arch/ia64/kernel/perfmon.c

   1 /*
   2  * This file implements the perfmon-2 subsystem which is used
   3  * to program the IA-64 Performance Monitoring Unit (PMU).
   4  *
   5  * The initial version of perfmon.c was written by
   6  * Ganesh Venkitachalam, IBM Corp.
   7  *
   8  * Then it was modified for perfmon-1.x by Stephane Eranian and
   9  * David Mosberger, Hewlett Packard Co.
  10  *
  11  * Version Perfmon-2.x is a rewrite of perfmon-1.x
  12  * by Stephane Eranian, Hewlett Packard Co.
  13  *
  14  * Copyright (C) 1999-2005  Hewlett Packard Co
  15  *               Stephane Eranian <eranian@hpl.hp.com>
  16  *               David Mosberger-Tang <davidm@hpl.hp.com>
  17  *
  18  * More information about perfmon available at:
  19  *      http://www.hpl.hp.com/research/linux/perfmon
  20  */
  21
  22 #include <linux/module.h>
  23 #include <linux/kernel.h>
  24 #include <linux/sched.h>
  25 #include <linux/interrupt.h>
  26 #include <linux/proc_fs.h>
  27 #include <linux/seq_file.h>
  28 #include <linux/init.h>
  29 #include <linux/vmalloc.h>
  30 #include <linux/mm.h>
  31 #include <linux/sysctl.h>
  32 #include <linux/list.h>
  33 #include <linux/file.h>
  34 #include <linux/poll.h>
  35 #include <linux/vfs.h>
  36 #include <linux/smp.h>
  37 #include <linux/pagemap.h>
  38 #include <linux/mount.h>
  39 #include <linux/bitops.h>
  40 #include <linux/capability.h>
  41 #include <linux/rcupdate.h>
  42 #include <linux/completion.h>
  43 #include <linux/tracehook.h>
  44 #include <linux/slab.h>
  45
  46 #include <asm/errno.h>
  47 #include <asm/intrinsics.h>
  48 #include <asm/page.h>
  49 #include <asm/perfmon.h>
  50 #include <asm/processor.h>
  51 #include <asm/signal.h>
  52 #include <asm/system.h>
  53 #include <asm/uaccess.h>
  54 #include <asm/delay.h>
  55
  56 #ifdef CONFIG_PERFMON
  57 /*
  58  * perfmon context state
  59  */
  60 #define PFM_CTX_UNLOADED        1       /* context is not loaded onto any task */
  61 #define PFM_CTX_LOADED          2       /* context is loaded onto a task */
  62 #define PFM_CTX_MASKED          3       /* context is loaded but monitoring is masked due to overflow */
  63 #define PFM_CTX_ZOMBIE          4       /* owner of the context is closing it */
  64
  65 #define PFM_INVALID_ACTIVATION  (~0UL)
  66
  67 #define PFM_NUM_PMC_REGS        64      /* PMC save area for ctxsw */
  68 #define PFM_NUM_PMD_REGS        64      /* PMD save area for ctxsw */
  69
  70 /*
  71  * depth of message queue
  72  */
  73 #define PFM_MAX_MSGS            32
  74 #define PFM_CTXQ_EMPTY(g)       ((g)->ctx_msgq_head == (g)->ctx_msgq_tail)
  75
  76 /*
  77  * type of a PMU register (bitmask).
