smpl_size;
2069                 /* no more sampling */
2070                 ctx->ctx_smpl_hdr = NULL;
2071                 ctx->ctx_fl_is_sampling = 0;
2072         }
2073
2074         DPRINT(("ctx_state=%d free_possible=%d addr=%p size=%lu\n",
2075                 state,
2076                 free_possible,
2077                 smpl_buf_addr,
2078                 smpl_buf_size));
2079
2080         if (smpl_buf_addr) pfm_exit_smpl_buffer(ctx->ctx_buf_fmt);
2081
2082         /*
2083          * UNLOADED that the session has already been unreserved.
2084          */
2085         if (state == PFM_CTX_ZOMBIE) {
2086                 pfm_unreserve_session(ctx, ctx->ctx_fl_system , ctx->ctx_cpu);
2087         }
2088
2089         /*
2090          * disconnect file descriptor from context must be done
2091          * before we unlock.
2092          */
2093         filp->private_data = NULL;
2094
2095         /*
2096          * if we free on the spot, the context is now completely unreacheable
2097          * from the callers side. The monitored task side is also cut, so we
2098          * can freely cut.
2099          *
2100          * If we have a deferred free, only the caller side is disconnected.
2101          */
2102         UNPROTECT_CTX(ctx, flags);
2103
2104         /*
2105          * All memory free operations (especially for vmalloc'ed memory)
2106          * MUST be done with interrupts ENABLED.
2107          */
2108         if (smpl_buf_addr)  pfm_rvfree(smpl_buf_addr, smpl_buf_size);
2109
2110         /*
2111          * return the memory used by the context
2112          */
2113         if (free_possible) pfm_context_free(ctx);
2114
2115         return 0;
2116 }
2117
2118 static int
2119 pfm_no_open(struct inode *irrelevant, struct file *dontcare)
2120 {
2121         DPRINT(("pfm_no_open called\n"));
2122         return -ENXIO;
2123 }
2124
2125
2126
2127 static struct file_operations pfm_file_ops = {
2128         .llseek   = no_llseek,
2129         .read     = pfm_read,
2130         .write    = pfm_write,
2131         .poll     = pfm_poll,
2132         .ioctl    = pfm_ioctl,
2133         .open     = pfm_no_open,        /* special open code to disallow open via /proc */
2134         .fasync   = pfm_fasync,
2135         .release  = pfm_close,
2136         .flush    = pfm_flush
2137 };
2138
2139 static int
2140 pfmfs_delete_dentry(struct dentry *dentry)
2141 {
2142         return 1;
2143 }
2144
2145 static struct dentry_operations pfmfs_dentry_operations = {
2146         .d_delete = pfmfs_delete_dentry,
2147 };
2148
2149
2150 static int
2151 pfm_alloc_fd(struct file **cfile)
2152 {
2153         int fd, ret = 0;
2154         struct file *file = NULL;
2155         struct inode * inode;
2156         char name[32];
2157         struct qstr this;
2158
2159         fd = get_unused_fd();
2160         if (fd < 0) return -ENFILE;
2161
2162         ret = -ENFILE;
2163
2164         file = get_empty_filp();
2165         if (!file) goto out;
2166
2167         /*
2168          * allocate a new inode
2169          */
2170         inode = new_inode(pfmfs_mnt->mnt_sb);
2171         if (!inode) goto out;
2172
2173         DPRINT(("new inode ino=%ld @%p\n", inode->i_ino, inode));
2174
2175         inode->i_mode = S_IFCHR|S_IRUGO;
2176         inode->i_uid  = current->fsuid;
2177         inode->i_gid  = current->fsgid;
2178
2179         sprintf(name, "[%lu]", inode->i_ino);
2180         this.name = name;
2181         this.len  = strlen(name);
2182         this.hash = inode->i_ino;
2183
2184         ret = -ENOMEM;
2185
2186         /*
2187          * allocate a new dcache entry
2188          */
2189         file->f_dentry = d_alloc(pfmfs_mnt->mnt_sb->s_root, &this);
2190         if (!file->f_dentry) goto out;
2191
2192         file->f_dentry->d_op = &pfmfs_dentry_operations;
2193
2194         d_add(file->f_dentry, inode);
2195         file->f_vfsmnt = mntget(pfmfs_mnt);
2196         file->f_mapping = inode->i_mapping;
2197
2198         file->f_op    = &pfm_file_ops;
2199         file->f_mode  = FMODE_READ;
2200         file->f_flags = O_RDONLY;
2201         file->f_pos   = 0;
2202
2203         /*
2204          * may have to delay until context is attached?
2205          */
2206         fd_install(fd, file);
2207
2208         /*
2209          * the file structure we will use
2210          */
2211         *cfile = file;
2212
2213         return fd;
2214 out:
2215         if (file) put_filp(file);
2216         put_unused_fd(fd);
2217         return ret;
2218 }
2219
2220 static void
2221 pfm_free_fd(int fd, struct file *file)
2222 {
2223         struct files_struct *files = current->files;
2224         struct fdtable *fdt;
2225
2226         /* 
2227          * there ie no fd_uninstall(), so we do it here
2228          */
2229         spin_lock(&files->file_lock);
2230         fdt = files_fdtable(files);
2231         rcu_assign_pointer(fdt->fd[fd], NULL);
2232         spin_unlock(&files->file_lock);
2233
2234         if (file)
2235                 put_filp(file);
2236         put_unused_fd(fd);
2237 }
2238
2239 static int
2240 pfm_remap_buffer(struct vm_area_struct *vma, unsigned long buf, unsigned long addr, unsigned long size)
2241 {
2242         DPRINT(("CPU%d buf=0x%lx addr=0x%lx size=%ld\n", smp_processor_id(), buf, addr, size));
2243
2244         while (size > 0) {
2245                 unsigned long pfn = ia64_tpa(buf) >> PAGE_SHIFT;
2246
2247
2248                 if (remap_pfn_range(vma, addr, pfn, PAGE_SIZE, PAGE_READONLY))
2249                         return -ENOMEM;
2250
2251                 addr  += PAGE_SIZE;
2252                 buf   += PAGE_SIZE;
2253                 size  -= PAGE_SIZE;
2254         }
2255         return 0;
2256 }
2257
2258 /*
2259  * allocate a sampling buffer and remaps it into the user address space of the task
2260  */
2261 static int
2262 pfm_smpl_buffer_alloc(struct task_struct *task, pfm_context_t *ctx, unsigned long rsize, void **user_vaddr)
2263 {
2264         struct mm_struct *mm = task->mm;
2265         struct vm_area_struct *vma = NULL;
2266         unsigned long size;
2267         void *smpl_buf;
2268
2269
2270         /*
2271          * the fixed header + requested size and align to page boundary
2272          */
2273         size = PAGE_ALIGN(rsize);
2274
2275         DPRINT(("sampling buffer rsize=%lu size=%lu bytes\n", rsize, size));
2276
2277         /*
2278          * check requested size to avoid Denial-of-service attacks
2279          * XXX: may have to refine this test
2280          * Check against address space limit.
2281          *
2282          * if ((mm->total_vm << PAGE_SHIFT) + len> task->rlim[RLIMIT_AS].rlim_cur)
2283          *      return -ENOMEM;
2284          */
2285         if (size > task->signal->rlim[RLIMIT_MEMLOCK].rlim_cur)
2286                 return -ENOMEM;
2287
2288         /*
2289          * We do the easy to undo allocations first.
2290          *
2291          * pfm_rvmalloc(), clears the buffer, so there is no leak
2292          */
2293         smpl_buf = pfm_rvmalloc(size);
2294         if (smpl_buf == NULL) {
2295                 DPRINT(("Can't allocate sampling buffer\n"));
2296                 return -ENOMEM;
2297         }
2298
2299         DPRINT(("smpl_buf @%p\n", smpl_buf));
2300
2301         /* allocate vma */
2302         vma = kmem_cache_alloc(vm_area_cachep, SLAB_KERNEL);
2303         if (!vma) {
2304                 DPRINT(("Cannot allocate vma\n"));
2305                 goto error_kmem;
2306         }
2307         memset(vma, 0, sizeof(*vma));
2308
2309         /*
2310          * partially initialize the vma for the sampling buffer
2311          */
2312         vma->vm_mm           = mm;
2313         vma->vm_flags        = VM_READ| VM_MAYREAD |VM_RESERVED;
2314         vma->vm_page_prot    = PAGE_READONLY; /* XXX may need to change */
2315
2316         /*
2317          * Now we have everything we need and we can initialize
2318          * and connect all the data structures
2319          */
2320
2321         ctx->ctx_smpl_hdr   = smpl_buf;
2322         ctx->ctx_smpl_size  = size; /* aligned size */
2323
2324         /*
2325          * Let's do the difficult operations next.
2326          *
2327          * now we atomically find some area in the address space and
2328          * remap the buffer in it.
2329          */
2330         down_write(&task->mm->mmap_sem);
2331
2332         /* find some free area in address space, must have mmap sem held */
2333         vma->vm_start = pfm_get_unmapped_area(NULL, 0, size, 0, MAP_PRIVATE|MAP_ANONYMOUS, 0);
2334         if (vma->vm_start == 0UL) {
2335                 DPRINT(("Cannot find unmapped area for size %ld\n", size));
2336                 up_write(&task->mm->mmap_sem);
2337                 goto error;
2338         }
2339         vma->vm_end = vma->vm_start + size;
2340         vma->vm_pgoff = vma->vm_start >> PAGE_SHIFT;
2341
2342         DPRINT(("aligned size=%ld, hdr=%p mapped @0x%lx\n", size, ctx->ctx_smpl_hdr, vma->vm_start));
2343
2344         /* can only be applied to current task, need to have the mm semaphore held when called */
2345         if (pfm_remap_buffer(vma, (unsigned long)smpl_buf, vma->vm_start, size)) {
2346                 DPRINT(("Can't remap buffer\n"));
2347                 up_write(&task->mm->mmap_sem);
2348                 goto error;
2349         }
2350
2351         /*
2352          * now insert the vma in the vm list for the process, must be
2353          * done with mmap lock held
2354          */
2355         insert_vm_struct(mm, vma);
2356
2357         mm->total_vm  += size >> PAGE_SHIFT;
2358         vm_stat_account(vma->vm_mm, vma->vm_flags, vma->vm_file,
2359                                                         vma_pages(vma));
2360         up_write(&task->mm->mmap_sem);
2361
2362         /*
2363          * keep track of user level virtual address
2364          */
2365         ctx->ctx_smpl_vaddr = (void *)vma->vm_start;
2366         *(unsigned long *)user_vaddr = vma->vm_start;
2367
2368         return 0;
2369
2370 error:
2371         kmem_cache_free(vm_area_cachep, vma);
2372 error_kmem:
2373         pfm_rvfree(smpl_buf, size);
2374
2375         return -ENOMEM;
2376 }
2377
2378 /*
2379  * XXX: do something better here
2380  */
2381 static int
2382 pfm_bad_permissions(struct task_struct *task)
2383 {
2384         /* inspired by ptrace_attach() */
2385         DPRINT(("cur: uid=%d gid=%d task: euid=%d suid=%d uid=%d egid=%d sgid=%d\n",
2386                 current->uid,
2387                 current->gid,
2388                 task->euid,
2389                 task->suid,
2390                 task->uid,
2391                 task->egid,
2392                 task->sgid));
2393
2394         return ((current->uid != task->euid)
2395             || (current->uid != task->suid)
2396             || (current->uid != task->uid)
2397             || (current->gid != task->egid)
2398             || (current->gid != task->sgid)
2399             || (current->gid != task->gid)) && !capable(CAP_SYS_PTRACE);
2400 }
2401
2402 static int
2403 pfarg_is_sane(struct task_struct *task, pfarg_context_t *pfx)
2404 {
2405         int ctx_flags;
2406
2407         /* valid signal */
2408
2409         ctx_flags = pfx->ctx_flags;
2410
2411         if (ctx_flags & PFM_FL_SYSTEM_WIDE) {
2412
2413                 /*
2414                  * cannot block in this mode
2415                  */
2416                 if (ctx_flags & PFM_FL_NOTIFY_BLOCK) {
2417                         DPRINT(("cannot use blocking mode when in system wide monitoring\n"));
2418                         return -EINVAL;
2419                 }
2420         } else {
2421         }
2422         /* probably more to add here */
2423
2424         return 0;
2425 }
2426
2427 static int
2428 pfm_setup_buffer_fmt(struct task_struct *task, pfm_context_t *ctx, unsigned int ctx_flags,
2429                      unsigned int cpu, pfarg_context_t *arg)
2430 {
2431         pfm_buffer_fmt_t *fmt = NULL;
2432         unsigned long size = 0UL;
2433         void *uaddr = NULL;
2434         void *fmt_arg = NULL;
2435         int ret = 0;
2436 #define PFM_CTXARG_BUF_ARG(a)   (pfm_buffer_fmt_t *)(a+1)
2437
2438         /* invoke and lock buffer format, if found */
2439         fmt = pfm_find_buffer_fmt(arg->ctx_smpl_buf_id);
2440         if (fmt == NULL) {
2441                 DPRINT(("[%d] cannot find buffer format\n", task->pid));
2442                 return -EINVAL;
2443         }
2444
2445         /*
2446          * buffer argument MUST be contiguous to pfarg_context_t
2447          */
2448         if (fmt->fmt_arg_size) fmt_arg = PFM_CTXARG_BUF_ARG(arg);
2449
2450         ret = pfm_buf_fmt_validate(fmt, task, ctx_flags, cpu, fmt_arg);
2451
2452         DPRINT(("[%d] after validate(0x%x,%d,%p)=%d\n", task->pid, ctx_flags, cpu, fmt_arg, ret));
2453
2454         if (ret) goto error;
2455
2456         /* link buffer format and context */
2457         ctx->ctx_buf_fmt = fmt;
2458
2459         /*
2460          * check if buffer format wants to use perfmon buffer allocation/mapping service
2461          */
2462         ret = pfm_buf_fmt_getsize(fmt, task, ctx_flags, cpu, fmt_arg, &size);
2463         if (ret) goto error;
2464
2465         if (size) {
2466                 /*
2467                  * buffer is always remapped into the caller's address space
2468                  */
2469                 ret = pfm_smpl_buffer_alloc(current, ctx, size, &uaddr);
2470                 if (ret) goto error;
2471
2472                 /* keep track of user address of buffer */
2473                 arg->ctx_smpl_vaddr = uaddr;
2474         }
2475         ret = pfm_buf_fmt_init(fmt, task, ctx->ctx_smpl_hdr, ctx_flags, cpu, fmt_arg);
2476
2477 error:
2478         return ret;
2479 }
2480
2481 static void
2482 pfm_reset_pmu_state(pfm_context_t *ctx)
2483 {
2484         int i;
2485
2486         /*
2487          * install reset values for PMC.
2488          */
2489         for (i=1; PMC_IS_LAST(i) == 0; i++) {
2490                 if (PMC_IS_IMPL(i) == 0) continue;
2491                 ctx->ctx_pmcs[i] = PMC_DFL_VAL(i);
2492                 DPRINT(("pmc[%d]=0x%lx\n", i, ctx->ctx_pmcs[i]));
2493         }
2494         /*
2495          * PMD registers are set to 0UL when the context in memset()
2496          */
2497
2498         /*
2499          * On context switched restore, we must restore ALL pmc and ALL pmd even
2500          * when they are not actively used by the task. In UP, the incoming process
2501          * may otherwise pick up left over PMC, PMD state from the previous process.
2502          * As opposed to PMD, stale PMC can cause harm to the incoming
2503          * process because they may change what is being measured.
2504          * Therefore, we must systematically reinstall the entire
2505          * PMC state. In SMP, the same thing is possible on the
2506          * same CPU but also on between 2 CPUs.
2507          *
2508          * The problem with PMD is information leaking especially
2509          * to user level when psr.sp=0
2510          *
2511          * There is unfortunately no easy way to avoid this problem
2512          * on either UP or SMP. This definitively slows down the
2513          * pfm_load_regs() function.
2514          */
2515
2516          /*
2517           * bitmask of all PMCs accessible to this context
2518           *
2519           * PMC0 is treated differently.
2520           */
2521         ctx->ctx_all_pmcs[0] = pmu_conf->impl_pmcs[0] & ~0x1;
2522
2523         /*
2524          * bitmask of all PMDs that are accesible to this context
2525          */
2526         ctx->ctx_all_pmds[0] = pmu_conf->impl_pmds[0];
2527
2528         DPRINT(("<%d> all_pmcs=0x%lx all_pmds=0x%lx\n", ctx->ctx_fd, ctx->ctx_all_pmcs[0],ctx->ctx_all_pmds[0]));
2529
2530         /*
2531          * useful in case of re-enable after disable
2532          */
2533         ctx->ctx_used_ibrs[0] = 0UL;
2534         ctx->ctx_used_dbrs[0] = 0UL;
2535 }
2536
2537 static int
2538 pfm_ctx_getsize(void *arg, size_t *sz)
2539 {
2540         pfarg_context_t *req = (pfarg_context_t *)arg;
2541         pfm_buffer_fmt_t *fmt;
2542
2543         *sz = 0;
2544
2545         if (!pfm_uuid_cmp(req->ctx_smpl_buf_id, pfm_null_uuid)) return 0;
2546
2547         fmt = pfm_find_buffer_fmt(req->ctx_smpl_buf_id);
2548         if (fmt == NULL) {
2549                 DPRINT(("cannot find buffer format\n"));
2550                 return -EINVAL;
2551         }
2552         /* get just enough to copy in user parameters */
2553         *sz = fmt->fmt_arg_size;
2554         DPRINT(("arg_size=%lu\n", *sz));
2555
2556         return 0;
2557 }
2558
2559
2560
2561 /*
2562  * cannot attach if :
2563  *      - kernel task
2564  *      - task not owned by caller
2565  *      - task incompatible with context mode
2566  */
2567 static int
2568 pfm_task_incompatible(pfm_context_t *ctx, struct task_struct *task)
2569 {
2570         /*
2571          * no kernel task or task not owner by caller
2572          */
2573         if (task->mm == NULL) {
2574                 DPRINT(("task [%d] has not memory context (kernel thread)\n", task->pid));
2575                 return -EPERM;
2576         }
2577         if (pfm_bad_permissions(task)) {
2578                 DPRINT(("no permission to attach to  [%d]\n", task->pid));
2579                 return -EPERM;
2580         }
2581         /*
2582          * cannot block in self-monitoring mode
2583          */
2584         if (CTX_OVFL_NOBLOCK(ctx) == 0 && task == current) {
2585                 DPRINT(("cannot load a blocking context on self for [%d]\n", task->pid));
2586                 return -EINVAL;
2587         }
2588
2589         if (task->exit_state == EXIT_ZOMBIE) {
2590                 DPRINT(("cannot attach to  zombie task [%d]\n", task->pid));
2591                 return -EBUSY;
2592         }
2593
2594         /*
2595          * always ok for self
2596          */
2597         if (task == current) return 0;
2598
2599         if ((task->state != TASK_STOPPED) && (task->state != TASK_TRACED)) {
2600                 DPRINT(("cannot attach to non-stopped task [%d] state=%ld\n", task->pid, task->state));
2601                 return -EBUSY;
2602         }
2603         /*
2604          * make sure the task is off any CPU
2605          */
2606         wait_task_inactive(task);
2607
2608         /* more to come... */
2609
2610         return 0;
2611 }
2612
2613 static int
2614 pfm_get_task(pfm_context_t *ctx, pid_t pid, struct task_struct **task)
2615 {
2616         struct task_struct *p = current;
2617         int ret;
2618
2619         /* XXX: need to add more checks here */
2620         if (pid < 2) return -EPERM;
2621
2622         if (pid != current->pid) {
2623
2624                 read_lock(&tasklist_lock);
2625
2626                 p = find_task_by_pid(pid);
2627
2628                 /* make sure task cannot go away while we operate on it */
2629                 if (p) get_task_struct(p);
2630
2631                 read_unlock(&tasklist_lock);
2632
2633                 if (p == NULL) return -ESRCH;
2634         }
2635
2636         ret = pfm_task_incompatible(ctx, p);
2637         if (ret == 0) {
2638                 *task = p;
2639         } else if (p != current) {
2640                 pfm_put_task(p);
2641         }
2642         return ret;
2643 }
2644
2645
2646
2647 static int
2648 pfm_context_create(pfm_context_t *ctx, void *arg, int count, struct pt_regs *regs)
2649 {
2650         pfarg_context_t *req = (pfarg_context_t *)arg;
2651         struct file *filp;
2652         int ctx_flags;
2653         int ret;
2654
2655         /* let's check the arguments first */
2656         ret = pfarg_is_sane(current, req);
2657         if (ret < 0) return ret;
2658
2659         ctx_flags = req->ctx_flags;
2660
2661         ret = -ENOMEM;
2662
2663         ctx = pfm_context_alloc();
2664         if (!ctx) goto error;
2665
2666         ret = pfm_alloc_fd(&filp);
2667         if (ret < 0) goto error_file;
2668
2669         req->ctx_fd = ctx->ctx_fd = ret;
2670
2671         /*
2672          * attach context to file
2673          */
2674         filp->private_data = ctx;
2675
2676         /*
2677          * does the user want to sample?