  78  * bitmask structure:
  79  *      bit0   : register implemented
  80  *      bit1   : end marker
  81  *      bit2-3 : reserved
  82  *      bit4   : pmc has pmc.pm
  83  *      bit5   : pmc controls a counter (has pmc.oi), pmd is used as counter
  84  *      bit6-7 : register type
  85  *      bit8-31: reserved
  86  */
  87 #define PFM_REG_NOTIMPL         0x0 /* not implemented at all */
  88 #define PFM_REG_IMPL            0x1 /* register implemented */
  89 #define PFM_REG_END             0x2 /* end marker */
  90 #define PFM_REG_MONITOR         (0x1<<4|PFM_REG_IMPL) /* a PMC with a pmc.pm field only */
  91 #define PFM_REG_COUNTING        (0x2<<4|PFM_REG_MONITOR) /* a monitor + pmc.oi+ PMD used as a counter */
  92 #define PFM_REG_CONTROL         (0x4<<4|PFM_REG_IMPL) /* PMU control register */
  93 #define PFM_REG_CONFIG          (0x8<<4|PFM_REG_IMPL) /* configuration register */
  94 #define PFM_REG_BUFFER          (0xc<<4|PFM_REG_IMPL) /* PMD used as buffer */
  95
  96 #define PMC_IS_LAST(i)  (pmu_conf->pmc_desc[i].type & PFM_REG_END)
  97 #define PMD_IS_LAST(i)  (pmu_conf->pmd_desc[i].type & PFM_REG_END)
  98
  99 #define PMC_OVFL_NOTIFY(ctx, i) ((ctx)->ctx_pmds[i].flags &  PFM_REGFL_OVFL_NOTIFY)
 100
 101 /* i assumed unsigned */
 102 #define PMC_IS_IMPL(i)    (i< PMU_MAX_PMCS && (pmu_conf->pmc_desc[i].type & PFM_REG_IMPL))
 103 #define PMD_IS_IMPL(i)    (i< PMU_MAX_PMDS && (pmu_conf->pmd_desc[i].type & PFM_REG_IMPL))
 104
 105 /* XXX: these assume that register i is implemented */
 106 #define PMD_IS_COUNTING(i) ((pmu_conf->pmd_desc[i].type & PFM_REG_COUNTING) == PFM_REG_COUNTING)
 107 #define PMC_IS_COUNTING(i) ((pmu_conf->pmc_desc[i].type & PFM_REG_COUNTING) == PFM_REG_COUNTING)
 108 #define PMC_IS_MONITOR(i)  ((pmu_conf->pmc_desc[i].type & PFM_REG_MONITOR)  == PFM_REG_MONITOR)
 109 #define PMC_IS_CONTROL(i)  ((pmu_conf->pmc_desc[i].type & PFM_REG_CONTROL)  == PFM_REG_CONTROL)
 110
 111 #define PMC_DFL_VAL(i)     pmu_conf->pmc_desc[i].default_value
 112 #define PMC_RSVD_MASK(i)   pmu_conf->pmc_desc[i].reserved_mask
 113 #define PMD_PMD_DEP(i)     pmu_conf->pmd_desc[i].dep_pmd[0]
 114 #define PMC_PMD_DEP(i)     pmu_conf->pmc_desc[i].dep_pmd[0]
 115
 116 #define PFM_NUM_IBRS      IA64_NUM_DBG_REGS
 117 #define PFM_NUM_DBRS      IA64_NUM_DBG_REGS
 118
 119 #define CTX_OVFL_NOBLOCK(c)     ((c)->ctx_fl_block == 0)
 120 #define CTX_HAS_SMPL(c)         ((c)->ctx_fl_is_sampling)
 121 #define PFM_CTX_TASK(h)         (h)->ctx_task
 122
 123 #define PMU_PMC_OI              5 /* position of pmc.oi bit */
 124
 125 /* XXX: does not support more than 64 PMDs */
 126 #define CTX_USED_PMD(ctx, mask) (ctx)->ctx_used_pmds[0] |= (mask)
 127 #define CTX_IS_USED_PMD(ctx, c) (((ctx)->ctx_used_pmds[0] & (1UL << (c))) != 0UL)
 128
 129 #define CTX_USED_MONITOR(ctx, mask) (ctx)->ctx_used_monitors[0] |= (mask)
 130
 131 #define CTX_USED_IBR(ctx,n)     (ctx)->ctx_used_ibrs[(n)>>6] |= 1UL<< ((n) % 64)
 132 #define CTX_USED_DBR(ctx,n)     (ctx)->ctx_used_dbrs[(n)>>6] |= 1UL<< ((n) % 64)
 133 #define CTX_USES_DBREGS(ctx)    (((pfm_context_t *)(ctx))->ctx_fl_using_dbreg==1)
 134 #define PFM_CODE_RR     0       /* requesting code range restriction */
 135 #define PFM_DATA_RR     1       /* requestion data range restriction */
 136
 137 #define PFM_CPUINFO_CLEAR(v)    pfm_get_cpu_var(pfm_syst_info) &= ~(v)
 138 #define PFM_CPUINFO_SET(v)      pfm_get_cpu_var(pfm_syst_info) |= (v)
 139 #define PFM_CPUINFO_GET()       pfm_get_cpu_var(pfm_syst_info)
 140
 141 #define RDEP(x) (1UL<<(x))
 142
 143 /*
 144  * context protection macros
 145  * in SMP:
 146  *      - we need to protect against CPU concurrency (spin_lock)
 147  *      - we need to protect against PMU overflow interrupts (local_irq_disable)
 148  * in UP:
 149  *      - we need to protect against PMU overflow interrupts (local_irq_disable)
 150  *
 151  * spin_lock_irqsave()/spin_unlock_irqrestore():
 152  *      in SMP: local_irq_disable + spin_lock
 153  *      in UP : local_irq_disable
 154  *
 155  * spin_lock()/spin_lock():
 156  *      in UP : removed automatically
 157  *      in SMP: protect against context accesses from other CPU. interrupts
 158  *              are not masked. This is useful for the PMU interrupt handler
 159  *              because we know we will not get PMU concurrency in that code.
 160  */
 161 #define PROTECT_CTX(c, f) \
 162         do {  \
 163                 DPRINT(("spinlock_irq_save ctx %p by [%d]\n", c, task_pid_nr(current))); \
 164                 spin_lock_irqsave(&(c)->ctx_lock, f); \
 165                 DPRINT(("spinlocked ctx %p  by [%d]\n", c, task_pid_nr(current))); \
 166         } while(0)
 167
 168 #define UNPROTECT_CTX(c, f) \
 169         do { \
 170                 DPRINT(("spinlock_irq_restore ctx %p by [%d]\n", c, task_pid_nr(current))); \
 171                 spin_unlock_irqrestore(&(c)->ctx_lock, f); \
 172         } while(0)
 173
 174 #define PROTECT_CTX_NOPRINT(c, f) \
 175         do {  \
 176                 spin_lock_irqsave(&(c)->ctx_lock, f); \
 177         } while(0)
 178
 179
 180 #define UNPROTECT_CTX_NOPRINT(c, f) \
 181         do { \
 182                 spin_unlock_irqrestore(&(c)->ctx_lock, f); \
 183         } while(0)
 184
 185
 186 #define PROTECT_CTX_NOIRQ(c) \
 187         do {  \
 188                 spin_lock(&(c)->ctx_lock); \
 189         } while(0)
 190
 191 #define UNPROTECT_CTX_NOIRQ(c) \
 192         do { \
 193                 spin_unlock(&(c)->ctx_lock); \
 194         } while(0)
 195
 196
 197 #ifdef CONFIG_SMP
 198
 199 #define GET_ACTIVATION()        pfm_get_cpu_var(pmu_activation_number)
 200 #define INC_ACTIVATION()        pfm_get_cpu_var(pmu_activation_number)++
 201 #define SET_ACTIVATION(c)       (c)->ctx_last_activation = GET_ACTIVATION()
 202
 203 #else /* !CONFIG_SMP */
 204 #define SET_ACTIVATION(t)       do {} while(0)
 205 #define GET_ACTIVATION(t)       do {} while(0)
 206 #define INC_ACTIVATION(t)       do {} while(0)
 207 #endif /* CONFIG_SMP */
 208
 209 #define SET_PMU_OWNER(t, c)     do { pfm_get_cpu_var(pmu_owner) = (t); pfm_get_cpu_var(pmu_ctx) = (c); } while(0)
 210 #define GET_PMU_OWNER()         pfm_get_cpu_var(pmu_owner)
 211 #define GET_PMU_CTX()           pfm_get_cpu_var(pmu_ctx)
 212
 213 #define LOCK_PFS(g)             spin_lock_irqsave(&pfm_sessions.pfs_lock, g)
 214 #define UNLOCK_PFS(g)           spin_unlock_irqrestore(&pfm_sessions.pfs_lock, g)
 215
 216 #define PFM_REG_RETFLAG_SET(flags, val) do { flags &= ~PFM_REG_RETFL_MASK; flags |= (val); } while(0)
 217
 218 /*
 219  * cmp0 must be the value of pmc0
 220  */
 221 #define PMC0_HAS_OVFL(cmp0)  (cmp0 & ~0x1UL)
 222
 223 #define PFMFS_MAGIC 0xa0b4d889
 224
 225 /*
 226  * debugging
 227  */
 228 #define PFM_DEBUGGING 1
 229 #ifdef PFM_DEBUGGING
 230 #define DPRINT(a) \
 231         do { \
 232                 if (unlikely(pfm_sysctl.debug >0)) { printk("%s.%d: CPU%d [%d] ", __func__, __LINE__, smp_processor_id(), task_pid_nr(current)); printk a; } \