2678          */
2679         if (pfm_uuid_cmp(req->ctx_smpl_buf_id, pfm_null_uuid)) {
2680                 ret = pfm_setup_buffer_fmt(current, ctx, ctx_flags, 0, req);
2681                 if (ret) goto buffer_error;
2682         }
2683
2684         /*
2685          * init context protection lock
2686          */
2687         spin_lock_init(&ctx->ctx_lock);
2688
2689         /*
2690          * context is unloaded
2691          */
2692         ctx->ctx_state = PFM_CTX_UNLOADED;
2693
2694         /*
2695          * initialization of context's flags
2696          */
2697         ctx->ctx_fl_block       = (ctx_flags & PFM_FL_NOTIFY_BLOCK) ? 1 : 0;
2698         ctx->ctx_fl_system      = (ctx_flags & PFM_FL_SYSTEM_WIDE) ? 1: 0;
2699         ctx->ctx_fl_is_sampling = ctx->ctx_buf_fmt ? 1 : 0; /* assume record() is defined */
2700         ctx->ctx_fl_no_msg      = (ctx_flags & PFM_FL_OVFL_NO_MSG) ? 1: 0;
2701         /*
2702          * will move to set properties
2703          * ctx->ctx_fl_excl_idle   = (ctx_flags & PFM_FL_EXCL_IDLE) ? 1: 0;
2704          */
2705
2706         /*
2707          * init restart semaphore to locked
2708          */
2709         init_completion(&ctx->ctx_restart_done);
2710
2711         /*
2712          * activation is used in SMP only
2713          */
2714         ctx->ctx_last_activation = PFM_INVALID_ACTIVATION;
2715         SET_LAST_CPU(ctx, -1);
2716
2717         /*
2718          * initialize notification message queue
2719          */
2720         ctx->ctx_msgq_head = ctx->ctx_msgq_tail = 0;
2721         init_waitqueue_head(&ctx->ctx_msgq_wait);
2722         init_waitqueue_head(&ctx->ctx_zombieq);
2723
2724         DPRINT(("ctx=%p flags=0x%x system=%d notify_block=%d excl_idle=%d no_msg=%d ctx_fd=%d \n",
2725                 ctx,
2726                 ctx_flags,
2727                 ctx->ctx_fl_system,
2728                 ctx->ctx_fl_block,
2729                 ctx->ctx_fl_excl_idle,
2730                 ctx->ctx_fl_no_msg,
2731                 ctx->ctx_fd));
2732
2733         /*
2734          * initialize soft PMU state
2735          */
2736         pfm_reset_pmu_state(ctx);
2737
2738         return 0;
2739
2740 buffer_error:
2741         pfm_free_fd(ctx->ctx_fd, filp);
2742
2743         if (ctx->ctx_buf_fmt) {
2744                 pfm_buf_fmt_exit(ctx->ctx_buf_fmt, current, NULL, regs);
2745         }
2746 error_file:
2747         pfm_context_free(ctx);
2748
2749 error:
2750         return ret;
2751 }
2752
2753 static inline unsigned long
2754 pfm_new_counter_value (pfm_counter_t *reg, int is_long_reset)
2755 {
2756         unsigned long val = is_long_reset ? reg->long_reset : reg->short_reset;
2757         unsigned long new_seed, old_seed = reg->seed, mask = reg->mask;
2758         extern unsigned long carta_random32 (unsigned long seed);
2759
2760         if (reg->flags & PFM_REGFL_RANDOM) {
2761                 new_seed = carta_random32(old_seed);
2762                 val -= (old_seed & mask);       /* counter values are negative numbers! */
2763                 if ((mask >> 32) != 0)
2764                         /* construct a full 64-bit random value: */
2765                         new_seed |= carta_random32(old_seed >> 32) << 32;
2766                 reg->seed = new_seed;
2767         }
2768         reg->lval = val;
2769         return val;
2770 }
2771
2772 static void
2773 pfm_reset_regs_masked(pfm_context_t *ctx, unsigned long *ovfl_regs, int is_long_reset)
2774 {
2775         unsigned long mask = ovfl_regs[0];
2776         unsigned long reset_others = 0UL;
2777         unsigned long val;
2778         int i;
2779
2780         /*
2781          * now restore reset value on sampling overflowed counters
2782          */
2783         mask >>= PMU_FIRST_COUNTER;
2784         for(i = PMU_FIRST_COUNTER; mask; i++, mask >>= 1) {
2785
2786                 if ((mask & 0x1UL) == 0UL) continue;
2787
2788                 ctx->ctx_pmds[i].val = val = pfm_new_counter_value(ctx->ctx_pmds+ i, is_long_reset);
2789                 reset_others        |= ctx->ctx_pmds[i].reset_pmds[0];
2790
2791                 DPRINT_ovfl((" %s reset ctx_pmds[%d]=%lx\n", is_long_reset ? "long" : "short", i, val));
2792         }
2793
2794         /*
2795          * Now take care of resetting the other registers
2796          */
2797         for(i = 0; reset_others; i++, reset_others >>= 1) {
2798
2799                 if ((reset_others & 0x1) == 0) continue;
2800
2801                 ctx->ctx_pmds[i].val = val = pfm_new_counter_value(ctx->ctx_pmds + i, is_long_reset);
2802
2803                 DPRINT_ovfl(("%s reset_others pmd[%d]=%lx\n",
2804                           is_long_reset ? "long" : "short", i, val));
2805         }
2806 }
2807
2808 static void
2809 pfm_reset_regs(pfm_context_t *ctx, unsigned long *ovfl_regs, int is_long_reset)
2810 {
2811         unsigned long mask = ovfl_regs[0];
2812         unsigned long reset_others = 0UL;
2813         unsigned long val;
2814         int i;
2815
2816         DPRINT_ovfl(("ovfl_regs=0x%lx is_long_reset=%d\n", ovfl_regs[0], is_long_reset));
2817
2818         if (ctx->ctx_state == PFM_CTX_MASKED) {
2819                 pfm_reset_regs_masked(ctx, ovfl_regs, is_long_reset);
2820                 return;
2821         }
2822
2823         /*
2824          * now restore reset value on sampling overflowed counters
2825          */
2826         mask >>= PMU_FIRST_COUNTER;
2827         for(i = PMU_FIRST_COUNTER; mask; i++, mask >>= 1) {
2828
2829                 if ((mask & 0x1UL) == 0UL) continue;
2830
2831                 val           = pfm_new_counter_value(ctx->ctx_pmds+ i, is_long_reset);
2832                 reset_others |= ctx->ctx_pmds[i].reset_pmds[0];
2833
2834                 DPRINT_ovfl((" %s reset ctx_pmds[%d]=%lx\n", is_long_reset ? "long" : "short", i, val));
2835
2836                 pfm_write_soft_counter(ctx, i, val);
2837         }
2838
2839         /*
2840          * Now take care of resetting the other registers
2841          */
2842         for(i = 0; reset_others; i++, reset_others >>= 1) {
2843
2844                 if ((reset_others & 0x1) == 0) continue;
2845
2846                 val = pfm_new_counter_value(ctx->ctx_pmds + i, is_long_reset);
2847
2848                 if (PMD_IS_COUNTING(i)) {
2849                         pfm_write_soft_counter(ctx, i, val);
2850                 } else {
2851                         ia64_set_pmd(i, val);
2852                 }
2853                 DPRINT_ovfl(("%s reset_others pmd[%d]=%lx\n",
2854                           is_long_reset ? "long" : "short", i, val));
2855         }
2856         ia64_srlz_d();
2857 }
2858
2859 static int
2860 pfm_write_pmcs(pfm_context_t *ctx, void *arg, int count, struct pt_regs *regs)
2861 {
2862         struct thread_struct *thread = NULL;
2863         struct task_struct *task;
2864         pfarg_reg_t *req = (pfarg_reg_t *)arg;
2865         unsigned long value, pmc_pm;
2866         unsigned long smpl_pmds, reset_pmds, impl_pmds;
2867         unsigned int cnum, reg_flags, flags, pmc_type;
2868         int i, can_access_pmu = 0, is_loaded, is_system, expert_mode;
2869         int is_monitor, is_counting, state;
2870         int ret = -EINVAL;
2871         pfm_reg_check_t wr_func;
2872 #define PFM_CHECK_PMC_PM(x, y, z) ((x)->ctx_fl_system ^ PMC_PM(y, z))
2873
2874         state     = ctx->ctx_state;
2875         is_loaded = state == PFM_CTX_LOADED ? 1 : 0;
2876         is_system = ctx->ctx_fl_system;
2877         task      = ctx->ctx_task;
2878         impl_pmds = pmu_conf->impl_pmds[0];
2879
2880         if (state == PFM_CTX_ZOMBIE) return -EINVAL;
2881
2882         if (is_loaded) {
2883                 thread = &task->thread;
2884                 /*
2885                  * In system wide and when the context is loaded, access can only happen
2886                  * when the caller is running on the CPU being monitored by the session.
2887                  * It does not have to be the owner (ctx_task) of the context per se.
2888                  */
2889                 if (is_system && ctx->ctx_cpu != smp_processor_id()) {
2890                         DPRINT(("should be running on CPU%d\n", ctx->ctx_cpu));
2891                         return -EBUSY;
2892                 }
2893                 can_access_pmu = GET_PMU_OWNER() == task || is_system ? 1 : 0;
2894         }
2895         expert_mode = pfm_sysctl.expert_mode; 
2896
2897         for (i = 0; i < count; i++, req++) {
2898
2899                 cnum       = req->reg_num;
2900                 reg_flags  = req->reg_flags;
2901                 value      = req->reg_value;
2902                 smpl_pmds  = req->reg_smpl_pmds[0];
2903                 reset_pmds = req->reg_reset_pmds[0];
2904                 flags      = 0;
2905
2906
2907                 if (cnum >= PMU_MAX_PMCS) {
2908                         DPRINT(("pmc%u is invalid\n", cnum));
2909                         goto error;
2910                 }
2911
2912                 pmc_type   = pmu_conf->pmc_desc[cnum].type;
2913                 pmc_pm     = (value >> pmu_conf->pmc_desc[cnum].pm_pos) & 0x1;
2914                 is_counting = (pmc_type & PFM_REG_COUNTING) == PFM_REG_COUNTING ? 1 : 0;
2915                 is_monitor  = (pmc_type & PFM_REG_MONITOR) == PFM_REG_MONITOR ? 1 : 0;
2916
2917                 /*
2918                  * we reject all non implemented PMC as well
2919                  * as attempts to modify PMC[0-3] which are used
2920                  * as status registers by the PMU
2921                  */
2922                 if ((pmc_type & PFM_REG_IMPL) == 0 || (pmc_type & PFM_REG_CONTROL) == PFM_REG_CONTROL) {
2923                         DPRINT(("pmc%u is unimplemented or no-access pmc_type=%x\n", cnum, pmc_type));
2924                         goto error;
2925                 }
2926                 wr_func = pmu_conf->pmc_desc[cnum].write_check;
2927                 /*
2928                  * If the PMC is a monitor, then if the value is not the default:
2929                  *      - system-wide session: PMCx.pm=1 (privileged monitor)
2930                  *      - per-task           : PMCx.pm=0 (user monitor)
2931                  */
2932                 if (is_monitor && value != PMC_DFL_VAL(cnum) && is_system ^ pmc_pm) {
2933                         DPRINT(("pmc%u pmc_pm=%lu is_system=%d\n",
2934                                 cnum,
2935                                 pmc_pm,
2936                                 is_system));
2937                         goto error;
2938                 }
2939
2940                 if (is_counting) {
2941                         /*
2942                          * enforce generation of overflow interrupt. Necessary on all
2943                          * CPUs.
2944                          */
2945                         value |= 1 << PMU_PMC_OI;
2946
2947                         if (reg_flags & PFM_REGFL_OVFL_NOTIFY) {
2948                                 flags |= PFM_REGFL_OVFL_NOTIFY;
2949                         }
2950
2951                         if (reg_flags & PFM_REGFL_RANDOM) flags |= PFM_REGFL_RANDOM;
2952
2953                         /* verify validity of smpl_pmds */
2954                         if ((smpl_pmds & impl_pmds) != smpl_pmds) {
2955                                 DPRINT(("invalid smpl_pmds 0x%lx for pmc%u\n", smpl_pmds, cnum));
2956                                 goto error;
2957                         }
2958
2959                         /* verify validity of reset_pmds */
2960                         if ((reset_pmds & impl_pmds) != reset_pmds) {
2961                                 DPRINT(("invalid reset_pmds 0x%lx for pmc%u\n", reset_pmds, cnum));
2962                                 goto error;
2963                         }
2964                 } else {
2965                         if (reg_flags & (PFM_REGFL_OVFL_NOTIFY|PFM_REGFL_RANDOM)) {
2966                                 DPRINT(("cannot set ovfl_notify or random on pmc%u\n", cnum));
2967                                 goto error;
2968                         }
2969                         /* eventid on non-counting monitors are ignored */
2970                 }
2971
2972                 /*
2973                  * execute write checker, if any
2974                  */
2975                 if (likely(expert_mode == 0 && wr_func)) {
2976                         ret = (*wr_func)(task, ctx, cnum, &value, regs);
2977                         if (ret) goto error;
2978                         ret = -EINVAL;
2979                 }
2980
2981                 /*
2982                  * no error on this register
2983                  */
2984                 PFM_REG_RETFLAG_SET(req->reg_flags, 0);
2985
2986                 /*
2987                  * Now we commit the changes to the software state
2988                  */
2989
2990                 /*
2991                  * update overflow information
2992                  */
2993                 if (is_counting) {
2994                         /*
2995                          * full flag update each time a register is programmed
2996                          */
2997                         ctx->ctx_pmds[cnum].flags = flags;
2998
2999                         ctx->ctx_pmds[cnum].reset_pmds[0] = reset_pmds;
3000                         ctx->ctx_pmds[cnum].smpl_pmds[0]  = smpl_pmds;
3001                         ctx->ctx_pmds[cnum].eventid       = req->reg_smpl_eventid;
3002
3003                         /*
3004                          * Mark all PMDS to be accessed as used.
3005                          *
3006                          * We do not keep track of PMC because we have to
3007                          * systematically restore ALL of them.
3008                          *
3009                          * We do not update the used_monitors mask, because
3010                          * if we have not programmed them, then will be in
3011                          * a quiescent state, therefore we will not need to
3012                          * mask/restore then when context is MASKED.
3013                          */
3014                         CTX_USED_PMD(ctx, reset_pmds);
3015                         CTX_USED_PMD(ctx, smpl_pmds);
3016                         /*
3017                          * make sure we do not try to reset on
3018                          * restart because we have established new values
3019                          */
3020                         if (state == PFM_CTX_MASKED) ctx->ctx_ovfl_regs[0] &= ~1UL << cnum;
3021                 }
3022                 /*
3023                  * Needed in case the user does not initialize the equivalent
3024                  * PMD. Clearing is done indirectly via pfm_reset_pmu_state() so there is no
3025                  * possible leak here.
3026                  */
3027                 CTX_USED_PMD(ctx, pmu_conf->pmc_desc[cnum].dep_pmd[0]);
3028
3029                 /*
3030                  * keep track of the monitor PMC that we are using.
3031                  * we save the value of the pmc in ctx_pmcs[] and if
3032                  * the monitoring is not stopped for the context we also
3033                  * place it in the saved state area so that it will be
3034                  * picked up later by the context switch code.
3035                  *
3036                  * The value in ctx_pmcs[] can only be changed in pfm_write_pmcs().
3037                  *
3038                  * The value in thread->pmcs[] may be modified on overflow, i.e.,  when
3039                  * monitoring needs to be stopped.
3040                  */
3041                 if (is_monitor) CTX_USED_MONITOR(ctx, 1UL << cnum);
3042
3043                 /*
3044                  * update context state
3045                  */
3046                 ctx->ctx_pmcs[cnum] = value;
3047
3048                 if (is_loaded) {
3049                         /*
3050                          * write thread state
3051                          */
3052                         if (is_system == 0) thread->pmcs[cnum] = value;
3053
3054                         /*
3055                          * write hardware register if we can
3056                          */
3057                         if (can_access_pmu) {
3058                                 ia64_set_pmc(cnum, value);
3059                         }
3060 #ifdef CONFIG_SMP
3061                         else {
3062                                 /*
3063                                  * per-task SMP only here
3064                                  *
3065                                  * we are guaranteed that the task is not running on the other CPU,
3066                                  * we indicate that this PMD will need to be reloaded if the task
3067                                  * is rescheduled on the CPU it ran last on.
3068                                  */
3069                                 ctx->ctx_reload_pmcs[0] |= 1UL << cnum;
3070                         }
3071 #endif
3072                 }
3073
3074                 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",
3075                           cnum,
3076                           value,
3077                           is_loaded,
3078                           can_access_pmu,
3079                           flags,
3080                           ctx->ctx_all_pmcs[0],
3081                           ctx->ctx_used_pmds[0],
3082                           ctx->ctx_pmds[cnum].eventid,
3083                           smpl_pmds,
3084                           reset_pmds,
3085                           ctx->ctx_reload_pmcs[0],
3086                           ctx->ctx_used_monitors[0],
3087                           ctx->ctx_ovfl_regs[0]));
3088         }
3089
3090         /*
3091          * make sure the changes are visible
3092          */
3093         if (can_access_pmu) ia64_srlz_d();
3094
3095         return 0;
3096 error:
3097         PFM_REG_RETFLAG_SET(req->reg_flags, PFM_REG_RETFL_EINVAL);
3098         return ret;
3099 }
3100
3101 static int
3102 pfm_write_pmds(pfm_context_t *ctx, void *arg, int count, struct pt_regs *regs)
3103 {
3104         struct thread_struct *thread = NULL;
3105         struct task_struct *task;
3106         pfarg_reg_t *req = (pfarg_reg_t *)arg;
3107         unsigned long value, hw_value, ovfl_mask;
3108         unsigned int cnum;
3109         int i, can_access_pmu = 0, state;
3110         int is_counting, is_loaded, is_system, expert_mode;
3111         int ret = -EINVAL;
3112         pfm_reg_check_t wr_func;
3113
3114
3115         state     = ctx->ctx_state;
3116         is_loaded = state == PFM_CTX_LOADED ? 1 : 0;
3117         is_system = ctx->ctx_fl_system;
3118         ovfl_mask = pmu_conf->ovfl_val;
3119         task      = ctx->ctx_task;
3120
3121         if (unlikely(state == PFM_CTX_ZOMBIE)) return -EINVAL;
3122
3123         /*
3124          * on both UP and SMP, we can only write to the PMC when the task is
3125          * the owner of the local PMU.
3126          */
3127         if (likely(is_loaded)) {
3128                 thread = &task->thread;
3129                 /*
3130                  * In system wide and when the context is loaded, access can only happen
3131                  * when the caller is running on the CPU being monitored by the session.
3132                  * It does not have to be the owner (ctx_task) of the context per se.
3133                  */
3134                 if (unlikely(is_system && ctx->ctx_cpu != smp_processor_id())) {
3135                         DPRINT(("should be running on CPU%d\n", ctx->ctx_cpu));
3136                         return -EBUSY;
3137                 }
3138                 can_access_pmu = GET_PMU_OWNER() == task || is_system ? 1 : 0;
3139         }
3140         expert_mode = pfm_sysctl.expert_mode; 
3141
3142         for (i = 0; i < count; i++, req++) {
3143
3144                 cnum  = req->reg_num;
3145                 value = req->reg_value;
3146
3147                 if (!PMD_IS_IMPL(cnum)) {
3148                         DPRINT(("pmd[%u] is unimplemented or invalid\n", cnum));
3149                         goto abort_mission;
3150                 }
3151                 is_counting = PMD_IS_COUNTING(cnum);
3152                 wr_func     = pmu_conf->pmd_desc[cnum].write_check;
3153
3154                 /*
3155                  * execute write checker, if any
3156                  */
3157                 if (unlikely(expert_mode == 0 && wr_func)) {
3158                         unsigned long v = value;
3159
3160                         ret = (*wr_func)(task, ctx, cnum, &v, regs);
3161                         if (ret) goto abort_mission;
3162
3163                         value = v;
3164                         ret   = -EINVAL;
3165                 }
3166
3167                 /*
3168                  * no error on this register
3169                  */
3170                 PFM_REG_RETFLAG_SET(req->reg_flags, 0);
3171
3172                 /*
3173                  * now commit changes to software state
3174                  */
3175                 hw_value = value;
3176
3177                 /*
3178                  * update virtualized (64bits) counter
3179                  */
3180                 if (is_counting) {
3181                         /*
3182                          * write context state
3183                          */
3184                         ctx->ctx_pmds[cnum].lval = value;
3185
3186                         /*
3187                          * when context is load we use the split value
3188                          */
3189                         if (is_loaded) {
3190                                 hw_value = value &  ovfl_mask;
3191                                 value    = value & ~ovfl_mask;
3192                         }
3193                 }
3194                 /*
3195                  * update reset values (not just for counters)
3196                  */
3197                 ctx->ctx_pmds[cnum].long_reset  = req->reg_long_reset;
3198                 ctx->ctx_pmds[cnum].short_reset = req->reg_short_reset;
3199
3200                 /*
3201                  * update randomization parameters (not just for counters)
3202                  */
3203                 ctx->ctx_pmds[cnum].seed = req->reg_random_seed;
3204                 ctx->ctx_pmds[cnum].mask = req->reg_random_mask;
3205
3206                 /*
3207                  * update context value
3208                  */
3209                 ctx->ctx_pmds[cnum].val  = value;
3210
3211                 /*
3212                  * Keep track of what we use
3213                  *
3214                  * We do not keep track of PMC because we have to
3215                  * systematically restore ALL of them.
3216                  */
3217                 CTX_USED_PMD(ctx, PMD_PMD_DEP(cnum));
3218
3219                 /*
3220                  * mark this PMD register used as well
3221                  */
3222                 CTX_USED_PMD(ctx, RDEP(cnum));
3223
3224                 /*
3225                  * make sure we do not try to reset on
3226                  * restart because we have established new values
3227                  */
3228                 if (is_counting && state == PFM_CTX_MASKED) {
3229                         ctx->ctx_ovfl_regs[0] &= ~1UL << cnum;
3230                 }
3231
3232                 if (is_loaded) {
3233                         /*
3234                          * write thread state
3235                          */
3236                         if (is_system == 0) thread->pmds[cnum] = hw_value;
3237
3238                         /*
3239                          * write hardware register if we can
3240                          */
3241                         if (can_access_pmu) {
3242                                 ia64_set_pmd(cnum, hw_value);
3243                         } else {
3244 #ifdef CONFIG_SMP
3245                                 /*
3246                                  * we are guaranteed that the task is not running on the other CPU,
3247                                  * we indicate that this PMD will need to be reloaded if the task
3248                                  * is rescheduled on the CPU it ran last on.
3249                                  */
3250                                 ctx->ctx_reload_pmds[0] |= 1UL << cnum;
3251 #endif
3252                         }
3253                 }
3254
3255                 DPRINT(("pmd[%u]=0x%lx ld=%d apmu=%d, hw_value=0x%lx ctx_pmd=0x%lx  short_reset=0x%lx "
3256                           "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",
3257                         cnum,
3258                         value,
3259                         is_loaded,
3260                         can_access_pmu,
3261                         hw_value,
3262                         ctx->ctx_pmds[cnum].val,
3263                         ctx->ctx_pmds[cnum].short_reset,
3264                         ctx->ctx_pmds[cnum].long_reset,
3265                         PMC_OVFL_NOTIFY(ctx, cnum) ? 'Y':'N',
3266                         ctx->ctx_pmds[cnum].seed,
3267                         ctx->ctx_pmds[cnum].mask,
3268                         ctx->ctx_used_pmds[0],
3269                         ctx->ctx_pmds[cnum].reset_pmds[0],
3270                         ctx->ctx_reload_pmds[0],
3271                         ctx->ctx_all_pmds[0],
3272                         ctx->ctx_ovfl_regs[0]));
3273         }
3274
3275         /*
3276          * make changes visible
3277          */
3278         if (can_access_pmu) ia64_srlz_d();
3279
3280         return 0;
3281
3282 abort_mission:
3283         /*
3284          * for now, we have only one possibility for error
3285          */
3286         PFM_REG_RETFLAG_SET(req->reg_flags, PFM_REG_RETFL_EINVAL);
3287         return ret;
3288 }
3289
3290 /*
3291  * By the way of PROTECT_CONTEXT(), interrupts are masked while we are in this function.
3292  * Therefore we know, we do not have to worry about the PMU overflow interrupt. If an
3293  * interrupt is delivered during the call, it will be kept pending until we leave, making
3294  * it appears as if it had been generated at the UNPROTECT_CONTEXT(). At least we are
3295  * guaranteed to return consistent data to the user, it may simply be old. It is not
3296  * trivial to treat the overflow while inside the call because you may end up in
3297  * some module sampling buffer code causing deadlocks.
3298  */
3299 static int
3300 pfm_read_pmds(pfm_context_t *ctx, void *arg, int count, struct pt_regs *regs)
3301 {
3302         struct thread_struct *thread = NULL;
3303         struct task_struct *task;
3304         unsigned long val = 0UL, lval, ovfl_mask, sval;
3305         pfarg_reg_t *req = (pfarg_reg_t *)arg;
3306         unsigned int cnum, reg_flags = 0;
3307         int i, can_access_pmu = 0, state;
3308         int is_loaded, is_system, is_counting, expert_mode;
3309         int ret = -EINVAL;
3310         pfm_reg_check_t rd_func;
3311
3312         /*
3313          * access is possible when loaded only for
3314          * self-monitoring tasks or in UP mode
3315          */
3316
3317         state     = ctx->ctx_state;
3318         is_loaded = state == PFM_CTX_LOADED ? 1 : 0;
3319         is_system = ctx->ctx_fl_system;
3320         ovfl_mask = pmu_conf->ovfl_val;
3321         task      = ctx->ctx_task;
3322
3323         if (state == PFM_CTX_ZOMBIE) return -EINVAL;
3324
3325         if (likely(is_loaded)) {
3326                 thread = &task->thread;
3327                 /*
3328                  * In system wide and when the context is loaded, access can only happen
3329                  * when the caller is running on the CPU being monitored by the session.
3330                  * It does not have to be the owner (ctx_task) of the context per se.
3331                  */
3332                 if (unlikely(is_system && ctx->ctx_cpu != smp_processor_id())) {
3333                         DPRINT(("should be running on CPU%d\n", ctx->ctx_cpu));
3334                         return -EBUSY;
3335                 }
3336                 /*
3337                  * this can be true when not self-monitoring only in UP
3338                  */
3339                 can_access_pmu = GET_PMU_OWNER() == task || is_system ? 1 : 0;
3340
3341                 if (can_access_pmu) ia64_srlz_d();
3342         }
3343         expert_mode = pfm_sysctl.expert_mode; 
3344
3345         DPRINT(("ld=%d apmu=%d ctx_state=%d\n",
3346                 is_loaded,
3347                 can_access_pmu,
3348                 state));
3349
3350         /*
3351          * on both UP and SMP, we can only read the PMD from the hardware register when
3352          * the task is the owner of the local PMU.
3353          */
3354
3355         for (i = 0; i < count; i++, req++) {
3356
3357                 cnum        = req->reg_num;
3358                 reg_flags   = req->reg_flags;
3359
3360                 if (unlikely(!PMD_IS_IMPL(cnum))) goto error;
3361                 /*
3362                  * we can only read the register that we use. That includes
3363                  * the one we explicitely initialize AND the one we want included
3364                  * in the sampling buffer (smpl_regs).
3365                  *
3366                  * Having this restriction allows optimization in the ctxsw routine
3367                  * without compromising security (leaks)
3368                  */
3369                 if (unlikely(!CTX_IS_USED_PMD(ctx, cnum))) goto error;
3370
3371                 sval        = ctx->ctx_pmds[cnum].val;
3372                 lval        = ctx->ctx_pmds[cnum].lval;
3373                 is_counting = PMD_IS_COUNTING(cnum);
3374
3375                 /*
3376                  * If the task is not the current one, then we check if the
3377                  * PMU state is still in the local live register due to lazy ctxsw.
3378                  * If true, then we read directly from the registers.
3379                  */
3380                 if (can_access_pmu){
3381                         val = ia64_get_pmd(cnum);
3382                 } else {
3383                         /*
3384                          * context has been saved
3385                          * if context is zombie, then task does not exist anymore.
3386                          * In this case, we use the full value saved in the context (pfm_flush_regs()).
3387                          */
3388                         val = is_loaded ? thread->pmds[cnum] : 0UL;
3389                 }
3390                 rd_func = pmu_conf->pmd_desc[cnum].read_check;
3391
3392                 if (is_counting) {
3393                         /*
3394                          * XXX: need to check for overflow when loaded
3395                          */
3396                         val &= ovfl_mask;
3397                         val += sval;
3398                 }
3399
3400                 /*
3401                  * execute read checker, if any
3402                  */
3403                 if (unlikely(expert_mode == 0 && rd_func)) {
3404                         unsigned long v = val;
3405                         ret = (*rd_func)(ctx->ctx_task, ctx, cnum, &v, regs);
3406                         if (ret) goto error;
3407                         val = v;
3408                         ret = -EINVAL;
3409                 }
3410
3411                 PFM_REG_RETFLAG_SET(reg_flags, 0);
3412
3413                 DPRINT(("pmd[%u]=0x%lx\n", cnum, val));
3414
3415                 /*
3416                  * update register return value, abort all if problem during copy.
3417                  * we only modify the reg_flags field. no check mode is fine because
3418                  * access has been verified upfront in sys_perfmonctl().
3419                  */
3420                 req->reg_value            = val;
3421                 req->reg_flags            = reg_flags;
3422                 req->reg_last_reset_val   = lval;
3423         }
3424
3425         return 0;
3426
3427 error:
3428         PFM_REG_RETFLAG_SET(req->reg_flags, PFM_REG_RETFL_EINVAL);
3429         return ret;
3430 }
3431
3432 int
3433 pfm_mod_write_pmcs(struct task_struct *task, void *req, unsigned int nreq, struct pt_regs *regs)
3434 {
3435         pfm_context_t *ctx;
3436
3437         if (req == NULL) return -EINVAL;
3438
3439         ctx = GET_PMU_CTX();
3440
3441         if (ctx == NULL) return -EINVAL;
3442
3443         /*
3444          * for now limit to current task, which is enough when calling
3445          * from overflow handler
3446          */
3447         if (task != current && ctx->ctx_fl_system == 0) return -EBUSY;
3448
3449         return pfm_write_pmcs(ctx, req, nreq, regs);
3450 }
3451 EXPORT_SYMBOL(pfm_mod_write_pmcs);
3452
3453 int
3454 pfm_mod_read_pmds(struct task_struct *task, void *req, unsigned int nreq, struct pt_regs *regs)
3455 {
3456         pfm_context_t *ctx;
3457
3458         if (req == NULL) return -EINVAL;
3459
3460         ctx = GET_PMU_CTX();
3461
3462         if (ctx == NULL) return -EINVAL;
3463
3464         /*
3465          * for now limit to current task, which is enough when calling
3466          * from overflow handler
3467          */
3468         if (task != current && ctx->ctx_fl_system == 0) return -EBUSY;
3469
3470         return pfm_read_pmds(ctx, req, nreq, regs);
3471 }
3472 EXPORT_SYMBOL(pfm_mod_read_pmds);
3473
3474 /*
3475  * Only call this function when a process it trying to
3476  * write the debug registers (reading is always allowed)
3477  */
3478 int
3479 pfm_use_debug_registers(struct task_struct *task)
3480 {
3481         pfm_context_t *ctx = task->thread.pfm_context;
3482         unsigned long flags;
3483         int ret = 0;
3484
3485         if (pmu_conf->use_rr_dbregs == 0) return 0;
3486
3487         DPRINT(("called for [%d]\n", task->pid));
3488
3489         /*
3490          * do it only once
3491          */
3492         if (task->thread.flags & IA64_THREAD_DBG_VALID) return 0;
3493
3494         /*
3495          * Even on SMP, we do not need to use an atomic here because
3496          * the only way in is via ptrace() and this is possible only when the
3497          * process is stopped. Even in the case where the ctxsw out is not totally
3498          * completed by the time we come here, there is no way the 'stopped' process
3499          * could be in the middle of fiddling with the pfm_write_ibr_dbr() routine.
3500          * So this is always safe.
3501          */
3502         if (ctx && ctx->ctx_fl_using_dbreg == 1) return -1;
3503
3504         LOCK_PFS(flags);
3505
3506         /*
3507          * We cannot allow setting breakpoints when system wide monitoring
3508          * sessions are using the debug registers.
3509          */
3510         if (pfm_sessions.pfs_sys_use_dbregs> 0)
3511                 ret = -1;
3512         else
3513                 pfm_sessions.pfs_ptrace_use_dbregs++;
3514
3515         DPRINT(("ptrace_use_dbregs=%u  sys_use_dbregs=%u by [%d] ret = %d\n",
3516                   pfm_sessions.pfs_ptrace_use_dbregs,
3517                   pfm_sessions.pfs_sys_use_dbregs,
3518                   task->pid, ret));
3519
3520         UNLOCK_PFS(flags);
3521
3522         return ret;
3523 }
3524
3525 /*
3526  * This function is called for every task that exits with the
3527  * IA64_THREAD_DBG_VALID set. This indicates a task which was
3528  * able to use the debug registers for debugging purposes via
3529  * ptrace(). Therefore we know it was not using them for
3530  * perfmormance monitoring, so we only decrement the number
3531  * of "ptraced" debug register users to keep the count up to date
3532  */
3533 int
3534 pfm_release_debug_registers(struct task_struct *task)
3535 {
3536         unsigned long flags;
3537         int ret;
3538
3539         if (pmu_conf->use_rr_dbregs == 0) return 0;
3540
3541         LOCK_PFS(flags);
3542         if (pfm_sessions.pfs_ptrace_use_dbregs == 0) {
3543                 printk(KERN_ERR "perfmon: invalid release for [%d] ptrace_use_dbregs=0\n", task->pid);
3544                 ret = -1;
3545         }  else {
3546                 pfm_sessions.pfs_ptrace_use_dbregs--;
3547                 ret = 0;
3548         }
3549         UNLOCK_PFS(flags);
3550
3551         return ret;
3552 }
3553
3554 static int
3555 pfm_restart(pfm_context_t *ctx, void *arg, int count, struct pt_regs *regs)
3556 {
3557         struct task_struct *task;
3558         pfm_buffer_fmt_t *fmt;
3559         pfm_ovfl_ctrl_t rst_ctrl;
3560         int state, is_system;
3561         int ret = 0;
3562
3563         state     = ctx->ctx_state;
3564         fmt       = ctx->ctx_buf_fmt;
3565         is_system = ctx->ctx_fl_system;
3566         task      = PFM_CTX_TASK(ctx);
3567
3568         switch(state) {
3569                 case PFM_CTX_MASKED:
3570                         break;
3571                 case PFM_CTX_LOADED: 
3572                         if (CTX_HAS_SMPL(ctx) && fmt->fmt_restart_active) break;
3573                         /* fall through */
3574                 case PFM_CTX_UNLOADED:
3575                 case PFM_CTX_ZOMBIE:
3576                         DPRINT(("invalid state=%d\n", state));
3577                         return -EBUSY;
3578                 default:
3579                         DPRINT(("state=%d, cannot operate (no active_restart handler)\n", state));
3580                         return -EINVAL;
3581         }
3582
3583         /*
3584          * In system wide and when the context is loaded, access can only happen
3585          * when the caller is running on the CPU being monitored by the session.
3586          * It does not have to be the owner (ctx_task) of the context per se.
3587          */
3588         if (is_system && ctx->ctx_cpu != smp_processor_id()) {
3589                 DPRINT(("should be running on CPU%d\n", ctx->ctx_cpu));
3590                 return -EBUSY;
3591         }
3592
3593         /* sanity check */
3594         if (unlikely(task == NULL)) {
3595                 printk(KERN_ERR "perfmon: [%d] pfm_restart no task\n", current->pid);
3596                 return -EINVAL;
3597         }
3598
3599         if (task == current || is_system) {
3600
3601                 fmt = ctx->ctx_buf_fmt;
3602
3603                 DPRINT(("restarting self %d ovfl=0x%lx\n",
3604                         task->pid,
3605                         ctx->ctx_ovfl_regs[0]));
3606
3607                 if (CTX_HAS_SMPL(ctx)) {
3608
3609                         prefetch(ctx->ctx_smpl_hdr);
3610
3611                         rst_ctrl.bits.mask_monitoring = 0;
3612                         rst_ctrl.bits.reset_ovfl_pmds = 0;
3613
3614                         if (state == PFM_CTX_LOADED)
3615                                 ret = pfm_buf_fmt_restart_active(fmt, task, &rst_ctrl, ctx->ctx_smpl_hdr, regs);
3616                         else
3617                                 ret = pfm_buf_fmt_restart(fmt, task, &rst_ctrl, ctx->ctx_smpl_hdr, regs);
3618                 } else {
3619                         rst_ctrl.bits.mask_monitoring = 0;
3620                         rst_ctrl.bits.reset_ovfl_pmds = 1;
3621                 }
3622
3623                 if (ret == 0) {
3624                         if (rst_ctrl.bits.reset_ovfl_pmds)
3625                                 pfm_reset_regs(ctx, ctx->ctx_ovfl_regs, PFM_PMD_LONG_RESET);
3626
3627                         if (rst_ctrl.bits.mask_monitoring == 0) {
3628                                 DPRINT(("resuming monitoring for [%d]\n", task->pid));
3629
3630                                 if (state == PFM_CTX_MASKED) pfm_restore_monitoring(task);
3631                         } else {
3632                                 DPRINT(("keeping monitoring stopped for [%d]\n", task->pid));
3633
3634                                 // cannot use pfm_stop_monitoring(task, regs);
3635                         }
3636                 }
3637                 /*
3638                  * clear overflowed PMD mask to remove any stale information
3639                  */
3640                 ctx->ctx_ovfl_regs[0] = 0UL;
3641
3642                 /*
3643                  * back to LOADED state
3644                  */
3645                 ctx->ctx_state = PFM_CTX_LOADED;
3646
3647                 /*
3648                  * XXX: not really useful for self monitoring
3649                  */
3650                 ctx->ctx_fl_can_restart = 0;
3651
3652                 return 0;
3653         }
3654
3655         /* 
3656          * restart another task
3657          */
3658
3659         /*
3660          * When PFM_CTX_MASKED, we cannot issue a restart before the previous 
3661          * one is seen by the task.
3662          */
3663         if (state == PFM_CTX_MASKED) {
3664                 if (ctx->ctx_fl_can_restart == 0) return -EINVAL;
3665                 /*
3666                  * will prevent subsequent restart before this one is
3667                  * seen by other task
3668                  */
3669                 ctx->ctx_fl_can_restart = 0;
3670         }
3671
3672         /*
3673          * if blocking, then post the semaphore is PFM_CTX_MASKED, i.e.
3674          * the task is blocked or on its way to block. That's the normal
3675          * restart path. If the monitoring is not masked, then the task
3676          * can be actively monitoring and we cannot directly intervene.
3677          * Therefore we use the trap mechanism to catch the task and
3678          * force it to reset the buffer/reset PMDs.
3679          *
3680          * if non-blocking, then we ensure that the task will go into
3681          * pfm_handle_work() before returning to user mode.
3682          *
3683          * We cannot explicitely reset another task, it MUST always
3684          * be done by the task itself. This works for system wide because
3685          * the tool that is controlling the session is logically doing 
3686          * "self-monitoring".
3687          */
3688         if (CTX_OVFL_NOBLOCK(ctx) == 0 && state == PFM_CTX_MASKED) {
3689                 DPRINT(("unblocking [%d] \n", task->pid));
3690                 complete(&ctx->ctx_restart_done);
3691         } else {
3692                 DPRINT(("[%d] armed exit trap\n", task->pid));
3693
3694                 ctx->ctx_fl_trap_reason = PFM_TRAP_REASON_RESET;
3695
3696                 PFM_SET_WORK_PENDING(task, 1);
3697
3698                 pfm_set_task_notify(task);
3699
3700                 /*
3701                  * XXX: send reschedule if task runs on another CPU
3702                  */
3703         }
3704         return 0;
3705 }
3706
3707 static int
3708 pfm_debug(pfm_context_t *ctx, void *arg, int count, struct pt_regs *regs)
3709 {
3710         unsigned int m = *(unsigned int *)arg;
3711
3712         pfm_sysctl.debug = m == 0 ? 0 : 1;
3713
3714         printk(KERN_INFO "perfmon debugging %s (timing reset)\n", pfm_sysctl.debug ? "on" : "off");
3715
3716         if (m == 0) {
3717                 memset(pfm_stats, 0, sizeof(pfm_stats));
3718                 for(m=0; m < NR_CPUS; m++) pfm_stats[m].pfm_ovfl_intr_cycles_min = ~0UL;
3719         }
3720         return 0;
3721 }
3722
3723 /*
3724  * arg can be NULL and count can be zero for this function
3725  */
3726 static int
3727 pfm_write_ibr_dbr(int mode, pfm_context_t *ctx, void *arg, int count, struct pt_regs *regs)
3728 {
3729         struct thread_struct *thread = NULL;
3730         struct task_struct *task;
3731         pfarg_dbreg_t *req = (pfarg_dbreg_t *)arg;
3732         unsigned long flags;
3733         dbreg_t dbreg;
3734         unsigned int rnum;
3735         int first_time;
3736         int ret = 0, state;
3737         int i, can_access_pmu = 0;
3738         int is_system, is_loaded;
3739
3740         if (pmu_conf->use_rr_dbregs == 0) return -EINVAL;
3741
3742         state     = ctx->ctx_state;
3743         is_loaded = state == PFM_CTX_LOADED ? 1 : 0;
3744         is_system = ctx->ctx_fl_system;
3745         task      = ctx->ctx_task;
3746
3747         if (state == PFM_CTX_ZOMBIE) return -EINVAL;
3748
3749         /*
3750          * on both UP and SMP, we can only write to the PMC when the task is
3751          * the owner of the local PMU.
3752          */
3753         if (is_loaded) {
3754                 thread = &task->thread;
3755                 /*
3756                  * In system wide and when the context is loaded, access can only happen
3757                  * when the caller is running on the CPU being monitored by the session.
3758                  * It does not have to be the owner (ctx_task) of the context per se.
3759                  */
3760                 if (unlikely(is_system && ctx->ctx_cpu != smp_processor_id())) {
3761                         DPRINT(("should be running on CPU%d\n", ctx->ctx_cpu));
3762                         return -EBUSY;
3763                 }
3764                 can_access_pmu = GET_PMU_OWNER() == task || is_system ? 1 : 0;
3765         }
3766
3767         /*
3768          * we do not need to check for ipsr.db because we do clear ibr.x, dbr.r, and dbr.w
3769          * ensuring that no real breakpoint can be installed via this call.
3770          *
3771          * IMPORTANT: regs can be NULL in this function
3772          */
3773
3774         first_time = ctx->ctx_fl_using_dbreg == 0;
3775
3776         /*
3777          * don't bother if we are loaded and task is being debugged
3778          */
3779         if (is_loaded && (thread->flags & IA64_THREAD_DBG_VALID) != 0) {
3780                 DPRINT(("debug registers already in use for [%d]\n", task->pid));
3781                 return -EBUSY;
3782         }
3783
3784         /*
3785          * check for debug registers in system wide mode
3786          *
3787          * If though a check is done in pfm_context_load(),
3788          * we must repeat it here, in case the registers are
3789          * written after the context is loaded
3790          */
3791         if (is_loaded) {
3792                 LOCK_PFS(flags);
3793
3794                 if (first_time && is_system) {
3795                         if (pfm_sessions.pfs_ptrace_use_dbregs)
3796                                 ret = -EBUSY;
3797                         else
3798                                 pfm_sessions.pfs_sys_use_dbregs++;
3799                 }
3800                 UNLOCK_PFS(flags);
3801         }
3802
3803         if (ret != 0) return ret;
3804
3805         /*
3806          * mark ourself as user of the debug registers for
3807          * perfmon purposes.
3808          */
3809         ctx->ctx_fl_using_dbreg = 1;
3810
3811         /*
3812          * clear hardware registers to make sure we don't
3813          * pick up stale state.
3814          *
3815          * for a system wide session, we do not use
3816          * thread.dbr, thread.ibr because this process
3817          * never leaves the current CPU and the state
3818          * is shared by all processes running on it
3819          */
3820         if (first_time && can_access_pmu) {
3821                 DPRINT(("[%d] clearing ibrs, dbrs\n", task->pid));
3822                 for (i=0; i < pmu_conf->num_ibrs; i++) {
3823                         ia64_set_ibr(i, 0UL);
3824                         ia64_dv_serialize_instruction();
3825                 }
3826                 ia64_srlz_i();
3827                 for (i=0; i < pmu_conf->num_dbrs; i++) {
3828                         ia64_set_dbr(i, 0UL);
3829                         ia64_dv_serialize_data();
3830                 }
3831                 ia64_srlz_d();
3832         }
3833
3834         /*
3835          * Now install the values into the registers
3836          */
3837         for (i = 0; i < count; i++, req++) {
3838
3839                 rnum      = req->dbreg_num;
3840                 dbreg.val = req->dbreg_value;
3841
3842                 ret = -EINVAL;
3843
3844                 if ((mode == PFM_CODE_RR && rnum >= PFM_NUM_IBRS) || ((mode == PFM_DATA_RR) && rnum >= PFM_NUM_DBRS)) {
3845                         DPRINT(("invalid register %u val=0x%lx mode=%d i=%d count=%d\n",
3846                                   rnum, dbreg.val, mode, i, count));
3847
3848                         goto abort_mission;
3849                 }
3850
3851                 /*
3852                  * make sure we do not install enabled breakpoint
3853                  */
3854                 if (rnum & 0x1) {
3855                         if (mode == PFM_CODE_RR)
3856                                 dbreg.ibr.ibr_x = 0;
3857                         else
3858                                 dbreg.dbr.dbr_r = dbreg.dbr.dbr_w = 0;
3859                 }
3860
3861                 PFM_REG_RETFLAG_SET(req->dbreg_flags, 0);
3862
3863                 /*
3864                  * Debug registers, just like PMC, can only be modified
3865                  * by a kernel call. Moreover, perfmon() access to those
3866                  * registers are centralized in this routine. The hardware
3867                  * does not modify the value of these registers, therefore,
3868                  * if we save them as they are written, we can avoid having
3869                  * to save them on context switch out. This is made possible
3870                  * by the fact that when perfmon uses debug registers, ptrace()
3871                  * won't be able to modify them concurrently.