 233         } while (0)
 234
 235 #define DPRINT_ovfl(a) \
 236         do { \
 237                 if (unlikely(pfm_sysctl.debug > 0 && pfm_sysctl.debug_ovfl >0)) { printk("%s.%d: CPU%d [%d] ", __func__, __LINE__, smp_processor_id(), task_pid_nr(current)); printk a; } \
 238         } while (0)
 239 #endif
 240
 241 /*
 242  * 64-bit software counter structure
 243  *
 244  * the next_reset_type is applied to the next call to pfm_reset_regs()
 245  */
 246 typedef struct {
 247         unsigned long   val;            /* virtual 64bit counter value */
 248         unsigned long   lval;           /* last reset value */
 249         unsigned long   long_reset;     /* reset value on sampling overflow */
 250         unsigned long   short_reset;    /* reset value on overflow */
 251         unsigned long   reset_pmds[4];  /* which other pmds to reset when this counter overflows */
 252         unsigned long   smpl_pmds[4];   /* which pmds are accessed when counter overflow */
 253         unsigned long   seed;           /* seed for random-number generator */
 254         unsigned long   mask;           /* mask for random-number generator */
 255         unsigned int    flags;          /* notify/do not notify */
 256         unsigned long   eventid;        /* overflow event identifier */
 257 } pfm_counter_t;
 258
 259 /*
 260  * context flags
 261  */
 262 typedef struct {
 263         unsigned int block:1;           /* when 1, task will blocked on user notifications */
 264         unsigned int system:1;          /* do system wide monitoring */
 265         unsigned int using_dbreg:1;     /* using range restrictions (debug registers) */
 266         unsigned int is_sampling:1;     /* true if using a custom format */
 267         unsigned int excl_idle:1;       /* exclude idle task in system wide session */
 268         unsigned int going_zombie:1;    /* context is zombie (MASKED+blocking) */
 269         unsigned int trap_reason:2;     /* reason for going into pfm_handle_work() */
 270         unsigned int no_msg:1;          /* no message sent on overflow */
 271         unsigned int can_restart:1;     /* allowed to issue a PFM_RESTART */
 272         unsigned int reserved:22;
 273 } pfm_context_flags_t;
 274
 275 #define PFM_TRAP_REASON_NONE            0x0     /* default value */
 276 #define PFM_TRAP_REASON_BLOCK           0x1     /* we need to block on overflow */
 277 #define PFM_TRAP_REASON_RESET           0x2     /* we need to reset PMDs */
 278
 279
 280 /*
 281  * perfmon context: encapsulates all the state of a monitoring session
 282  */
 283
 284 typedef struct pfm_context {
 285         spinlock_t              ctx_lock;               /* context protection */
 286
 287         pfm_context_flags_t     ctx_flags;              /* bitmask of flags  (block reason incl.) */
 288         unsigned int            ctx_state;              /* state: active/inactive (no bitfield) */
 289
 290         struct task_struct      *ctx_task;              /* task to which context is attached */
 291
 292         unsigned long           ctx_ovfl_regs[4];       /* which registers overflowed (notification) */
 293
 294         struct completion       ctx_restart_done;       /* use for blocking notification mode */
 295
 296         unsigned long           ctx_used_pmds[4];       /* bitmask of PMD used            */
 297         unsigned long           ctx_all_pmds[4];        /* bitmask of all accessible PMDs */