3872                  */
3873                 if (mode == PFM_CODE_RR) {
3874                         CTX_USED_IBR(ctx, rnum);
3875
3876                         if (can_access_pmu) {
3877                                 ia64_set_ibr(rnum, dbreg.val);
3878                                 ia64_dv_serialize_instruction();
3879                         }
3880
3881                         ctx->ctx_ibrs[rnum] = dbreg.val;
3882
3883                         DPRINT(("write ibr%u=0x%lx used_ibrs=0x%x ld=%d apmu=%d\n",
3884                                 rnum, dbreg.val, ctx->ctx_used_ibrs[0], is_loaded, can_access_pmu));
3885                 } else {
3886                         CTX_USED_DBR(ctx, rnum);
3887
3888                         if (can_access_pmu) {
3889                                 ia64_set_dbr(rnum, dbreg.val);
3890                                 ia64_dv_serialize_data();
3891                         }
3892                         ctx->ctx_dbrs[rnum] = dbreg.val;
3893
3894                         DPRINT(("write dbr%u=0x%lx used_dbrs=0x%x ld=%d apmu=%d\n",
3895                                 rnum, dbreg.val, ctx->ctx_used_dbrs[0], is_loaded, can_access_pmu));
3896                 }
3897         }
3898
3899         return 0;
3900
3901 abort_mission:
3902         /*
3903          * in case it was our first attempt, we undo the global modifications
3904          */
3905         if (first_time) {
3906                 LOCK_PFS(flags);
3907                 if (ctx->ctx_fl_system) {
3908                         pfm_sessions.pfs_sys_use_dbregs--;
3909                 }
3910                 UNLOCK_PFS(flags);
3911                 ctx->ctx_fl_using_dbreg = 0;
3912         }
3913         /*
3914          * install error return flag
3915          */
3916         PFM_REG_RETFLAG_SET(req->dbreg_flags, PFM_REG_RETFL_EINVAL);
3917
3918         return ret;
3919 }
3920
3921 static int
3922 pfm_write_ibrs(pfm_context_t *ctx, void *arg, int count, struct pt_regs *regs)
3923 {
3924         return pfm_write_ibr_dbr(PFM_CODE_RR, ctx, arg, count, regs);
3925 }
3926
3927 static int
3928 pfm_write_dbrs(pfm_context_t *ctx, void *arg, int count, struct pt_regs *regs)
3929 {
3930         return pfm_write_ibr_dbr(PFM_DATA_RR, ctx, arg, count, regs);
3931 }
3932
3933 int
3934 pfm_mod_write_ibrs(struct task_struct *task, void *req, unsigned int nreq, struct pt_regs *regs)
3935 {
3936         pfm_context_t *ctx;
3937
3938         if (req == NULL) return -EINVAL;
3939
3940         ctx = GET_PMU_CTX();
3941
3942         if (ctx == NULL) return -EINVAL;
3943
3944         /*
3945          * for now limit to current task, which is enough when calling
3946          * from overflow handler
3947          */
3948         if (task != current && ctx->ctx_fl_system == 0) return -EBUSY;
3949
3950         return pfm_write_ibrs(ctx, req, nreq, regs);
3951 }
3952 EXPORT_SYMBOL(pfm_mod_write_ibrs);
3953
3954 int
3955 pfm_mod_write_dbrs(struct task_struct *task, void *req, unsigned int nreq, struct pt_regs *regs)
3956 {
3957         pfm_context_t *ctx;
3958
3959         if (req == NULL) return -EINVAL;
3960
3961         ctx = GET_PMU_CTX();
3962
3963         if (ctx == NULL) return -EINVAL;
3964
3965         /*
3966          * for now limit to current task, which is enough when calling
3967          * from overflow handler
3968          */
3969         if (task != current && ctx->ctx_fl_system == 0) return -EBUSY;
3970
3971         return pfm_write_dbrs(ctx, req, nreq, regs);
3972 }
3973 EXPORT_SYMBOL(pfm_mod_write_dbrs);
3974
3975
3976 static int
3977 pfm_get_features(pfm_context_t *ctx, void *arg, int count, struct pt_regs *regs)
3978 {
3979         pfarg_features_t *req = (pfarg_features_t *)arg;
3980
3981         req->ft_version = PFM_VERSION;
3982         return 0;
3983 }
3984
3985 static int
3986 pfm_stop(pfm_context_t *ctx, void *arg, int count, struct pt_regs *regs)
3987 {
3988         struct pt_regs *tregs;
3989         struct task_struct *task = PFM_CTX_TASK(ctx);
3990         int state, is_system;
3991
3992         state     = ctx->ctx_state;
3993         is_system = ctx->ctx_fl_system;
3994
3995         /*
3996          * context must be attached to issue the stop command (includes LOADED,MASKED,ZOMBIE)
3997          */
3998         if (state == PFM_CTX_UNLOADED) return -EINVAL;
3999
4000         /*
4001          * In system wide and when the context is loaded, access can only happen
4002          * when the caller is running on the CPU being monitored by the session.
4003          * It does not have to be the owner (ctx_task) of the context per se.
4004          */
4005         if (is_system && ctx->ctx_cpu != smp_processor_id()) {
4006                 DPRINT(("should be running on CPU%d\n", ctx->ctx_cpu));
4007                 return -EBUSY;
4008         }
4009         DPRINT(("task [%d] ctx_state=%d is_system=%d\n",
4010                 PFM_CTX_TASK(ctx)->pid,
4011                 state,
4012                 is_system));
4013         /*
4014          * in system mode, we need to update the PMU directly
4015          * and the user level state of the caller, which may not
4016          * necessarily be the creator of the context.
4017          */
4018         if (is_system) {
4019                 /*
4020                  * Update local PMU first
4021                  *
4022                  * disable dcr pp
4023                  */
4024                 ia64_setreg(_IA64_REG_CR_DCR, ia64_getreg(_IA64_REG_CR_DCR) & ~IA64_DCR_PP);
4025                 ia64_srlz_i();
4026
4027                 /*
4028                  * update local cpuinfo
4029                  */
4030                 PFM_CPUINFO_CLEAR(PFM_CPUINFO_DCR_PP);
4031
4032                 /*
4033                  * stop monitoring, does srlz.i
4034                  */
4035                 pfm_clear_psr_pp();
4036
4037                 /*
4038                  * stop monitoring in the caller
4039                  */
4040                 ia64_psr(regs)->pp = 0;
4041
4042                 return 0;
4043         }
4044         /*
4045          * per-task mode
4046          */
4047
4048         if (task == current) {
4049                 /* stop monitoring  at kernel level */
4050                 pfm_clear_psr_up();
4051
4052                 /*
4053                  * stop monitoring at the user level
4054                  */
4055                 ia64_psr(regs)->up = 0;
4056         } else {
4057                 tregs = task_pt_regs(task);
4058
4059                 /*
4060                  * stop monitoring at the user level
4061                  */
4062                 ia64_psr(tregs)->up = 0;
4063
4064                 /*
4065                  * monitoring disabled in kernel at next reschedule
4066                  */
4067                 ctx->ctx_saved_psr_up = 0;
4068                 DPRINT(("task=[%d]\n", task->pid));
4069         }
4070         return 0;
4071 }
4072
4073
4074 static int
4075 pfm_start(pfm_context_t *ctx, void *arg, int count, struct pt_regs *regs)
4076 {
4077         struct pt_regs *tregs;
4078         int state, is_system;
4079
4080         state     = ctx->ctx_state;
4081         is_system = ctx->ctx_fl_system;
4082
4083         if (state != PFM_CTX_LOADED) return -EINVAL;
4084
4085         /*
4086          * In system wide and when the context is loaded, access can only happen
4087          * when the caller is running on the CPU being monitored by the session.
4088          * It does not have to be the owner (ctx_task) of the context per se.
4089          */
4090         if (is_system && ctx->ctx_cpu != smp_processor_id()) {
4091                 DPRINT(("should be running on CPU%d\n", ctx->ctx_cpu));
4092                 return -EBUSY;
4093         }
4094
4095         /*
4096          * in system mode, we need to update the PMU directly
4097          * and the user level state of the caller, which may not
4098          * necessarily be the creator of the context.
4099          */
4100         if (is_system) {
4101
4102                 /*
4103                  * set user level psr.pp for the caller
4104                  */
4105                 ia64_psr(regs)->pp = 1;
4106
4107                 /*
4108                  * now update the local PMU and cpuinfo
4109                  */
4110                 PFM_CPUINFO_SET(PFM_CPUINFO_DCR_PP);
4111
4112                 /*
4113                  * start monitoring at kernel level
4114                  */
4115                 pfm_set_psr_pp();
4116
4117                 /* enable dcr pp */
4118                 ia64_setreg(_IA64_REG_CR_DCR, ia64_getreg(_IA64_REG_CR_DCR) | IA64_DCR_PP);
4119                 ia64_srlz_i();
4120
4121                 return 0;
4122         }
4123
4124         /*
4125          * per-process mode
4126          */
4127
4128         if (ctx->ctx_task == current) {
4129
4130                 /* start monitoring at kernel level */
4131                 pfm_set_psr_up();
4132
4133                 /*
4134                  * activate monitoring at user level
4135                  */
4136                 ia64_psr(regs)->up = 1;
4137
4138         } else {
4139                 tregs = task_pt_regs(ctx->ctx_task);
4140
4141                 /*
4142                  * start monitoring at the kernel level the next
4143                  * time the task is scheduled
4144                  */
4145                 ctx->ctx_saved_psr_up = IA64_PSR_UP;
4146
4147                 /*
4148                  * activate monitoring at user level
4149                  */
4150                 ia64_psr(tregs)->up = 1;
4151         }
4152         return 0;
4153 }
4154
4155 static int
4156 pfm_get_pmc_reset(pfm_context_t *ctx, void *arg, int count, struct pt_regs *regs)
4157 {
4158         pfarg_reg_t *req = (pfarg_reg_t *)arg;
4159         unsigned int cnum;
4160         int i;
4161         int ret = -EINVAL;
4162
4163         for (i = 0; i < count; i++, req++) {
4164
4165                 cnum = req->reg_num;
4166
4167                 if (!PMC_IS_IMPL(cnum)) goto abort_mission;
4168
4169                 req->reg_value = PMC_DFL_VAL(cnum);
4170
4171                 PFM_REG_RETFLAG_SET(req->reg_flags, 0);
4172
4173                 DPRINT(("pmc_reset_val pmc[%u]=0x%lx\n", cnum, req->reg_value));
4174         }
4175         return 0;
4176
4177 abort_mission:
4178         PFM_REG_RETFLAG_SET(req->reg_flags, PFM_REG_RETFL_EINVAL);
4179         return ret;
4180 }
4181
4182 static int
4183 pfm_check_task_exist(pfm_context_t *ctx)
4184 {
4185         struct task_struct *g, *t;
4186         int ret = -ESRCH;
4187
4188         read_lock(&tasklist_lock);
4189
4190         do_each_thread (g, t) {
4191                 if (t->thread.pfm_context == ctx) {
4192                         ret = 0;
4193                         break;
4194                 }
4195         } while_each_thread (g, t);
4196
4197         read_unlock(&tasklist_lock);
4198
4199         DPRINT(("pfm_check_task_exist: ret=%d ctx=%p\n", ret, ctx));
4200
4201         return ret;
4202 }
4203
4204 static int
4205 pfm_context_load(pfm_context_t *ctx, void *arg, int count, struct pt_regs *regs)
4206 {
4207         struct task_struct *task;
4208         struct thread_struct *thread;
4209         struct pfm_context_t *old;
4210         unsigned long flags;
4211 #ifndef CONFIG_SMP
4212         struct task_struct *owner_task = NULL;
4213 #endif
4214         pfarg_load_t *req = (pfarg_load_t *)arg;
4215         unsigned long *pmcs_source, *pmds_source;
4216         int the_cpu;
4217         int ret = 0;
4218         int state, is_system, set_dbregs = 0;
4219
4220         state     = ctx->ctx_state;
4221         is_system = ctx->ctx_fl_system;
4222         /*
4223          * can only load from unloaded or terminated state
4224          */
4225         if (state != PFM_CTX_UNLOADED) {
4226                 DPRINT(("cannot load to [%d], invalid ctx_state=%d\n",
4227                         req->load_pid,
4228                         ctx->ctx_state));
4229                 return -EBUSY;
4230         }
4231
4232         DPRINT(("load_pid [%d] using_dbreg=%d\n", req->load_pid, ctx->ctx_fl_using_dbreg));
4233
4234         if (CTX_OVFL_NOBLOCK(ctx) == 0 && req->load_pid == current->pid) {
4235                 DPRINT(("cannot use blocking mode on self\n"));
4236                 return -EINVAL;
4237         }
4238
4239         ret = pfm_get_task(ctx, req->load_pid, &task);
4240         if (ret) {
4241                 DPRINT(("load_pid [%d] get_task=%d\n", req->load_pid, ret));
4242                 return ret;
4243         }
4244
4245         ret = -EINVAL;
4246
4247         /*
4248          * system wide is self monitoring only
4249          */
4250         if (is_system && task != current) {
4251                 DPRINT(("system wide is self monitoring only load_pid=%d\n",
4252                         req->load_pid));
4253                 goto error;
4254         }
4255
4256         thread = &task->thread;
4257
4258         ret = 0;
4259         /*
4260          * cannot load a context which is using range restrictions,
4261          * into a task that is being debugged.
4262          */
4263         if (ctx->ctx_fl_using_dbreg) {
4264                 if (thread->flags & IA64_THREAD_DBG_VALID) {
4265                         ret = -EBUSY;
4266                         DPRINT(("load_pid [%d] task is debugged, cannot load range restrictions\n", req->load_pid));
4267                         goto error;
4268                 }
4269                 LOCK_PFS(flags);
4270
4271                 if (is_system) {
4272                         if (pfm_sessions.pfs_ptrace_use_dbregs) {
4273                                 DPRINT(("cannot load [%d] dbregs in use\n", task->pid));
4274                                 ret = -EBUSY;
4275                         } else {
4276                                 pfm_sessions.pfs_sys_use_dbregs++;
4277                                 DPRINT(("load [%d] increased sys_use_dbreg=%u\n", task->pid, pfm_sessions.pfs_sys_use_dbregs));
4278                                 set_dbregs = 1;
4279                         }
4280                 }
4281
4282                 UNLOCK_PFS(flags);
4283
4284                 if (ret) goto error;
4285         }
4286
4287         /*
4288          * SMP system-wide monitoring implies self-monitoring.
4289          *
4290          * The programming model expects the task to
4291          * be pinned on a CPU throughout the session.
4292          * Here we take note of the current CPU at the
4293          * time the context is loaded. No call from
4294          * another CPU will be allowed.
4295          *
4296          * The pinning via shed_setaffinity()
4297          * must be done by the calling task prior
4298          * to this call.
4299          *
4300          * systemwide: keep track of CPU this session is supposed to run on
4301          */
4302         the_cpu = ctx->ctx_cpu = smp_processor_id();
4303
4304         ret = -EBUSY;
4305         /*
4306          * now reserve the session
4307          */
4308         ret = pfm_reserve_session(current, is_system, the_cpu);
4309         if (ret) goto error;
4310
4311         /*
4312          * task is necessarily stopped at this point.
4313          *
4314          * If the previous context was zombie, then it got removed in
4315          * pfm_save_regs(). Therefore we should not see it here.
4316          * If we see a context, then this is an active context
4317          *
4318          * XXX: needs to be atomic
4319          */
4320         DPRINT(("before cmpxchg() old_ctx=%p new_ctx=%p\n",
4321                 thread->pfm_context, ctx));
4322
4323         ret = -EBUSY;
4324         old = ia64_cmpxchg(acq, &thread->pfm_context, NULL, ctx, sizeof(pfm_context_t *));
4325         if (old != NULL) {
4326                 DPRINT(("load_pid [%d] already has a context\n", req->load_pid));
4327                 goto error_unres;
4328         }
4329
4330         pfm_reset_msgq(ctx);
4331
4332         ctx->ctx_state = PFM_CTX_LOADED;
4333
4334         /*
4335          * link context to task
4336          */
4337         ctx->ctx_task = task;
4338
4339         if (is_system) {
4340                 /*
4341                  * we load as stopped
4342                  */
4343                 PFM_CPUINFO_SET(PFM_CPUINFO_SYST_WIDE);
4344                 PFM_CPUINFO_CLEAR(PFM_CPUINFO_DCR_PP);
4345
4346                 if (ctx->ctx_fl_excl_idle) PFM_CPUINFO_SET(PFM_CPUINFO_EXCL_IDLE);
4347         } else {
4348                 thread->flags |= IA64_THREAD_PM_VALID;
4349         }
4350
4351         /*
4352          * propagate into thread-state
4353          */
4354         pfm_copy_pmds(task, ctx);
4355         pfm_copy_pmcs(task, ctx);
4356
4357         pmcs_source = thread->pmcs;
4358         pmds_source = thread->pmds;
4359
4360         /*
4361          * always the case for system-wide
4362          */
4363         if (task == current) {
4364
4365                 if (is_system == 0) {
4366
4367                         /* allow user level control */
4368                         ia64_psr(regs)->sp = 0;
4369                         DPRINT(("clearing psr.sp for [%d]\n", task->pid));
4370
4371                         SET_LAST_CPU(ctx, smp_processor_id());
4372                         INC_ACTIVATION();
4373                         SET_ACTIVATION(ctx);
4374 #ifndef CONFIG_SMP
4375                         /*
4376                          * push the other task out, if any
4377                          */
4378                         owner_task = GET_PMU_OWNER();
4379                         if (owner_task) pfm_lazy_save_regs(owner_task);
4380 #endif
4381                 }
4382                 /*
4383                  * load all PMD from ctx to PMU (as opposed to thread state)
4384                  * restore all PMC from ctx to PMU
4385                  */
4386                 pfm_restore_pmds(pmds_source, ctx->ctx_all_pmds[0]);
4387                 pfm_restore_pmcs(pmcs_source, ctx->ctx_all_pmcs[0]);
4388
4389                 ctx->ctx_reload_pmcs[0] = 0UL;
4390                 ctx->ctx_reload_pmds[0] = 0UL;
4391
4392                 /*
4393                  * guaranteed safe by earlier check against DBG_VALID
4394                  */
4395                 if (ctx->ctx_fl_using_dbreg) {
4396                         pfm_restore_ibrs(ctx->ctx_ibrs, pmu_conf->num_ibrs);
4397                         pfm_restore_dbrs(ctx->ctx_dbrs, pmu_conf->num_dbrs);
4398                 }
4399                 /*
4400                  * set new ownership
4401                  */
4402                 SET_PMU_OWNER(task, ctx);
4403
4404                 DPRINT(("context loaded on PMU for [%d]\n", task->pid));
4405         } else {
4406                 /*
4407                  * when not current, task MUST be stopped, so this is safe
4408                  */
4409                 regs = task_pt_regs(task);
4410
4411                 /* force a full reload */
4412                 ctx->ctx_last_activation = PFM_INVALID_ACTIVATION;
4413                 SET_LAST_CPU(ctx, -1);
4414
4415                 /* initial saved psr (stopped) */
4416                 ctx->ctx_saved_psr_up = 0UL;
4417                 ia64_psr(regs)->up = ia64_psr(regs)->pp = 0;
4418         }
4419
4420         ret = 0;
4421
4422 error_unres:
4423         if (ret) pfm_unreserve_session(ctx, ctx->ctx_fl_system, the_cpu);
4424 error:
4425         /*
4426          * we must undo the dbregs setting (for system-wide)
4427          */
4428         if (ret && set_dbregs) {
4429                 LOCK_PFS(flags);
4430                 pfm_sessions.pfs_sys_use_dbregs--;
4431                 UNLOCK_PFS(flags);
4432         }
4433         /*
4434          * release task, there is now a link with the context
4435          */
4436         if (is_system == 0 && task != current) {
4437                 pfm_put_task(task);
4438
4439                 if (ret == 0) {
4440                         ret = pfm_check_task_exist(ctx);
4441                         if (ret) {
4442                                 ctx->ctx_state = PFM_CTX_UNLOADED;
4443                                 ctx->ctx_task  = NULL;
4444                         }
4445                 }
4446         }
4447         return ret;
4448 }
4449
4450 /*
4451  * in this function, we do not need to increase the use count
4452  * for the task via get_task_struct(), because we hold the
4453  * context lock. If the task were to disappear while having
4454  * a context attached, it would go through pfm_exit_thread()
4455  * which also grabs the context lock  and would therefore be blocked
4456  * until we are here.
4457  */
4458 static void pfm_flush_pmds(struct task_struct *, pfm_context_t *ctx);
4459
4460 static int
4461 pfm_context_unload(pfm_context_t *ctx, void *arg, int count, struct pt_regs *regs)
4462 {
4463         struct task_struct *task = PFM_CTX_TASK(ctx);
4464         struct pt_regs *tregs;
4465         int prev_state, is_system;
4466         int ret;
4467
4468         DPRINT(("ctx_state=%d task [%d]\n", ctx->ctx_state, task ? task->pid : -1));
4469
4470         prev_state = ctx->ctx_state;
4471         is_system  = ctx->ctx_fl_system;
4472
4473         /*
4474          * unload only when necessary
4475          */
4476         if (prev_state == PFM_CTX_UNLOADED) {
4477                 DPRINT(("ctx_state=%d, nothing to do\n", prev_state));
4478                 return 0;
4479         }
4480
4481         /*
4482          * clear psr and dcr bits
4483          */
4484         ret = pfm_stop(ctx, NULL, 0, regs);
4485         if (ret) return ret;
4486
4487         ctx->ctx_state = PFM_CTX_UNLOADED;
4488
4489         /*
4490          * in system mode, we need to update the PMU directly
4491          * and the user level state of the caller, which may not
4492          * necessarily be the creator of the context.
4493          */
4494         if (is_system) {
4495
4496                 /*
4497                  * Update cpuinfo
4498                  *
4499                  * local PMU is taken care of in pfm_stop()
4500                  */
4501                 PFM_CPUINFO_CLEAR(PFM_CPUINFO_SYST_WIDE);
4502                 PFM_CPUINFO_CLEAR(PFM_CPUINFO_EXCL_IDLE);
4503
4504                 /*
4505                  * save PMDs in context
4506                  * release ownership
4507                  */
4508                 pfm_flush_pmds(current, ctx);
4509
4510                 /*
4511                  * at this point we are done with the PMU
4512                  * so we can unreserve the resource.
4513                  */
4514                 if (prev_state != PFM_CTX_ZOMBIE) 
4515                         pfm_unreserve_session(ctx, 1 , ctx->ctx_cpu);
4516
4517                 /*
4518                  * disconnect context from task
4519                  */
4520                 task->thread.pfm_context = NULL;
4521                 /*
4522                  * disconnect task from context
4523                  */
4524                 ctx->ctx_task = NULL;
4525
4526                 /*
4527                  * There is nothing more to cleanup here.
4528                  */
4529                 return 0;
4530         }
4531
4532         /*
4533          * per-task mode
4534          */
4535         tregs = task == current ? regs : task_pt_regs(task);
4536
4537         if (task == current) {
4538                 /*
4539                  * cancel user level control
4540                  */
4541                 ia64_psr(regs)->sp = 1;
4542
4543                 DPRINT(("setting psr.sp for [%d]\n", task->pid));
4544         }
4545         /*
4546          * save PMDs to context
4547          * release ownership
4548          */
4549         pfm_flush_pmds(task, ctx);
4550
4551         /*
4552          * at this point we are done with the PMU
4553          * so we can unreserve the resource.
4554          *
4555          * when state was ZOMBIE, we have already unreserved.
4556          */
4557         if (prev_state != PFM_CTX_ZOMBIE) 
4558                 pfm_unreserve_session(ctx, 0 , ctx->ctx_cpu);
4559
4560         /*
4561          * reset activation counter and psr
4562          */
4563         ctx->ctx_last_activation = PFM_INVALID_ACTIVATION;
4564         SET_LAST_CPU(ctx, -1);
4565
4566         /*
4567          * PMU state will not be restored
4568          */
4569         task->thread.flags &= ~IA64_THREAD_PM_VALID;
4570
4571         /*
4572          * break links between context and task
4573          */
4574         task->thread.pfm_context  = NULL;
4575         ctx->ctx_task             = NULL;
4576
4577         PFM_SET_WORK_PENDING(task, 0);
4578
4579         ctx->ctx_fl_trap_reason  = PFM_TRAP_REASON_NONE;
4580         ctx->ctx_fl_can_restart  = 0;
4581         ctx->ctx_fl_going_zombie = 0;
4582
4583         DPRINT(("disconnected [%d] from context\n", task->pid));
4584
4585         return 0;
4586 }
4587
4588
4589 /*
4590  * called only from exit_thread(): task == current
4591  * we come here only if current has a context attached (loaded or masked)
4592  */
4593 void
4594 pfm_exit_thread(struct task_struct *task)
4595 {
4596         pfm_context_t *ctx;
4597         unsigned long flags;
4598         struct pt_regs *regs = task_pt_regs(task);
4599         int ret, state;
4600         int free_ok = 0;
4601
4602         ctx = PFM_GET_CTX(task);
4603
4604         PROTECT_CTX(ctx, flags);
4605
4606         DPRINT(("state=%d task [%d]\n", ctx->ctx_state, task->pid));
4607
4608         state = ctx->ctx_state;
4609         switch(state) {
4610                 case PFM_CTX_UNLOADED:
4611                         /*
4612                          * only comes to thios function if pfm_context is not NULL, i.e., cannot
4613                          * be in unloaded state
4614                          */
4615                         printk(KERN_ERR "perfmon: pfm_exit_thread [%d] ctx unloaded\n", task->pid);
4616                         break;
4617                 case PFM_CTX_LOADED:
4618                 case PFM_CTX_MASKED:
4619                         ret = pfm_context_unload(ctx, NULL, 0, regs);
4620                         if (ret) {
4621                                 printk(KERN_ERR "perfmon: pfm_exit_thread [%d] state=%d unload failed %d\n", task->pid, state, ret);
4622                         }
4623                         DPRINT(("ctx unloaded for current state was %d\n", state));
4624
4625                         pfm_end_notify_user(ctx);
4626                         break;
4627                 case PFM_CTX_ZOMBIE:
4628                         ret = pfm_context_unload(ctx, NULL, 0, regs);
4629                         if (ret) {
4630                                 printk(KERN_ERR "perfmon: pfm_exit_thread [%d] state=%d unload failed %d\n", task->pid, state, ret);
4631                         }
4632                         free_ok = 1;
4633                         break;
4634                 default:
4635                         printk(KERN_ERR "perfmon: pfm_exit_thread [%d] unexpected state=%d\n", task->pid, state);
4636                         break;
4637         }
4638         UNPROTECT_CTX(ctx, flags);
4639
4640         { u64 psr = pfm_get_psr();
4641           BUG_ON(psr & (IA64_PSR_UP|IA64_PSR_PP));
4642           BUG_ON(GET_PMU_OWNER());
4643           BUG_ON(ia64_psr(regs)->up);
4644           BUG_ON(ia64_psr(regs)->pp);
4645         }
4646
4647         /*
4648          * All memory free operations (especially for vmalloc'ed memory)
4649          * MUST be done with interrupts ENABLED.
4650          */
4651         if (free_ok) pfm_context_free(ctx);
4652 }
4653
4654 /*
4655  * functions MUST be listed in the increasing order of their index (see permfon.h)
4656  */
4657 #define PFM_CMD(name, flags, arg_count, arg_type, getsz) { name, #name, flags, arg_count, sizeof(arg_type), getsz }
4658 #define PFM_CMD_S(name, flags) { name, #name, flags, 0, 0, NULL }
4659 #define PFM_CMD_PCLRWS  (PFM_CMD_FD|PFM_CMD_ARG_RW|PFM_CMD_STOP)
4660 #define PFM_CMD_PCLRW   (PFM_CMD_FD|PFM_CMD_ARG_RW)
4661 #define PFM_CMD_NONE    { NULL, "no-cmd", 0, 0, 0, NULL}
4662
4663 static pfm_cmd_desc_t pfm_cmd_tab[]={
4664 /* 0  */PFM_CMD_NONE,
4665 /* 1  */PFM_CMD(pfm_write_pmcs, PFM_CMD_PCLRWS, PFM_CMD_ARG_MANY, pfarg_reg_t, NULL),
4666 /* 2  */PFM_CMD(pfm_write_pmds, PFM_CMD_PCLRWS, PFM_CMD_ARG_MANY, pfarg_reg_t, NULL),
4667 /* 3  */PFM_CMD(pfm_read_pmds, PFM_CMD_PCLRWS, PFM_CMD_ARG_MANY, pfarg_reg_t, NULL),
4668 /* 4  */PFM_CMD_S(pfm_stop, PFM_CMD_PCLRWS),
4669 /* 5  */PFM_CMD_S(pfm_start, PFM_CMD_PCLRWS),
4670 /* 6  */PFM_CMD_NONE,
4671 /* 7  */PFM_CMD_NONE,
4672 /* 8  */PFM_CMD(pfm_context_create, PFM_CMD_ARG_RW, 1, pfarg_context_t, pfm_ctx_getsize),
4673 /* 9  */PFM_CMD_NONE,
4674 /* 10 */PFM_CMD_S(pfm_restart, PFM_CMD_PCLRW),
4675 /* 11 */PFM_CMD_NONE,
4676 /* 12 */PFM_CMD(pfm_get_features, PFM_CMD_ARG_RW, 1, pfarg_features_t, NULL),
4677 /* 13 */PFM_CMD(pfm_debug, 0, 1, unsigned int, NULL),
4678 /* 14 */PFM_CMD_NONE,
4679 /* 15 */PFM_CMD(pfm_get_pmc_reset, PFM_CMD_ARG_RW, PFM_CMD_ARG_MANY, pfarg_reg_t, NULL),
4680 /* 16 */PFM_CMD(pfm_context_load, PFM_CMD_PCLRWS, 1, pfarg_load_t, NULL),
4681 /* 17 */PFM_CMD_S(pfm_context_unload, PFM_CMD_PCLRWS),
4682 /* 18 */PFM_CMD_NONE,
4683 /* 19 */PFM_CMD_NONE,
4684 /* 20 */PFM_CMD_NONE,
4685 /* 21 */PFM_CMD_NONE,
4686 /* 22 */PFM_CMD_NONE,
4687 /* 23 */PFM_CMD_NONE,
4688 /* 24 */PFM_CMD_NONE,
4689 /* 25 */PFM_CMD_NONE,
4690 /* 26 */PFM_CMD_NONE,
4691 /* 27 */PFM_CMD_NONE,
4692 /* 28 */PFM_CMD_NONE,
4693 /* 29 */PFM_CMD_NONE,
4694 /* 30 */PFM_CMD_NONE,
4695 /* 31 */PFM_CMD_NONE,
4696 /* 32 */PFM_CMD(pfm_write_ibrs, PFM_CMD_PCLRWS, PFM_CMD_ARG_MANY, pfarg_dbreg_t, NULL),
4697 /* 33 */PFM_CMD(pfm_write_dbrs, PFM_CMD_PCLRWS, PFM_CMD_ARG_MANY, pfarg_dbreg_t, NULL)
4698 };
4699 #define PFM_CMD_COUNT   (sizeof(pfm_cmd_tab)/sizeof(pfm_cmd_desc_t))
4700
4701 static int
4702 pfm_check_task_state(pfm_context_t *ctx, int cmd, unsigned long flags)
4703 {
4704         struct task_struct *task;
4705         int state, old_state;
4706
4707 recheck:
4708         state = ctx->ctx_state;
4709         task  = ctx->ctx_task;
4710
4711         if (task == NULL) {
4712                 DPRINT(("context %d no task, state=%d\n", ctx->ctx_fd, state));
4713                 return 0;
4714         }
4715
4716         DPRINT(("context %d state=%d [%d] task_state=%ld must_stop=%d\n",
4717                 ctx->ctx_fd,
4718                 state,
4719                 task->pid,
4720                 task->state, PFM_CMD_STOPPED(cmd)));
4721
4722         /*
4723          * self-monitoring always ok.
4724          *
4725          * for system-wide the caller can either be the creator of the
4726          * context (to one to which the context is attached to) OR
4727          * a task running on the same CPU as the session.
4728          */
4729         if (task == current || ctx->ctx_fl_system) return 0;
4730
4731         /*
4732          * we are monitoring another thread
4733          */
4734         switch(state) {
4735                 case PFM_CTX_UNLOADED:
4736                         /*
4737                          * if context is UNLOADED we are safe to go
4738                          */
4739                         return 0;
4740                 case PFM_CTX_ZOMBIE:
4741                         /*
4742                          * no command can operate on a zombie context
4743                          */
4744                         DPRINT(("cmd %d state zombie cannot operate on context\n", cmd));
4745                         return -EINVAL;
4746                 case PFM_CTX_MASKED:
4747                         /*
4748                          * PMU state has been saved to software even though
4749                          * the thread may still be running.
4750                          */
4751                         if (cmd != PFM_UNLOAD_CONTEXT) return 0;
4752         }
4753
4754         /*
4755          * context is LOADED or MASKED. Some commands may need to have 
4756          * the task stopped.
4757          *
4758          * We could lift this restriction for UP but it would mean that
4759          * the user has no guarantee the task would not run between
4760          * two successive calls to perfmonctl(). That's probably OK.
4761          * If this user wants to ensure the task does not run, then
4762          * the task must be stopped.
4763          */
4764         if (PFM_CMD_STOPPED(cmd)) {
4765                 if ((task->state != TASK_STOPPED) && (task->state != TASK_TRACED)) {
4766                         DPRINT(("[%d] task not in stopped state\n", task->pid));
4767                         return -EBUSY;
4768                 }
4769                 /*
4770                  * task is now stopped, wait for ctxsw out
4771                  *
4772                  * This is an interesting point in the code.
4773                  * We need to unprotect the context because
4774                  * the pfm_save_regs() routines needs to grab
4775                  * the same lock. There are danger in doing
4776                  * this because it leaves a window open for
4777                  * another task to get access to the context
4778                  * and possibly change its state. The one thing
4779                  * that is not possible is for the context to disappear
4780                  * because we are protected by the VFS layer, i.e.,
4781                  * get_fd()/put_fd().
4782                  */
4783                 old_state = state;
4784
4785                 UNPROTECT_CTX(ctx, flags);
4786
4787                 wait_task_inactive(task);
4788
4789                 PROTECT_CTX(ctx, flags);
4790
4791                 /*
4792                  * we must recheck to verify if state has changed
4793                  */
4794                 if (ctx->ctx_state != old_state) {
4795                         DPRINT(("old_state=%d new_state=%d\n", old_state, ctx->ctx_state));
4796                         goto recheck;
4797                 }
4798         }
4799         return 0;
4800 }
4801
4802 /*
4803  * system-call entry point (must return long)
4804  */
4805 asmlinkage long
4806 sys_perfmonctl (int fd, int cmd, void __user *arg, int count)
4807 {
4808         struct file *file = NULL;
4809         pfm_context_t *ctx = NULL;
4810         unsigned long flags = 0UL;
4811         void *args_k = NULL;
4812         long ret; /* will expand int return types */
4813         size_t base_sz, sz, xtra_sz = 0;
4814         int narg, completed_args = 0, call_made = 0, cmd_flags;
4815         int (*func)(pfm_context_t *ctx, void *arg, int count, struct pt_regs *regs);
4816         int (*getsize)(void *arg, size_t *sz);
4817 #define PFM_MAX_ARGSIZE 4096
4818
4819         /*
4820          * reject any call if perfmon was disabled at initialization
4821          */
4822         if (unlikely(pmu_conf == NULL)) return -ENOSYS;
4823
4824         if (unlikely(cmd < 0 || cmd >= PFM_CMD_COUNT)) {
4825                 DPRINT(("invalid cmd=%d\n", cmd));
4826                 return -EINVAL;
4827         }
4828
4829         func      = pfm_cmd_tab[cmd].cmd_func;
4830         narg      = pfm_cmd_tab[cmd].cmd_narg;
4831         base_sz   = pfm_cmd_tab[cmd].cmd_argsize;
4832         getsize   = pfm_cmd_tab[cmd].cmd_getsize;
4833         cmd_flags = pfm_cmd_tab[cmd].cmd_flags;
4834
4835         if (unlikely(func == NULL)) {
4836                 DPRINT(("invalid cmd=%d\n", cmd));
4837                 return -EINVAL;
4838         }
4839
4840         DPRINT(("cmd=%s idx=%d narg=0x%x argsz=%lu count=%d\n",
4841                 PFM_CMD_NAME(cmd),
4842                 cmd,
4843                 narg,
4844                 base_sz,
4845                 count));
4846
4847         /*
4848          * check if number of arguments matches what the command expects
4849          */
4850         if (unlikely((narg == PFM_CMD_ARG_MANY && count <= 0) || (narg > 0 && narg != count)))
4851                 return -EINVAL;
4852
4853 restart_args:
4854         sz = xtra_sz + base_sz*count;
4855         /*
4856          * limit abuse to min page size
4857          */
4858         if (unlikely(sz > PFM_MAX_ARGSIZE)) {
4859                 printk(KERN_ERR "perfmon: [%d] argument too big %lu\n", current->pid, sz);
4860                 return -E2BIG;
4861         }
4862
4863         /*
4864          * allocate default-sized argument buffer
4865          */
4866         if (likely(count && args_k == NULL)) {
4867                 args_k = kmalloc(PFM_MAX_ARGSIZE, GFP_KERNEL);
4868                 if (args_k == NULL) return -ENOMEM;
4869         }
4870
4871         ret = -EFAULT;
4872
4873         /*
4874          * copy arguments
4875          *
4876          * assume sz = 0 for command without parameters
4877          */
4878         if (sz && copy_from_user(args_k, arg, sz)) {
4879                 DPRINT(("cannot copy_from_user %lu bytes @%p\n", sz, arg));
4880                 goto error_args;
4881         }
4882
4883         /*
4884          * check if command supports extra parameters
4885          */
4886         if (completed_args == 0 && getsize) {
4887                 /*
4888                  * get extra parameters size (based on main argument)
4889                  */
4890                 ret = (*getsize)(args_k, &xtra_sz);
4891                 if (ret) goto error_args;
4892
4893                 completed_args = 1;
4894
4895                 DPRINT(("restart_args sz=%lu xtra_sz=%lu\n", sz, xtra_sz));
4896
4897                 /* retry if necessary */
4898                 if (likely(xtra_sz)) goto restart_args;
4899         }
4900
4901         if (unlikely((cmd_flags & PFM_CMD_FD) == 0)) goto skip_fd;
4902
4903         ret = -EBADF;
4904
4905         file = fget(fd);
4906         if (unlikely(file == NULL)) {
4907                 DPRINT(("invalid fd %d\n", fd));
4908                 goto error_args;
4909         }
4910         if (unlikely(PFM_IS_FILE(file) == 0)) {
4911                 DPRINT(("fd %d not related to perfmon\n", fd));
4912                 goto error_args;
4913         }
4914
4915         ctx = (pfm_context_t *)file->private_data;
4916         if (unlikely(ctx == NULL)) {
4917                 DPRINT(("no context for fd %d\n", fd));
4918                 goto error_args;
4919         }
4920         prefetch(&ctx->ctx_state);
4921
4922         PROTECT_CTX(ctx, flags);
4923
4924         /*
4925          * check task is stopped
4926          */
4927         ret = pfm_check_task_state(ctx, cmd, flags);
4928         if (unlikely(ret)) goto abort_locked;
4929
4930 skip_fd:
4931         ret = (*func)(ctx, args_k, count, task_pt_regs(current));
4932
4933         call_made = 1;
4934
4935 abort_locked:
4936         if (likely(ctx)) {
4937                 DPRINT(("context unlocked\n"));
4938                 UNPROTECT_CTX(ctx, flags);
4939                 fput(file);
4940         }
4941
4942         /* copy argument back to user, if needed */
4943         if (call_made && PFM_CMD_RW_ARG(cmd) && copy_to_user(arg, args_k, base_sz*count)) ret = -EFAULT;
4944
4945 error_args:
4946         kfree(args_k);
4947
4948         DPRINT(("cmd=%s ret=%ld\n", PFM_CMD_NAME(cmd), ret));
4949
4950         return ret;
4951 }
4952
4953 static void
4954 pfm_resume_after_ovfl(pfm_context_t *ctx, unsigned long ovfl_regs, struct pt_regs *regs)
4955 {
4956         pfm_buffer_fmt_t *fmt = ctx->ctx_buf_fmt;
4957         pfm_ovfl_ctrl_t rst_ctrl;
4958         int state;
4959         int ret = 0;
4960
4961         state = ctx->ctx_state;
4962         /*
4963          * Unlock sampling buffer and reset index atomically
4964          * XXX: not really needed when blocking
4965          */
4966         if (CTX_HAS_SMPL(ctx)) {
4967
4968                 rst_ctrl.bits.mask_monitoring = 0;
4969                 rst_ctrl.bits.reset_ovfl_pmds = 0;
4970
4971                 if (state == PFM_CTX_LOADED)
4972                         ret = pfm_buf_fmt_restart_active(fmt, current, &rst_ctrl, ctx->ctx_smpl_hdr, regs);
4973                 else
4974                         ret = pfm_buf_fmt_restart(fmt, current, &rst_ctrl, ctx->ctx_smpl_hdr, regs);
4975         } else {
4976                 rst_ctrl.bits.mask_monitoring = 0;
4977                 rst_ctrl.bits.reset_ovfl_pmds = 1;
4978         }
4979
4980         if (ret == 0) {
4981                 if (rst_ctrl.bits.reset_ovfl_pmds) {
4982                         pfm_reset_regs(ctx, &ovfl_regs, PFM_PMD_LONG_RESET);
4983                 }
4984                 if (rst_ctrl.bits.mask_monitoring == 0) {
4985                         DPRINT(("resuming monitoring\n"));
4986                         if (ctx->ctx_state == PFM_CTX_MASKED) pfm_restore_monitoring(current);
4987                 } else {
4988                         DPRINT(("stopping monitoring\n"));
4989                         //pfm_stop_monitoring(current, regs);
4990                 }
4991                 ctx->ctx_state = PFM_CTX_LOADED;
4992         }
4993 }
4994
4995 /*
4996  * context MUST BE LOCKED when calling
4997  * can only be called for current
4998  */
4999 static void
5000 pfm_context_force_terminate(pfm_context_t *ctx, struct pt_regs *regs)
5001 {
5002         int ret;
5003
5004         DPRINT(("entering for [%d]\n", current->pid));
5005
5006         ret = pfm_context_unload(ctx, NULL, 0, regs);
5007         if (ret) {
5008                 printk(KERN_ERR "pfm_context_force_terminate: [%d] unloaded failed with %d\n", current->pid, ret);
5009         }
5010
5011         /*
5012          * and wakeup controlling task, indicating we are now disconnected
5013          */
5014         wake_up_interruptible(&ctx->ctx_zombieq);
5015
5016         /*
5017          * given that context is still locked, the controlling
5018          * task will only get access when we return from
5019          * pfm_handle_work().
5020          */
5021 }
5022
5023 static int pfm_ovfl_notify_user(pfm_context_t *ctx, unsigned long ovfl_pmds);
5024  /*
5025   * pfm_handle_work() can be called with interrupts enabled
5026   * (TIF_NEED_RESCHED) or disabled. The down_interruptible
5027   * call may sleep, therefore we must re-enable interrupts
5028   * to avoid deadlocks. It is safe to do so because this function
5029   * is called ONLY when returning to user level (PUStk=1), in which case
5030   * there is no risk of kernel stack overflow due to deep
5031   * interrupt nesting.
5032   */
5033 void
5034 pfm_handle_work(void)
5035 {
5036         pfm_context_t *ctx;
5037         struct pt_regs *regs;
5038         unsigned long flags, dummy_flags;
5039         unsigned long ovfl_regs;
5040         unsigned int reason;
5041         int ret;
5042
5043         ctx = PFM_GET_CTX(current);
5044         if (ctx == NULL) {
5045                 printk(KERN_ERR "perfmon: [%d] has no PFM context\n", current->pid);
5046                 return;
5047         }
5048
5049         PROTECT_CTX(ctx, flags);
5050
5051         PFM_SET_WORK_PENDING(current, 0);
5052
5053         pfm_clear_task_notify();
5054
5055         regs = task_pt_regs(current);
5056
5057         /*
5058          * extract reason for being here and clear
5059          */
5060         reason = ctx->ctx_fl_trap_reason;
5061         ctx->ctx_fl_trap_reason = PFM_TRAP_REASON_NONE;
5062         ovfl_regs = ctx->ctx_ovfl_regs[0];
5063
5064         DPRINT(("reason=%d state=%d\n", reason, ctx->ctx_state));
5065
5066         /*
5067          * must be done before we check for simple-reset mode
5068          */
5069         if (ctx->ctx_fl_going_zombie || ctx->ctx_state == PFM_CTX_ZOMBIE) goto do_zombie;
5070
5071
5072         //if (CTX_OVFL_NOBLOCK(ctx)) goto skip_blocking;
5073         if (reason == PFM_TRAP_REASON_RESET) goto skip_blocking;
5074
5075         /*
5076          * restore interrupt mask to what it was on entry.
5077          * Could be enabled/diasbled.
5078          */
5079         UNPROTECT_CTX(ctx, flags);
5080
5081         /*
5082          * force interrupt enable because of down_interruptible()
5083          */
5084         local_irq_enable();
5085
5086         DPRINT(("before block sleeping\n"));
5087
5088         /*
5089          * may go through without blocking on SMP systems
5090          * if restart has been received already by the time we call down()
5091          */
5092         ret = wait_for_completion_interruptible(&ctx->ctx_restart_done);
5093
5094         DPRINT(("after block sleeping ret=%d\n", ret));
5095
5096         /*
5097          * lock context and mask interrupts again
5098          * We save flags into a dummy because we may have
5099          * altered interrupts mask compared to entry in this
5100          * function.
5101          */
5102         PROTECT_CTX(ctx, dummy_flags);
5103
5104         /*
5105          * we need to read the ovfl_regs only after wake-up
5106          * because we may have had pfm_write_pmds() in between
5107          * and that can changed PMD values and therefore 
5108          * ovfl_regs is reset for these new PMD values.
5109          */
5110         ovfl_regs = ctx->ctx_ovfl_regs[0];
5111
5112         if (ctx->ctx_fl_going_zombie) {
5113 do_zombie:
5114                 DPRINT(("context is zombie, bailing out\n"));
5115                 pfm_context_force_terminate(ctx, regs);
5116                 goto nothing_to_do;
5117         }
5118         /*
5119          * in case of interruption of down() we don't restart anything
5120          */
5121         if (ret < 0) goto nothing_to_do;
5122
5123 skip_blocking:
5124         pfm_resume_after_ovfl(ctx, ovfl_regs, regs);
5125         ctx->ctx_ovfl_regs[0] = 0UL;
5126
5127 nothing_to_do:
5128         /*
5129          * restore flags as they were upon entry
5130          */
5131         UNPROTECT_CTX(ctx, flags);
5132 }
5133
5134 static int
5135 pfm_notify_user(pfm_context_t *ctx, pfm_msg_t *msg)
5136 {
5137         if (ctx->ctx_state == PFM_CTX_ZOMBIE) {
5138                 DPRINT(("ignoring overflow notification, owner is zombie\n"));
5139                 return 0;
5140         }
5141
5142         DPRINT(("waking up somebody\n"));
5143
5144         if (msg) wake_up_interruptible(&ctx->ctx_msgq_wait);
5145
5146         /*
5147          * safe, we are not in intr handler, nor in ctxsw when
5148          * we come here
5149          */
5150         kill_fasync (&ctx->ctx_async_queue, SIGIO, POLL_IN);
5151
5152         return 0;
5153 }
5154
5155 static int
5156 pfm_ovfl_notify_user(pfm_context_t *ctx, unsigned long ovfl_pmds)
5157 {
5158         pfm_msg_t *msg = NULL;
5159
5160         if (ctx->ctx_fl_no_msg == 0) {
5161                 msg = pfm_get_new_msg(ctx);
5162                 if (msg == NULL) {
5163                         printk(KERN_ERR "perfmon: pfm_ovfl_notify_user no more notification msgs\n");
5164                         return -1;
5165                 }
5166
5167                 msg->pfm_ovfl_msg.msg_type         = PFM_MSG_OVFL;
5168                 msg->pfm_ovfl_msg.msg_ctx_fd       = ctx->ctx_fd;
5169                 msg->pfm_ovfl_msg.msg_active_set   = 0;
5170                 msg->pfm_ovfl_msg.msg_ovfl_pmds[0] = ovfl_pmds;
5171                 msg->pfm_ovfl_msg.msg_ovfl_pmds[1] = 0UL;
5172                 msg->pfm_ovfl_msg.msg_ovfl_pmds[2] = 0UL;
5173                 msg->pfm_ovfl_msg.msg_ovfl_pmds[3] = 0UL;
5174                 msg->pfm_ovfl_msg.msg_tstamp       = 0UL;
5175         }
5176
5177         DPRINT(("ovfl msg: msg=%p no_msg=%d fd=%d ovfl_pmds=0x%lx\n",
5178                 msg,
5179                 ctx->ctx_fl_no_msg,
5180                 ctx->ctx_fd,
5181                 ovfl_pmds));
5182
5183         return pfm_notify_user(ctx, msg);
5184 }
5185
5186 static int
5187 pfm_end_notify_user(pfm_context_t *ctx)
5188 {
5189         pfm_msg_t *msg;
5190
5191         msg = pfm_get_new_msg(ctx);
5192         if (msg == NULL) {
5193                 printk(KERN_ERR "perfmon: pfm_end_notify_user no more notification msgs\n");
5194                 return -1;
5195         }
5196         /* no leak */
5197         memset(msg, 0, sizeof(*msg));
5198
5199         msg->pfm_end_msg.msg_type    = PFM_MSG_END;
5200         msg->pfm_end_msg.msg_ctx_fd  = ctx->ctx_fd;
5201         msg->pfm_ovfl_msg.msg_tstamp = 0UL;
5202
5203         DPRINT(("end msg: msg=%p no_msg=%d ctx_fd=%d\n",
5204                 msg,
5205                 ctx->ctx_fl_no_msg,
5206                 ctx->ctx_fd));
5207
5208         return pfm_notify_user(ctx, msg);
5209 }
5210
5211 /*
5212  * main overflow processing routine.
5213  * it can be called from the interrupt path or explicitely during the context switch code
5214  */
5215 static void
5216 pfm_overflow_handler(struct task_struct *task, pfm_context_t *ctx, u64 pmc0, struct pt_regs *regs)
5217 {
5218         pfm_ovfl_arg_t *ovfl_arg;
5219         unsigned long mask;
5220         unsigned long old_val, ovfl_val, new_val;
5221         unsigned long ovfl_notify = 0UL, ovfl_pmds = 0UL, smpl_pmds = 0UL, reset_pmds;
5222         unsigned long tstamp;
5223         pfm_ovfl_ctrl_t ovfl_ctrl;
5224         unsigned int i, has_smpl;
5225         int must_notify = 0;
5226
5227         if (unlikely(ctx->ctx_state == PFM_CTX_ZOMBIE)) goto stop_monitoring;
5228
5229         /*
5230          * sanity test. Should never happen
5231          */
5232         if (unlikely((pmc0 & 0x1) == 0)) goto sanity_check;
5233
5234         tstamp   = ia64_get_itc();
5235         mask     = pmc0 >> PMU_FIRST_COUNTER;
5236         ovfl_val = pmu_conf->ovfl_val;
5237         has_smpl = CTX_HAS_SMPL(ctx);
5238
5239         DPRINT_ovfl(("pmc0=0x%lx pid=%d iip=0x%lx, %s "
5240                      "used_pmds=0x%lx\n",
5241                         pmc0,
5242                         task ? task->pid: -1,
5243                         (regs ? regs->cr_iip : 0),
5244                         CTX_OVFL_NOBLOCK(ctx) ? "nonblocking" : "blocking",
5245                         ctx->ctx_used_pmds[0]));
5246
5247
5248         /*
5249          * first we update the virtual counters
5250          * assume there was a prior ia64_srlz_d() issued
5251          */
5252         for (i = PMU_FIRST_COUNTER; mask ; i++, mask >>= 1) {
5253
5254                 /* skip pmd which did not overflow */
5255                 if ((mask & 0x1) == 0) continue;
5256
5257                 /*
5258                  * Note that the pmd is not necessarily 0 at this point as qualified events
5259                  * may have happened before the PMU was frozen. The residual count is not
5260                  * taken into consideration here but will be with any read of the pmd via
5261                  * pfm_read_pmds().
5262                  */
5263                 old_val              = new_val = ctx->ctx_pmds[i].val;
5264                 new_val             += 1 + ovfl_val;
5265                 ctx->ctx_pmds[i].val = new_val;
5266
5267                 /*
5268                  * check for overflow condition
5269                  */
5270                 if (likely(old_val > new_val)) {
5271                         ovfl_pmds |= 1UL << i;
5272                         if (PMC_OVFL_NOTIFY(ctx, i)) ovfl_notify |= 1UL << i;
5273                 }
5274
5275                 DPRINT_ovfl(("ctx_pmd[%d].val=0x%lx old_val=0x%lx pmd=0x%lx ovfl_pmds=0x%lx ovfl_notify=0x%lx\n",
5276                         i,
5277                         new_val,
5278                         old_val,
5279                         ia64_get_pmd(i) & ovfl_val,
5280                         ovfl_pmds,
5281                         ovfl_notify));
5282         }
5283
5284         /*
5285          * there was no 64-bit overflow, nothing else to do
5286          */
5287         if (ovfl_pmds == 0UL) return;
5288
5289         /* 
5290          * reset all control bits
5291          */
5292         ovfl_ctrl.val = 0;
5293         reset_pmds    = 0UL;
5294
5295         /*
5296          * if a sampling format module exists, then we "cache" the overflow by 
5297          * calling the module's handler() routine.
5298          */
5299         if (has_smpl) {
5300                 unsigned long start_cycles, end_cycles;
5301                 unsigned long pmd_mask;
5302                 int j, k, ret = 0;
5303                 int this_cpu = smp_processor_id();
5304
5305                 pmd_mask = ovfl_pmds >> PMU_FIRST_COUNTER;
5306                 ovfl_arg = &ctx->ctx_ovfl_arg;
5307
5308                 prefetch(ctx->ctx_smpl_hdr);
5309
5310                 for(i=PMU_FIRST_COUNTER; pmd_mask && ret == 0; i++, pmd_mask >>=1) {
5311
5312                         mask = 1UL << i;
5313
5314                         if ((pmd_mask & 0x1) == 0) continue;
5315
5316                         ovfl_arg->ovfl_pmd      = (unsigned char )i;
5317                         ovfl_arg->ovfl_notify   = ovfl_notify & mask ? 1 : 0;
5318                         ovfl_arg->active_set    = 0;
5319                         ovfl_arg->ovfl_ctrl.val = 0; /* module must fill in all fields */
5320                         ovfl_arg->smpl_pmds[0]  = smpl_pmds = ctx->ctx_pmds[i].smpl_pmds[0];
5321
5322                         ovfl_arg->pmd_value      = ctx->ctx_pmds[i].val;
5323                         ovfl_arg->pmd_last_reset = ctx->ctx_pmds[i].lval;
5324                         ovfl_arg->pmd_eventid    = ctx->ctx_pmds[i].eventid;
5325
5326                         /*
5327                          * copy values of pmds of interest. Sampling format may copy them
5328                          * into sampling buffer.
5329                          */
5330                         if (smpl_pmds) {
5331                                 for(j=0, k=0; smpl_pmds; j++, smpl_pmds >>=1) {
5332                                         if ((smpl_pmds & 0x1) == 0) continue;
5333                                         ovfl_arg->smpl_pmds_values[k++] = PMD_IS_COUNTING(j) ?  pfm_read_soft_counter(ctx, j) : ia64_get_pmd(j);
5334                                         DPRINT_ovfl(("smpl_pmd[%d]=pmd%u=0x%lx\n", k-1, j, ovfl_arg->smpl_pmds_values[k-1]));
5335                                 }
5336                         }
5337
5338                         pfm_stats[this_cpu].pfm_smpl_handler_calls++;
5339
5340                         start_cycles = ia64_get_itc();
5341
5342                         /*
5343                          * call custom buffer format record (handler) routine
5344                          */
5345                         ret = (*ctx->ctx_buf_fmt->fmt_handler)(task, ctx->ctx_smpl_hdr, ovfl_arg, regs, tstamp);
5346
5347                         end_cycles = ia64_get_itc();
5348
5349                         /*
5350                          * For those controls, we take the union because they have
5351                          * an all or nothing behavior.
5352                          */
5353                         ovfl_ctrl.bits.notify_user     |= ovfl_arg->ovfl_ctrl.bits.notify_user;
5354                         ovfl_ctrl.bits.block_task      |= ovfl_arg->ovfl_ctrl.bits.block_task;
5355                         ovfl_ctrl.bits.mask_monitoring |= ovfl_arg->ovfl_ctrl.bits.mask_monitoring;
5356                         /*
5357                          * build the bitmask of pmds to reset now
5358                          */
5359                         if (ovfl_arg->ovfl_ctrl.bits.reset_ovfl_pmds) reset_pmds |= mask;
5360
5361                         pfm_stats[this_cpu].pfm_smpl_handler_cycles += end_cycles - start_cycles;
5362                 }
5363                 /*
5364                  * when the module cannot handle the rest of the overflows, we abort right here
5365                  */
5366                 if (ret && pmd_mask) {
5367                         DPRINT(("handler aborts leftover ovfl_pmds=0x%lx\n",
5368                                 pmd_mask<<PMU_FIRST_COUNTER));
5369                 }
5370                 /*
5371                  * remove the pmds we reset now from the set of pmds to reset in pfm_restart()
5372                  */
5373                 ovfl_pmds &= ~reset_pmds;
5374         } else {
5375                 /*
5376                  * when no sampling module is used, then the default
5377                  * is to notify on overflow if requested by user
5378                  */
5379                 ovfl_ctrl.bits.notify_user     = ovfl_notify ? 1 : 0;
5380                 ovfl_ctrl.bits.block_task      = ovfl_notify ? 1 : 0;
5381                 ovfl_ctrl.bits.mask_monitoring = ovfl_notify ? 1 : 0; /* XXX: change for saturation */
5382                 ovfl_ctrl.bits.reset_ovfl_pmds = ovfl_notify ? 0 : 1;
5383                 /*
5384                  * if needed, we reset all overflowed pmds
5385                  */
5386                 if (ovfl_notify == 0) reset_pmds = ovfl_pmds;
5387         }
5388
5389         DPRINT_ovfl(("ovfl_pmds=0x%lx reset_pmds=0x%lx\n", ovfl_pmds, reset_pmds));
5390
5391         /*
5392          * reset the requested PMD registers using the short reset values
5393          */
5394         if (reset_pmds) {
5395                 unsigned long bm = reset_pmds;
5396                 pfm_reset_regs(ctx, &bm, PFM_PMD_SHORT_RESET);
5397         }
5398
5399         if (ovfl_notify && ovfl_ctrl.bits.notify_user) {
5400                 /*
5401                  * keep track of what to reset when unblocking
5402                  */
5403                 ctx->ctx_ovfl_regs[0] = ovfl_pmds;
5404
5405                 /*
5406                  * check for blocking context 
5407                  */
5408                 if (CTX_OVFL_NOBLOCK(ctx) == 0 && ovfl_ctrl.bits.block_task) {
5409
5410                         ctx->ctx_fl_trap_reason = PFM_TRAP_REASON_BLOCK;
5411
5412                         /*
5413                          * set the perfmon specific checking pending work for the task
5414                          */
5415                         PFM_SET_WORK_PENDING(task, 1);
5416
5417                         /*
5418                          * when coming from ctxsw, current still points to the
5419                          * previous task, therefore we must work with task and not current.
5420                          */
5421                         pfm_set_task_notify(task);
5422                 }
5423                 /*
5424                  * defer until state is changed (shorten spin window). the context is locked
5425                  * anyway, so the signal receiver would come spin for nothing.
5426                  */
5427                 must_notify = 1;
5428         }
5429
5430         DPRINT_ovfl(("owner [%d] pending=%ld reason=%u ovfl_pmds=0x%lx ovfl_notify=0x%lx masked=%d\n",
5431                         GET_PMU_OWNER() ? GET_PMU_OWNER()->pid : -1,
5432                         PFM_GET_WORK_PENDING(task),
5433                         ctx->ctx_fl_trap_reason,
5434                         ovfl_pmds,
5435                         ovfl_notify,
5436                         ovfl_ctrl.bits.mask_monitoring ? 1 : 0));
5437         /*
5438          * in case monitoring must be stopped, we toggle the psr bits
5439          */
5440         if (ovfl_ctrl.bits.mask_monitoring) {
5441                 pfm_mask_monitoring(task);
5442                 ctx->ctx_state = PFM_CTX_MASKED;
5443                 ctx->ctx_fl_can_restart = 1;
5444         }
5445
5446         /*
5447          * send notification now
5448          */
5449         if (must_notify) pfm_ovfl_notify_user(ctx, ovfl_notify);
5450
5451         return;
5452
5453 sanity_check:
5454         printk(KERN_ERR "perfmon: CPU%d overflow handler [%d] pmc0=0x%lx\n",
5455                         smp_processor_id(),
5456                         task ? task->pid : -1,
5457                         pmc0);
5458         return;
5459
5460 stop_monitoring:
5461         /*
5462          * in SMP, zombie context is never restored but reclaimed in pfm_load_regs().
5463          * Moreover, zombies are also reclaimed in pfm_save_regs(). Therefore we can
5464          * come here as zombie only if the task is the current task. In which case, we
5465          * can access the PMU  hardware directly.
5466          *
5467          * Note that zombies do have PM_VALID set. So here we do the minimal.
5468          *
5469          * In case the context was zombified it could not be reclaimed at the time
5470          * the monitoring program exited. At this point, the PMU reservation has been
5471          * returned, the sampiing buffer has been freed. We must convert this call
5472          * into a spurious interrupt. However, we must also avoid infinite overflows
5473          * by stopping monitoring for this task. We can only come here for a per-task
5474          * context. All we need to do is to stop monitoring using the psr bits which
5475          * are always task private. By re-enabling secure montioring, we ensure that
5476          * the monitored task will not be able to re-activate monitoring.
5477          * The task will eventually be context switched out, at which point the context
5478          * will be reclaimed (that includes releasing ownership of the PMU).
5479          *
5480          * So there might be a window of time where the number of per-task session is zero
5481          * yet one PMU might have a owner and get at most one overflow interrupt for a zombie
5482          * context. This is safe because if a per-task session comes in, it will push this one
5483          * out and by the virtue on pfm_save_regs(), this one will disappear. If a system wide
5484          * session is force on that CPU, given that we use task pinning, pfm_save_regs() will
5485          * also push our zombie context out.
5486          *
5487          * Overall pretty hairy stuff....
5488          */
5489         DPRINT(("ctx is zombie for [%d], converted to spurious\n", task ? task->pid: -1));
5490         pfm_clear_psr_up();
5491         ia64_psr(regs)->up = 0;
5492         ia64_psr(regs)->sp = 1;
5493         return;
5494 }
5495
5496 static int
5497 pfm_do_interrupt_handler(int irq, void *arg, struct pt_regs *regs)
5498 {
5499         struct task_struct *task;
5500         pfm_context_t *ctx;
5501         unsigned long flags;
5502         u64 pmc0;
5503         int this_cpu = smp_processor_id();
5504         int retval = 0;
5505
5506         pfm_stats[this_cpu].pfm_ovfl_intr_count++;
5507
5508         /*
5509          * srlz.d done before arriving here
5510          */
5511         pmc0 = ia64_get_pmc(0);
5512
5513         task = GET_PMU_OWNER();
5514         ctx  = GET_PMU_CTX();
5515
5516         /*
5517          * if we have some pending bits set
5518          * assumes : if any PMC0.bit[63-1] is set, then PMC0.fr = 1
5519          */
5520         if (PMC0_HAS_OVFL(pmc0) && task) {
5521                 /*
5522                  * we assume that pmc0.fr is always set here
5523                  */
5524
5525                 /* sanity check */
5526                 if (!ctx) goto report_spurious1;
5527
5528                 if (ctx->ctx_fl_system == 0 && (task->thread.flags & IA64_THREAD_PM_VALID) == 0) 
5529                         goto report_spurious2;
5530
5531                 PROTECT_CTX_NOPRINT(ctx, flags);
5532
5533                 pfm_overflow_handler(task, ctx, pmc0, regs);
5534
5535                 UNPROTECT_CTX_NOPRINT(ctx, flags);
5536
5537         } else {
5538                 pfm_stats[this_cpu].pfm_spurious_ovfl_intr_count++;
5539                 retval = -1;
5540         }
5541         /*
5542          * keep it unfrozen at all times
5543          */
5544         pfm_unfreeze_pmu();
5545
5546         return retval;
5547
5548 report_spurious1:
5549         printk(KERN_INFO "perfmon: spurious overflow interrupt on CPU%d: process %d has no PFM context\n",
5550                 this_cpu, task->pid);
5551         pfm_unfreeze_pmu();
5552         return -1;
5553 report_spurious2:
5554         printk(KERN_INFO "perfmon: spurious overflow interrupt on CPU%d: process %d, invalid flag\n", 
5555                 this_cpu, 
5556                 task->pid);
5557         pfm_unfreeze_pmu();
5558         return -1;
5559 }
5560
5561 static irqreturn_t
5562 pfm_interrupt_handler(int irq, void *arg, struct pt_regs *regs)
5563 {
5564         unsigned long start_cycles, total_cycles;
5565         unsigned long min, max;
5566         int this_cpu;
5567         int ret;
5568
5569         this_cpu = get_cpu();
5570         if (likely(!pfm_alt_intr_handler)) {
5571                 min = pfm_stats[this_cpu].pfm_ovfl_intr_cycles_min;
5572                 max = pfm_stats[this_cpu].pfm_ovfl_intr_cycles_max;
5573
5574                 start_cycles = ia64_get_itc();
5575
5576                 ret = pfm_do_interrupt_handler(irq, arg, regs);
5577
5578                 total_cycles = ia64_get_itc();
5579
5580                 /*
5581                  * don't measure spurious interrupts
5582                  */
5583                 if (likely(ret == 0)) {
5584                         total_cycles -= start_cycles;
5585
5586                         if (total_cycles < min) pfm_stats[this_cpu].pfm_ovfl_intr_cycles_min = total_cycles;
5587                         if (total_cycles > max) pfm_stats[this_cpu].pfm_ovfl_intr_cycles_max = total_cycles;
5588
5589                         pfm_stats[this_cpu].pfm_ovfl_intr_cycles += total_cycles;
5590                 }
5591         }
5592         else {
5593                 (*pfm_alt_intr_handler->handler)(irq, arg, regs);
5594         }
5595
5596         put_cpu_no_resched();
5597         return IRQ_HANDLED;
5598 }
5599
5600 /*
5601  * /proc/perfmon interface, for debug only
5602  */
5603
5604 #define PFM_PROC_SHOW_HEADER    ((void *)NR_CPUS+1)
5605
5606 static void *
5607 pfm_proc_start(struct seq_file *m, loff_t *pos)
5608 {
5609         if (*pos == 0) {
5610                 return PFM_PROC_SHOW_HEADER;
5611         }
5612
5613         while (*pos <= NR_CPUS) {
5614                 if (cpu_online(*pos - 1)) {
5615                         return (void *)*pos;
5616                 }
5617                 ++*pos;
5618         }
5619         return NULL;
5620 }
5621
5622 static void *
5623 pfm_proc_next(struct seq_file *m, void *v, loff_t *pos)
5624 {
5625         ++*pos;
5626         return pfm_proc_start(m, pos);
5627 }
5628
5629 static void
5630 pfm_proc_stop(struct seq_file *m, void *v)
5631 {
5632 }
5633
5634 static void
5635 pfm_proc_show_header(struct seq_file *m)
5636 {
5637         struct list_head * pos;
5638         pfm_buffer_fmt_t * entry;
5639         unsigned long flags;
5640
5641         seq_printf(m,
5642                 "perfmon version           : %u.%u\n"
5643                 "model                     : %s\n"
5644                 "fastctxsw                 : %s\n"
5645                 "expert mode               : %s\n"
5646                 "ovfl_mask                 : 0x%lx\n"
5647                 "PMU flags                 : 0x%x\n",
5648                 PFM_VERSION_MAJ, PFM_VERSION_MIN,
5649                 pmu_conf->pmu_name,
5650                 pfm_sysctl.fastctxsw > 0 ? "Yes": "No",
5651                 pfm_sysctl.expert_mode > 0 ? "Yes": "No",
5652                 pmu_conf->ovfl_val,
5653                 pmu_conf->flags);
5654
5655         LOCK_PFS(flags);
5656
5657         seq_printf(m,
5658                 "proc_sessions             : %u\n"
5659                 "sys_sessions              : %u\n"
5660                 "sys_use_dbregs            : %u\n"
5661                 "ptrace_use_dbregs         : %u\n",
5662                 pfm_sessions.pfs_task_sessions,
5663                 pfm_sessions.pfs_sys_sessions,
5664                 pfm_sessions.pfs_sys_use_dbregs,
5665                 pfm_sessions.pfs_ptrace_use_dbregs);
5666
5667         UNLOCK_PFS(flags);
5668
5669         spin_lock(&pfm_buffer_fmt_lock);
5670
5671         list_for_each(pos, &pfm_buffer_fmt_list) {
5672                 entry = list_entry(pos, pfm_buffer_fmt_t, fmt_list);
5673                 seq_printf(m, "format                    : %02x-%02x-%02x-%02x-%02x-%02x-%02x-%02x-%02x-%02x-%02x-%02x-%02x-%02x-%02x-%02x %s\n",
5674                         entry->fmt_uuid[0],
5675                         entry->fmt_uuid[1],
5676                         entry->fmt_uuid[2],
5677                         entry->fmt_uuid[3],
5678                         entry->fmt_uuid[4],
5679                         entry->fmt_uuid[5],
5680                         entry->fmt_uuid[6],
5681                         entry->fmt_uuid[7],
5682                         entry->fmt_uuid[8],
5683                         entry->fmt_uuid[9],
5684                         entry->fmt_uuid[10],
5685                         entry->fmt_uuid[11],
5686                         entry->fmt_uuid[12],
5687                         entry->fmt_uuid[13],
5688                         entry->fmt_uuid[14],
5689                         entry->fmt_uuid[15],
5690                         entry->fmt_name);
5691         }
5692         spin_unlock(&pfm_buffer_fmt_lock);
5693
5694 }
5695
5696 static int
5697 pfm_proc_show(struct seq_file *m, void *v)
5698 {
5699         unsigned long psr;
5700         unsigned int i;
5701         int cpu;
5702
5703         if (v == PFM_PROC_SHOW_HEADER) {
5704                 pfm_proc_show_header(m);
5705                 return 0;
5706         }
5707
5708         /* show info for CPU (v - 1) */
5709
5710         cpu = (long)v - 1;
5711         seq_printf(m,
5712                 "CPU%-2d overflow intrs      : %lu\n"
5713                 "CPU%-2d overflow cycles     : %lu\n"
5714                 "CPU%-2d overflow min        : %lu\n"
5715                 "CPU%-2d overflow max        : %lu\n"
5716                 "CPU%-2d smpl handler calls  : %lu\n"
5717                 "CPU%-2d smpl handler cycles : %lu\n"
5718                 "CPU%-2d spurious intrs      : %lu\n"
5719                 "CPU%-2d replay   intrs      : %lu\n"
5720                 "CPU%-2d syst_wide           : %d\n"
5721                 "CPU%-2d dcr_pp              : %d\n"
5722                 "CPU%-2d exclude idle        : %d\n"
5723                 "CPU%-2d owner               : %d\n"
5724                 "CPU%-2d context             : %p\n"
5725                 "CPU%-2d activations         : %lu\n",
5726                 cpu, pfm_stats[cpu].pfm_ovfl_intr_count,
5727                 cpu, pfm_stats[cpu].pfm_ovfl_intr_cycles,
5728                 cpu, pfm_stats[cpu].pfm_ovfl_intr_cycles_min,
5729                 cpu, pfm_stats[cpu].pfm_ovfl_intr_cycles_max,
5730                 cpu, pfm_stats[cpu].pfm_smpl_handler_calls,
5731                 cpu, pfm_stats[cpu].pfm_smpl_handler_cycles,
5732                 cpu, pfm_stats[cpu].pfm_spurious_ovfl_intr_count,
5733                 cpu, pfm_stats[cpu].pfm_replay_ovfl_intr_count,
5734                 cpu, pfm_get_cpu_data(pfm_syst_info, cpu) & PFM_CPUINFO_SYST_WIDE ? 1 : 0,
5735                 cpu, pfm_get_cpu_data(pfm_syst_info, cpu) & PFM_CPUINFO_DCR_PP ? 1 : 0,
5736                 cpu, pfm_get_cpu_data(pfm_syst_info, cpu) & PFM_CPUINFO_EXCL_IDLE ? 1 : 0,
5737                 cpu, pfm_get_cpu_data(pmu_owner, cpu) ? pfm_get_cpu_data(pmu_owner, cpu)->pid: -1,
5738                 cpu, pfm_get_cpu_data(pmu_ctx, cpu),
5739                 cpu, pfm_get_cpu_data(pmu_activation_number, cpu));
5740
5741         if (num_online_cpus() == 1 && pfm_sysctl.debug > 0) {
5742
5743                 psr = pfm_get_psr();
5744
5745                 ia64_srlz_d();
5746
5747                 seq_printf(m, 
5748                         "CPU%-2d psr                 : 0x%lx\n"
5749                         "CPU%-2d pmc0                : 0x%lx\n", 
5750                         cpu, psr,
5751                         cpu, ia64_get_pmc(0));
5752
5753                 for (i=0; PMC_IS_LAST(i) == 0;  i++) {
5754                         if (PMC_IS_COUNTING(i) == 0) continue;
5755                         seq_printf(m, 
5756                                 "CPU%-2d pmc%u                : 0x%lx\n"
5757                                 "CPU%-2d pmd%u                : 0x%lx\n", 
5758                                 cpu, i, ia64_get_pmc(i),
5759                                 cpu, i, ia64_get_pmd(i));
5760                 }
5761         }
5762         return 0;
5763 }
5764
5765 struct seq_operations pfm_seq_ops = {
5766         .start =        pfm_proc_start,
5767         .next =         pfm_proc_next,
5768         .stop =         pfm_proc_stop,
5769         .show =         pfm_proc_show
5770 };
5771
5772 static int
5773 pfm_proc_open(struct inode *inode, struct file *file)
5774 {
5775         return seq_open(file, &pfm_seq_ops);
5776 }
5777
5778
5779 /*
5780  * we come here as soon as local_cpu_data->pfm_syst_wide is set. this happens
5781  * during pfm_enable() hence before pfm_start(). We cannot assume monitoring
5782  * is active or inactive based on mode. We must rely on the value in
5783  * local_cpu_data->pfm_syst_info
5784  */
5785 void
5786 pfm_syst_wide_update_task(struct task_struct *task, unsigned long info, int is_ctxswin)
5787 {
5788         struct pt_regs *regs;
5789         unsigned long dcr;
5790         unsigned long dcr_pp;
5791
5792         dcr_pp = info & PFM_CPUINFO_DCR_PP ? 1 : 0;
5793
5794         /*
5795          * pid 0 is guaranteed to be the idle task. There is one such task with pid 0
5796          * on every CPU, so we can rely on the pid to identify the idle task.
5797          */
5798         if ((info & PFM_CPUINFO_EXCL_IDLE) == 0 || task->pid) {
5799                 regs = task_pt_regs(task);
5800                 ia64_psr(regs)->pp = is_ctxswin ? dcr_pp : 0;
5801                 return;
5802         }
5803         /*
5804          * if monitoring has started
5805          */
5806         if (dcr_pp) {
5807                 dcr = ia64_getreg(_IA64_REG_CR_DCR);
5808                 /*
5809                  * context switching in?
5810                  */
5811                 if (is_ctxswin) {
5812                         /* mask monitoring for the idle task */
5813                         ia64_setreg(_IA64_REG_CR_DCR, dcr & ~IA64_DCR_PP);
5814                         pfm_clear_psr_pp();
5815                         ia64_srlz_i();
5816                         return;
5817                 }
5818                 /*
5819                  * context switching out
5820                  * restore monitoring for next task
5821                  *
5822                  * Due to inlining this odd if-then-else construction generates
5823                  * better code.
5824                  */
5825                 ia64_setreg(_IA64_REG_CR_DCR, dcr |IA64_DCR_PP);
5826                 pfm_set_psr_pp();
5827                 ia64_srlz_i();
5828         }
5829 }
5830
5831 #ifdef CONFIG_SMP
5832
5833 static void
5834 pfm_force_cleanup(pfm_context_t *ctx, struct pt_regs *regs)
5835 {
5836         struct task_struct *task = ctx->ctx_task;
5837
5838         ia64_psr(regs)->up = 0;
5839         ia64_psr(regs)->sp = 1;
5840
5841         if (GET_PMU_OWNER() == task) {
5842                 DPRINT(("cleared ownership for [%d]\n", ctx->ctx_task->pid));
5843                 SET_PMU_OWNER(NULL, NULL);
5844         }
5845
5846         /*
5847          * disconnect the task from the context and vice-versa
5848          */
5849         PFM_SET_WORK_PENDING(task, 0);
5850
5851         task->thread.pfm_context  = NULL;
5852         task->thread.flags       &= ~IA64_THREAD_PM_VALID;
5853
5854         DPRINT(("force cleanup for [%d]\n",  task->pid));
5855 }
5856
5857
5858 /*
5859  * in 2.6, interrupts are masked when we come here and the runqueue lock is held
5860  */
5861 void
5862 pfm_save_regs(struct task_struct *task)
5863 {
5864         pfm_context_t *ctx;
5865         struct thread_struct *t;
5866         unsigned long flags;
5867         u64 psr;
5868
5869
5870         ctx = PFM_GET_CTX(task);
5871         if (ctx == NULL) return;
5872         t = &task->thread;
5873
5874         /*
5875          * we always come here with interrupts ALREADY disabled by
5876          * the scheduler. So we simply need to protect against concurrent
5877          * access, not CPU concurrency.
5878          */
5879         flags = pfm_protect_ctx_ctxsw(ctx);
5880
5881         if (ctx->ctx_state == PFM_CTX_ZOMBIE) {
5882                 struct pt_regs *regs = task_pt_regs(task);
5883
5884                 pfm_clear_psr_up();
5885
5886                 pfm_force_cleanup(ctx, regs);
5887
5888                 BUG_ON(ctx->ctx_smpl_hdr);
5889
5890                 pfm_unprotect_ctx_ctxsw(ctx, flags);
5891
5892                 pfm_context_free(ctx);
5893                 return;
5894         }
5895
5896         /*
5897          * save current PSR: needed because we modify it
5898          */
5899         ia64_srlz_d();
5900         psr = pfm_get_psr();
5901
5902         BUG_ON(psr & (IA64_PSR_I));
5903
5904         /*
5905          * stop monitoring:
5906          * This is the last instruction which may generate an overflow
5907          *
5908          * We do not need to set psr.sp because, it is irrelevant in kernel.
5909          * It will be restored from ipsr when going back to user level
5910          */
5911         pfm_clear_psr_up();
5912
5913         /*
5914          * keep a copy of psr.up (for reload)
5915          */
5916         ctx->ctx_saved_psr_up = psr & IA64_PSR_UP;
5917
5918         /*
5919          * release ownership of this PMU.
5920          * PM interrupts are masked, so nothing
5921          * can happen.
5922          */
5923         SET_PMU_OWNER(NULL, NULL);
5924
5925         /*
5926          * we systematically save the PMD as we have no
5927          * guarantee we will be schedule at that same
5928          * CPU again.
5929          */
5930         pfm_save_pmds(t->pmds, ctx->ctx_used_pmds[0]);
5931
5932         /*
5933          * save pmc0 ia64_srlz_d() done in pfm_save_pmds()
5934          * we will need it on the restore path to check
5935          * for pending overflow.
5936          */
5937         t->pmcs[0] = ia64_get_pmc(0);
5938
5939         /*
5940          * unfreeze PMU if had pending overflows
5941          */
5942         if (t->pmcs[0] & ~0x1UL) pfm_unfreeze_pmu();
5943
5944         /*
5945          * finally, allow context access.
5946          * interrupts will still be masked after this call.
5947          */
5948         pfm_unprotect_ctx_ctxsw(ctx, flags);
5949 }
5950
5951 #else /* !CONFIG_SMP */
5952 void
5953 pfm_save_regs(struct task_struct *task)
5954 {
5955         pfm_context_t *ctx;
5956         u64 psr;
5957
5958         ctx = PFM_GET_CTX(task);
5959         if (ctx == NULL) return;
5960
5961         /*
5962          * save current PSR: needed because we modify it
5963          */
5964         psr = pfm_get_psr();
5965
5966         BUG_ON(psr & (IA64_PSR_I));
5967
5968         /*
5969          * stop monitoring:
5970          * This is the last instruction which may generate an overflow
5971          *
5972          * We do not need to set psr.sp because, it is irrelevant in kernel.
5973          * It will be restored from ipsr when going back to user level
5974          */
5975         pfm_clear_psr_up();
5976
5977         /*
5978          * keep a copy of psr.up (for reload)
5979          */
5980         ctx->ctx_saved_psr_up = psr & IA64_PSR_UP;
5981 }
5982
5983 static void
5984 pfm_lazy_save_regs (struct task_struct *task)
5985 {
5986         pfm_context_t *ctx;
5987         struct thread_struct *t;
5988         unsigned long flags;
5989
5990         { u64 psr  = pfm_get_psr();
5991           BUG_ON(psr & IA64_PSR_UP);
5992         }
5993
5994         ctx = PFM_GET_CTX(task);
5995         t   = &task->thread;
5996
5997         /*
5998          * we need to mask PMU overflow here to
5999          * make sure that we maintain pmc0 until
6000          * we save it. overflow interrupts are
6001          * treated as spurious if there is no
6002          * owner.
6003          *
6004          * XXX: I don't think this is necessary
6005          */
6006         PROTECT_CTX(ctx,flags);
6007
6008         /*
6009          * release ownership of this PMU.
6010          * must be done before we save the registers.
6011          *
6012          * after this call any PMU interrupt is treated
6013          * as spurious.
6014          */
6015         SET_PMU_OWNER(NULL, NULL);
6016
6017         /*
6018          * save all the pmds we use
6019          */
6020         pfm_save_pmds(t->pmds, ctx->ctx_used_pmds[0]);
6021
6022         /*
6023          * save pmc0 ia64_srlz_d() done in pfm_save_pmds()
6024          * it is needed to check for pended overflow
6025          * on the restore path
6026          */
6027         t->pmcs[0] = ia64_get_pmc(0);
6028
6029         /*
6030          * unfreeze PMU if had pending overflows
6031          */
6032         if (t->pmcs[0] & ~0x1UL) pfm_unfreeze_pmu();
6033
6034         /*
6035          * now get can unmask PMU interrupts, they will
6036          * be treated as purely spurious and we will not
6037          * lose any information
6038          */
6039         UNPROTECT_CTX(ctx,flags);
6040 }
6041 #endif /* CONFIG_SMP */
6042
6043 #ifdef CONFIG_SMP
6044 /*
6045  * in 2.6, interrupts are masked when we come here and the runqueue lock is held
6046  */
6047 void
6048 pfm_load_regs (struct task_struct *task)
6049 {
6050         pfm_context_t *ctx;
6051         struct thread_struct *t;
6052         unsigned long pmc_mask = 0UL, pmd_mask = 0UL;
6053         unsigned long flags;
6054         u64 psr, psr_up;
6055         int need_irq_resend;
6056
6057         ctx = PFM_GET_CTX(task);
6058         if (unlikely(ctx == NULL)) return;
6059
6060         BUG_ON(GET_PMU_OWNER());
6061
6062         t     = &task->thread;
6063         /*
6064          * possible on unload
6065          */
6066         if (unlikely((t->flags & IA64_THREAD_PM_VALID) == 0)) return;
6067
6068         /*
6069          * we always come here with interrupts ALREADY disabled by
6070          * the scheduler. So we simply need to protect against concurrent
6071          * access, not CPU concurrency.
6072          */
6073         flags = pfm_protect_ctx_ctxsw(ctx);
6074         psr   = pfm_get_psr();
6075
6076         need_irq_resend = pmu_conf->flags & PFM_PMU_IRQ_RESEND;
6077
6078         BUG_ON(psr & (IA64_PSR_UP|IA64_PSR_PP));
6079         BUG_ON(psr & IA64_PSR_I);
6080
6081         if (unlikely(ctx->ctx_state == PFM_CTX_ZOMBIE)) {
6082                 struct pt_regs *regs = task_pt_regs(task);
6083
6084                 BUG_ON(ctx->ctx_smpl_hdr);
6085
6086                 pfm_force_cleanup(ctx, regs);
6087
6088                 pfm_unprotect_ctx_ctxsw(ctx, flags);
6089
6090                 /*
6091                  * this one (kmalloc'ed) is fine with interrupts disabled
6092                  */
6093                 pfm_context_free(ctx);
6094
6095                 return;
6096         }
6097
6098         /*
6099          * we restore ALL the debug registers to avoid picking up
6100          * stale state.
6101          */
6102         if (ctx->ctx_fl_using_dbreg) {
6103                 pfm_restore_ibrs(ctx->ctx_ibrs, pmu_conf->num_ibrs);
6104                 pfm_restore_dbrs(ctx->ctx_dbrs, pmu_conf->num_dbrs);
6105         }
6106         /*
6107          * retrieve saved psr.up
6108          */
6109         psr_up = ctx->ctx_saved_psr_up;
6110
6111         /*
6112          * if we were the last user of the PMU on that CPU,
6113          * then nothing to do except restore psr
6114          */
6115         if (GET_LAST_CPU(ctx) == smp_processor_id() && ctx->ctx_last_activation == GET_ACTIVATION()) {
6116
6117                 /*
6118                  * retrieve partial reload masks (due to user modifications)
6119                  */
6120                 pmc_mask = ctx->ctx_reload_pmcs[0];
6121                 pmd_mask = ctx->ctx_reload_pmds[0];
6122
6123         } else {
6124                 /*
6125                  * To avoid leaking information to the user level when psr.sp=0,
6126                  * we must reload ALL implemented pmds (even the ones we don't use).
6127                  * In the kernel we only allow PFM_READ_PMDS on registers which
6128                  * we initialized or requested (sampling) so there is no risk there.
6129                  */
6130                 pmd_mask = pfm_sysctl.fastctxsw ?  ctx->ctx_used_pmds[0] : ctx->ctx_all_pmds[0];
6131
6132                 /*
6133                  * ALL accessible PMCs are systematically reloaded, unused registers
6134                  * get their default (from pfm_reset_pmu_state()) values to avoid picking
6135                  * up stale configuration.
6136                  *
6137                  * PMC0 is never in the mask. It is always restored separately.
6138                  */
6139                 pmc_mask = ctx->ctx_all_pmcs[0];
6140         }
6141         /*
6142          * when context is MASKED, we will restore PMC with plm=0
6143          * and PMD with stale information, but that's ok, nothing
6144          * will be captured.
6145          *
6146          * XXX: optimize here
6147          */
6148         if (pmd_mask) pfm_restore_pmds(t->pmds, pmd_mask);
6149         if (pmc_mask) pfm_restore_pmcs(t->pmcs, pmc_mask);
6150
6151         /*
6152          * check for pending overflow at the time the state
6153          * was saved.
6154          */
6155         if (unlikely(PMC0_HAS_OVFL(t->pmcs[0]))) {
6156                 /*
6157                  * reload pmc0 with the overflow information
6158                  * On McKinley PMU, this will trigger a PMU interrupt
6159                  */
6160                 ia64_set_pmc(0, t->pmcs[0]);
6161                 ia64_srlz_d();
6162                 t->pmcs[0] = 0UL;
6163
6164                 /*
6165                  * will replay the PMU interrupt
6166                  */
6167                 if (need_irq_resend) ia64_resend_irq(IA64_PERFMON_VECTOR);
6168
6169                 pfm_stats[smp_processor_id()].pfm_replay_ovfl_intr_count++;
6170         }
6171
6172         /*
6173          * we just did a reload, so we reset the partial reload fields
6174          */
6175         ctx->ctx_reload_pmcs[0] = 0UL;
6176         ctx->ctx_reload_pmds[0] = 0UL;
6177
6178         SET_LAST_CPU(ctx, smp_processor_id());
6179
6180         /*
6181          * dump activation value for this PMU
6182          */
6183         INC_ACTIVATION();
6184         /*
6185          * record current activation for this context
6186          */
6187         SET_ACTIVATION(ctx);
6188
6189         /*
6190          * establish new ownership. 
6191          */
6192         SET_PMU_OWNER(task, ctx);
6193
6194         /*
6195          * restore the psr.up bit. measurement
6196          * is active again.
6197          * no PMU interrupt can happen at this point
6198          * because we still have interrupts disabled.
6199          */
6200         if (likely(psr_up)) pfm_set_psr_up();
6201
6202         /*
6203          * allow concurrent access to context
6204          */
6205         pfm_unprotect_ctx_ctxsw(ctx, flags);
6206 }
6207 #else /*  !CONFIG_SMP */
6208 /*
6209  * reload PMU state for UP kernels
6210  * in 2.5 we come here with interrupts disabled
6211  */
6212 void
6213 pfm_load_regs (struct task_struct *task)
6214 {
6215         struct thread_struct *t;
6216         pfm_context_t *ctx;
6217         struct task_struct *owner;
6218         unsigned long pmd_mask, pmc_mask;
6219         u64 psr, psr_up;
6220         int need_irq_resend;
6221
6222         owner = GET_PMU_OWNER();
6223         ctx   = PFM_GET_CTX(task);
6224         t     = &task->thread;
6225         psr   = pfm_get_psr();
6226
6227         BUG_ON(psr & (IA64_PSR_UP|IA64_PSR_PP));
6228         BUG_ON(psr & IA64_PSR_I);
6229
6230         /*
6231          * we restore ALL the debug registers to avoid picking up
6232          * stale state.
6233          *
6234          * This must be done even when the task is still the owner
6235          * as the registers may have been modified via ptrace()
6236          * (not perfmon) by the previous task.
6237          */
6238         if (ctx->ctx_fl_using_dbreg) {
6239                 pfm_restore_ibrs(ctx->ctx_ibrs, pmu_conf->num_ibrs);
6240                 pfm_restore_dbrs(ctx->ctx_dbrs, pmu_conf->num_dbrs);
6241         }
6242
6243         /*
6244          * retrieved saved psr.up
6245          */
6246         psr_up = ctx->ctx_saved_psr_up;
6247         need_irq_resend = pmu_conf->flags & PFM_PMU_IRQ_RESEND;
6248
6249         /*
6250          * short path, our state is still there, just
6251          * need to restore psr and we go
6252          *
6253          * we do not touch either PMC nor PMD. the psr is not touched
6254          * by the overflow_handler. So we are safe w.r.t. to interrupt
6255          * concurrency even without interrupt masking.
6256          */
6257         if (likely(owner == task)) {
6258                 if (likely(psr_up)) pfm_set_psr_up();
6259                 return;
6260         }
6261
6262         /*
6263          * someone else is still using the PMU, first push it out and
6264          * then we'll be able to install our stuff !
6265          *
6266          * Upon return, there will be no owner for the current PMU
6267          */
6268         if (owner) pfm_lazy_save_regs(owner);
6269
6270         /*
6271          * To avoid leaking information to the user level when psr.sp=0,
6272          * we must reload ALL implemented pmds (even the ones we don't use).
6273          * In the kernel we only allow PFM_READ_PMDS on registers which
6274          * we initialized or requested (sampling) so there is no risk there.
6275          */
6276         pmd_mask = pfm_sysctl.fastctxsw ?  ctx->ctx_used_pmds[0] : ctx->ctx_all_pmds[0];
6277
6278         /*
6279          * ALL accessible PMCs are systematically reloaded, unused registers
6280          * get their default (from pfm_reset_pmu_state()) values to avoid picking
6281          * up stale configuration.
6282          *
6283          * PMC0 is never in the mask. It is always restored separately
6284          */
6285         pmc_mask = ctx->ctx_all_pmcs[0];
6286
6287         pfm_restore_pmds(t->pmds, pmd_mask);
6288         pfm_restore_pmcs(t->pmcs, pmc_mask);
6289
6290         /*
6291          * check for pending overflow at the time the state
6292          * was saved.
6293          */
6294         if (unlikely(PMC0_HAS_OVFL(t->pmcs[0]))) {
6295                 /*
6296                  * reload pmc0 with the overflow information
6297                  * On McKinley PMU, this will trigger a PMU interrupt
6298                  */
6299                 ia64_set_pmc(0, t->pmcs[0]);
6300                 ia64_srlz_d();
6301
6302                 t->pmcs[0] = 0UL;
6303
6304                 /*
6305                  * will replay the PMU interrupt
6306                  */
6307                 if (need_irq_resend) ia64_resend_irq(IA64_PERFMON_VECTOR);
6308
6309                 pfm_stats[smp_processor_id()].pfm_replay_ovfl_intr_count++;
6310         }
6311
6312         /*
6313          * establish new ownership. 
6314          */
6315         SET_PMU_OWNER(task, ctx);
6316
6317         /*
6318          * restore the psr.up bit. measurement
6319          * is active again.
6320          * no PMU interrupt can happen at this point
6321          * because we still have interrupts disabled.
6322          */
6323         if (likely(psr_up)) pfm_set_psr_up();
6324 }
6325 #endif /* CONFIG_SMP */
6326
6327 /*
6328  * this function assumes monitoring is stopped
6329  */
6330 static void
6331 pfm_flush_pmds(struct task_struct *task, pfm_context_t *ctx)
6332 {
6333         u64 pmc0;
6334         unsigned long mask2, val, pmd_val, ovfl_val;
6335         int i, can_access_pmu = 0;
6336         int is_self;
6337
6338         /*
6339          * is the caller the task being monitored (or which initiated the
6340          * session for system wide measurements)
6341          */
6342         is_self = ctx->ctx_task == task ? 1 : 0;
6343
6344         /*
6345          * can access PMU is task is the owner of the PMU state on the current CPU
6346          * or if we are running on the CPU bound to the context in system-wide mode
6347          * (that is not necessarily the task the context is attached to in this mode).
6348          * In system-wide we always have can_access_pmu true because a task running on an
6349          * invalid processor is flagged earlier in the call stack (see pfm_stop).
6350          */
6351         can_access_pmu = (GET_PMU_OWNER() == task) || (ctx->ctx_fl_system && ctx->ctx_cpu == smp_processor_id());
6352         if (can_access_pmu) {
6353                 /*
6354                  * Mark the PMU as not owned
6355                  * This will cause the interrupt handler to do nothing in case an overflow
6356                  * interrupt was in-flight
6357                  * This also guarantees that pmc0 will contain the final state
6358                  * It virtually gives us full control on overflow processing from that point
6359                  * on.
6360                  */
6361                 SET_PMU_OWNER(NULL, NULL);
6362                 DPRINT(("releasing ownership\n"));
6363
6364                 /*
6365                  * read current overflow status:
6366                  *
6367                  * we are guaranteed to read the final stable state
6368                  */
6369                 ia64_srlz_d();
6370                 pmc0 = ia64_get_pmc(0); /* slow */
6371
6372                 /*
6373                  * reset freeze bit, overflow status information destroyed
6374                  */
6375                 pfm_unfreeze_pmu();
6376         } else {
6377                 pmc0 = task->thread.pmcs[0];
6378                 /*
6379                  * clear whatever overflow status bits there were
6380                  */
6381                 task->thread.pmcs[0] = 0;
6382         }
6383         ovfl_val = pmu_conf->ovfl_val;
6384         /*
6385          * we save all the used pmds
6386          * we take care of overflows for counting PMDs
6387          *
6388          * XXX: sampling situation is not taken into account here
6389          */
6390         mask2 = ctx->ctx_used_pmds[0];
6391
6392         DPRINT(("is_self=%d ovfl_val=0x%lx mask2=0x%lx\n", is_self, ovfl_val, mask2));
6393
6394         for (i = 0; mask2; i++, mask2>>=1) {
6395
6396                 /* skip non used pmds */
6397                 if ((mask2 & 0x1) == 0) continue;
6398
6399                 /*
6400                  * can access PMU always true in system wide mode
6401                  */
6402                 val = pmd_val = can_access_pmu ? ia64_get_pmd(i) : task->thread.pmds[i];
6403
6404                 if (PMD_IS_COUNTING(i)) {
6405                         DPRINT(("[%d] pmd[%d] ctx_pmd=0x%lx hw_pmd=0x%lx\n",
6406                                 task->pid,
6407                                 i,
6408                                 ctx->ctx_pmds[i].val,
6409                                 val & ovfl_val));
6410
6411                         /*
6412                          * we rebuild the full 64 bit value of the counter
6413                          */
6414                         val = ctx->ctx_pmds[i].val + (val & ovfl_val);
6415
6416                         /*
6417                          * now everything is in ctx_pmds[] and we need
6418                          * to clear the saved context from save_regs() such that
6419                          * pfm_read_pmds() gets the correct value
6420                          */
6421                         pmd_val = 0UL;
6422
6423                         /*
6424                          * take care of overflow inline
6425                          */
6426                         if (pmc0 & (1UL << i)) {
6427                                 val += 1 + ovfl_val;
6428                                 DPRINT(("[%d] pmd[%d] overflowed\n", task->pid, i));
6429                         }
6430                 }
6431
6432                 DPRINT(("[%d] ctx_pmd[%d]=0x%lx  pmd_val=0x%lx\n", task->pid, i, val, pmd_val));
6433
6434                 if (is_self) task->thread.pmds[i] = pmd_val;
6435
6436                 ctx->ctx_pmds[i].val = val;
6437         }
6438 }
6439
6440 static struct irqaction perfmon_irqaction = {
6441         .handler = pfm_interrupt_handler,
6442         .flags   = SA_INTERRUPT,
6443         .name    = "perfmon"
6444 };
6445
6446 static void
6447 pfm_alt_save_pmu_state(void *data)
6448 {
6449         struct pt_regs *regs;
6450
6451         regs = task_pt_regs(current);
6452
6453         DPRINT(("called\n"));
6454
6455         /*
6456          * should not be necessary but
6457          * let's take not risk
6458          */
6459         pfm_clear_psr_up();
6460         pfm_clear_psr_pp();
6461         ia64_psr(regs)->pp = 0;
6462
6463         /*
6464          * This call is required
6465          * May cause a spurious interrupt on some processors
6466          */
6467         pfm_freeze_pmu();
6468
6469         ia64_srlz_d();
6470 }
6471
6472 void
6473 pfm_alt_restore_pmu_state(void *data)
6474 {
6475         struct pt_regs *regs;
6476
6477         regs = task_pt_regs(current);
6478
6479         DPRINT(("called\n"));
6480
6481         /*
6482          * put PMU back in state expected
6483          * by perfmon
6484          */
6485         pfm_clear_psr_up();
6486         pfm_clear_psr_pp();
6487         ia64_psr(regs)->pp = 0;
6488
6489         /*
6490          * perfmon runs with PMU unfrozen at all times
6491          */
6492         pfm_unfreeze_pmu();
6493
6494         ia64_srlz_d();
6495 }
6496
6497 int
6498 pfm_install_alt_pmu_interrupt(pfm_intr_handler_desc_t *hdl)
6499 {
6500         int ret, i;
6501         int reserve_cpu;
6502
6503         /* some sanity checks */
6504         if (hdl == NULL || hdl->handler == NULL) return -EINVAL;
6505
6506         /* do the easy test first */
6507         if (pfm_alt_intr_handler) return -EBUSY;
6508
6509         /* one at a time in the install or remove, just fail the others */
6510         if (!spin_trylock(&pfm_alt_install_check)) {
6511                 return -EBUSY;
6512         }
6513
6514         /* reserve our session */
6515         for_each_online_cpu(reserve_cpu) {
6516                 ret = pfm_reserve_session(NULL, 1, reserve_cpu);
6517                 if (ret) goto cleanup_reserve;
6518         }
6519
6520         /* save the current system wide pmu states */
6521         ret = on_each_cpu(pfm_alt_save_pmu_state, NULL, 0, 1);
6522         if (ret) {
6523                 DPRINT(("on_each_cpu() failed: %d\n", ret));
6524                 goto cleanup_reserve;
6525         }
6526
6527         /* officially change to the alternate interrupt handler */
6528         pfm_alt_intr_handler = hdl;
6529
6530         spin_unlock(&pfm_alt_install_check);
6531
6532         return 0;
6533
6534 cleanup_reserve:
6535         for_each_online_cpu(i) {
6536                 /* don't unreserve more than we reserved */
6537                 if (i >= reserve_cpu) break;
6538
6539                 pfm_unreserve_session(NULL, 1, i);
6540         }
6541
6542         spin_unlock(&pfm_alt_install_check);
6543
6544         return ret;
6545 }
6546 EXPORT_SYMBOL_GPL(pfm_install_alt_pmu_interrupt);
6547
6548 int
6549 pfm_remove_alt_pmu_interrupt(pfm_intr_handler_desc_t *hdl)
6550 {
6551         int i;
6552         int ret;
6553
6554         if (hdl == NULL) return -EINVAL;
6555
6556         /* cannot remove someone else's handler! */
6557         if (pfm_alt_intr_handler != hdl) return -EINVAL;
6558
6559         /* one at a time in the install or remove, just fail the others */
6560         if (!spin_trylock(&pfm_alt_install_check)) {
6561                 return -EBUSY;
6562         }
6563
6564         pfm_alt_intr_handler = NULL;
6565
6566         ret = on_each_cpu(pfm_alt_restore_pmu_state, NULL, 0, 1);
6567         if (ret) {
6568                 DPRINT(("on_each_cpu() failed: %d\n", ret));
6569         }
6570
6571         for_each_online_cpu(i) {
6572                 pfm_unreserve_session(NULL, 1, i);
6573         }
6574
6575         spin_unlock(&pfm_alt_install_check);
6576
6577         return 0;
6578 }
6579 EXPORT_SYMBOL_GPL(pfm_remove_alt_pmu_interrupt);
6580
6581 /*
6582  * perfmon initialization routine, called from the initcall() table
6583  */
6584 static int init_pfm_fs(void);
6585
6586 static int __init
6587 pfm_probe_pmu(void)
6588 {
6589         pmu_config_t **p;
6590         int family;
6591
6592         family = local_cpu_data->family;
6593         p      = pmu_confs;
6594
6595         while(*p) {
6596                 if ((*p)->probe) {
6597                         if ((*p)->probe() == 0) goto found;
6598                 } else if ((*p)->pmu_family == family || (*p)->pmu_family == 0xff) {
6599                         goto found;
6600                 }
6601                 p++;
6602         }
6603         return -1;
6604 found:
6605         pmu_conf = *p;
6606         return 0;
6607 }
6608
6609 static struct file_operations pfm_proc_fops = {
6610         .open           = pfm_proc_open,
6611         .read           = seq_read,
6612         .llseek         = seq_lseek,
6613         .release        = seq_release,
6614 };
6615
6616 int __init
6617 pfm_init(void)
6618 {
6619         unsigned int n, n_counters, i;
6620
6621         printk("perfmon: version %u.%u IRQ %u\n",
6622                 PFM_VERSION_MAJ,
6623                 PFM_VERSION_MIN,
6624                 IA64_PERFMON_VECTOR);
6625
6626         if (pfm_probe_pmu()) {
6627                 printk(KERN_INFO "perfmon: disabled, there is no support for processor family %d\n", 
6628                                 local_cpu_data->family);
6629                 return -ENODEV;
6630         }
6631
6632         /*
6633          * compute the number of implemented PMD/PMC from the
6634          * description tables
6635          */
6636         n = 0;
6637         for (i=0; PMC_IS_LAST(i) == 0;  i++) {
6638                 if (PMC_IS_IMPL(i) == 0) continue;
6639                 pmu_conf->impl_pmcs[i>>6] |= 1UL << (i&63);
6640                 n++;
6641         }
6642         pmu_conf->num_pmcs = n;
6643
6644         n = 0; n_counters = 0;
6645         for (i=0; PMD_IS_LAST(i) == 0;  i++) {
6646                 if (PMD_IS_IMPL(i) == 0) continue;
6647                 pmu_conf->impl_pmds[i>>6] |= 1UL << (i&63);
6648                 n++;
6649                 if (PMD_IS_COUNTING(i)) n_counters++;
6650         }
6651         pmu_conf->num_pmds      = n;
6652         pmu_conf->num_counters  = n_counters;
6653
6654         /*
6655          * sanity checks on the number of debug registers
6656          */
6657         if (pmu_conf->use_rr_dbregs) {
6658                 if (pmu_conf->num_ibrs > IA64_NUM_DBG_REGS) {
6659                         printk(KERN_INFO "perfmon: unsupported number of code debug registers (%u)\n", pmu_conf->num_ibrs);
6660                         pmu_conf = NULL;
6661                         return -1;
6662                 }
6663                 if (pmu_conf->num_dbrs > IA64_NUM_DBG_REGS) {
6664                         printk(KERN_INFO "perfmon: unsupported number of data debug registers (%u)\n", pmu_conf->num_ibrs);
6665                         pmu_conf = NULL;
6666                         return -1;
6667                 }
6668         }
6669
6670         printk("perfmon: %s PMU detected, %u PMCs, %u PMDs, %u counters (%lu bits)\n",
6671                pmu_conf->pmu_name,
6672                pmu_conf->num_pmcs,
6673                pmu_conf->num_pmds,
6674                pmu_conf->num_counters,
6675                ffz(pmu_conf->ovfl_val));
6676
6677         /* sanity check */
6678         if (pmu_conf->num_pmds >= IA64_NUM_PMD_REGS || pmu_conf->num_pmcs >= IA64_NUM_PMC_REGS) {
6679                 printk(KERN_ERR "perfmon: not enough pmc/pmd, perfmon disabled\n");
6680                 pmu_conf = NULL;
6681                 return -1;
6682         }
6683
6684         /*
6685          * create /proc/perfmon (mostly for debugging purposes)
6686          */
6687         perfmon_dir = create_proc_entry("perfmon", S_IRUGO, NULL);
6688         if (perfmon_dir == NULL) {
6689                 printk(KERN_ERR "perfmon: cannot create /proc entry, perfmon disabled\n");
6690                 pmu_conf = NULL;
6691                 return -1;
6692         }
6693         /*
6694          * install customized file operations for /proc/perfmon entry
6695          */
6696         perfmon_dir->proc_fops = &pfm_proc_fops;
6697
6698         /*
6699          * create /proc/sys/kernel/perfmon (for debugging purposes)
6700          */
6701         pfm_sysctl_header = register_sysctl_table(pfm_sysctl_root, 0);
6702
6703         /*
6704          * initialize all our spinlocks
6705          */
6706         spin_lock_init(&pfm_sessions.pfs_lock);
6707         spin_lock_init(&pfm_buffer_fmt_lock);
6708
6709         init_pfm_fs();
6710
6711         for(i=0; i < NR_CPUS; i++) pfm_stats[i].pfm_ovfl_intr_cycles_min = ~0UL;
6712
6713         return 0;
6714 }
6715
6716 __initcall(pfm_init);
6717
6718 /*
6719  * this function is called before pfm_init()
6720  */
6721 void
6722 pfm_init_percpu (void)
6723 {
6724         static int first_time=1;
6725         /*
6726          * make sure no measurement is active
6727          * (may inherit programmed PMCs from EFI).
6728          */
6729         pfm_clear_psr_pp();
6730         pfm_clear_psr_up();
6731
6732         /*
6733          * we run with the PMU not frozen at all times
6734          */
6735         pfm_unfreeze_pmu();
6736
6737         if (first_time) {
6738                 register_percpu_irq(IA64_PERFMON_VECTOR, &perfmon_irqaction);
6739                 first_time=0;
6740         }
6741
6742         ia64_setreg(_IA64_REG_CR_PMV, IA64_PERFMON_VECTOR);
6743         ia64_srlz_d();
6744 }
6745
6746 /*
6747  * used for debug purposes only
6748  */
6749 void
6750 dump_pmu_state(const char *from)
6751 {
6752         struct task_struct *task;
6753         struct thread_struct *t;
6754         struct pt_regs *regs;
6755         pfm_context_t *ctx;
6756         unsigned long psr, dcr, info, flags;
6757         int i, this_cpu;
6758
6759         local_irq_save(flags);
6760
6761         this_cpu = smp_processor_id();
6762         regs     = task_pt_regs(current);
6763         info     = PFM_CPUINFO_GET();
6764         dcr      = ia64_getreg(_IA64_REG_CR_DCR);
6765
6766         if (info == 0 && ia64_psr(regs)->pp == 0 && (dcr & IA64_DCR_PP) == 0) {
6767                 local_irq_restore(flags);
6768                 return;
6769         }
6770
6771         printk("CPU%d from %s() current [%d] iip=0x%lx %s\n", 
6772                 this_cpu, 
6773                 from, 
6774                 current->pid, 
6775                 regs->cr_iip,
6776                 current->comm);
6777
6778         task = GET_PMU_OWNER();
6779         ctx  = GET_PMU_CTX();
6780
6781         printk("->CPU%d owner [%d] ctx=%p\n", this_cpu, task ? task->pid : -1, ctx);
6782
6783         psr = pfm_get_psr();
6784
6785         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", 
6786                 this_cpu,
6787                 ia64_get_pmc(0),
6788                 psr & IA64_PSR_PP ? 1 : 0,
6789                 psr & IA64_PSR_UP ? 1 : 0,
6790                 dcr & IA64_DCR_PP ? 1 : 0,
6791                 info,
6792                 ia64_psr(regs)->up,
6793                 ia64_psr(regs)->pp);
6794
6795         ia64_psr(regs)->up = 0;
6796         ia64_psr(regs)->pp = 0;
6797
6798         t = &current->thread;
6799
6800         for (i=1; PMC_IS_LAST(i) == 0; i++) {
6801                 if (PMC_IS_IMPL(i) == 0) continue;
6802                 printk("->CPU%d pmc[%d]=0x%lx thread_pmc[%d]=0x%lx\n", this_cpu, i, ia64_get_pmc(i), i, t->pmcs[i]);
6803         }
6804
6805         for (i=1; PMD_IS_LAST(i) == 0; i++) {
6806                 if (PMD_IS_IMPL(i) == 0) continue;
6807                 printk("->CPU%d pmd[%d]=0x%lx thread_pmd[%d]=0x%lx\n", this_cpu, i, ia64_get_pmd(i), i, t->pmds[i]);
6808         }
6809
6810         if (ctx) {
6811                 printk("->CPU%d ctx_state=%d vaddr=%p addr=%p fd=%d ctx_task=[%d] saved_psr_up=0x%lx\n",
6812                                 this_cpu,
6813                                 ctx->ctx_state,
6814                                 ctx->ctx_smpl_vaddr,
6815                                 ctx->ctx_smpl_hdr,
6816                                 ctx->ctx_msgq_head,
6817                                 ctx->ctx_msgq_tail,
6818                                 ctx->ctx_saved_psr_up);
6819         }
6820         local_irq_restore(flags);
6821 }
6822
6823 /*
6824  * called from process.c:copy_thread(). task is new child.
6825  */
6826 void
6827 pfm_inherit(struct task_struct *task, struct pt_regs *regs)
6828 {
6829         struct thread_struct *thread;
6830
6831         DPRINT(("perfmon: pfm_inherit clearing state for [%d]\n", task->pid));
6832
6833         thread = &task->thread;
6834
6835         /*
6836          * cut links inherited from parent (current)
6837          */
6838         thread->pfm_context = NULL;
6839
6840         PFM_SET_WORK_PENDING(task, 0);
6841
6842         /*
6843          * the psr bits are already set properly in copy_threads()
6844          */
6845 }
6846 #else  /* !CONFIG_PERFMON */
6847 asmlinkage long
6848 sys_perfmonctl (int fd, int cmd, void *arg, int count)
6849 {
6850         return -ENOSYS;
6851 }
6852 #endif /* CONFIG_PERFMON */