 298         unsigned long           ctx_reload_pmds[4];     /* bitmask of force reload PMD on ctxsw in */
 299
 300         unsigned long           ctx_all_pmcs[4];        /* bitmask of all accessible PMCs */
 301         unsigned long           ctx_reload_pmcs[4];     /* bitmask of force reload PMC on ctxsw in */
 302         unsigned long           ctx_used_monitors[4];   /* bitmask of monitor PMC being used */
 303
 304         unsigned long           ctx_pmcs[PFM_NUM_PMC_REGS];     /*  saved copies of PMC values */
 305
 306         unsigned int            ctx_used_ibrs[1];               /* bitmask of used IBR (speedup ctxsw in) */
 307         unsigned int            ctx_used_dbrs[1];               /* bitmask of used DBR (speedup ctxsw in) */
 308         unsigned long           ctx_dbrs[IA64_NUM_DBG_REGS];    /* DBR values (cache) when not loaded */
 309         unsigned long           ctx_ibrs[IA64_NUM_DBG_REGS];    /* IBR values (cache) when not loaded */
 310
 311         pfm_counter_t           ctx_pmds[PFM_NUM_PMD_REGS]; /* software state for PMDS */
 312
 313         unsigned long           th_pmcs[PFM_NUM_PMC_REGS];      /* PMC thread save state */
 314         unsigned long           th_pmds[PFM_NUM_PMD_REGS];      /* PMD thread save state */
 315
 316         unsigned long           ctx_saved_psr_up;       /* only contains psr.up value */
 317
 318         unsigned long           ctx_last_activation;    /* context last activation number for last_cpu */
 319         unsigned int            ctx_last_cpu;           /* CPU id of current or last CPU used (SMP only) */
 320         unsigned int            ctx_cpu;                /* cpu to which perfmon is applied (system wide) */
 321
 322         int                     ctx_fd;                 /* file descriptor used my this context */
 323         pfm_ovfl_arg_t          ctx_ovfl_arg;           /* argument to custom buffer format handler */
 324
 325         pfm_buffer_fmt_t        *ctx_buf_fmt;           /* buffer format callbacks */
 326         void                    *ctx_smpl_hdr;          /* points to sampling buffer header kernel vaddr */
 327         unsigned long           ctx_smpl_size;          /* size of sampling buffer */
 328         void                    *ctx_smpl_vaddr;        /* user level virtual address of smpl buffer */
 329
 330         wait_queue_head_t       ctx_msgq_wait;
 331         pfm_msg_t               ctx_msgq[PFM_MAX_MSGS];
 332         int                     ctx_msgq_head;
 333         int                     ctx_msgq_tail;
 334         struct fasync_struct    *ctx_async_queue;
 335
 336         wait_queue_head_t       ctx_zombieq;            /* termination cleanup wait queue */
 337 } pfm_context_t;
 338
 339 /*
 340  * magic number used to verify that structure is really
 341  * a perfmon context
 342  */
 343 #define PFM_IS_FILE(f)          ((f)->f_op == &pfm_file_ops)
 344
 345 #define PFM_GET_CTX(t)          ((pfm_context_t *)(t)->thread.pfm_context)
 346
 347 #ifdef CONFIG_SMP
 348 #define SET_LAST_CPU(ctx, v)    (ctx)->ctx_last_cpu = (v)
 349 #define GET_LAST_CPU(ctx)       (ctx)->ctx_last_cpu
 350 #else
 351 #define SET_LAST_CPU(ctx, v)    do {} while(0)
 352 #define GET_LAST_CPU(ctx)       do {} while(0)
 353 #endif
 354
 355
 356 #define ctx_fl_block            ctx_flags.block
 357 #define ctx_fl_system           ctx_flags.system
 358 #define ctx_fl_using_dbreg      ctx_flags.using_dbreg
 359 #define ctx_fl_is_sampling      ctx_flags.is_sampling
 360 #define ctx_fl_excl_idle        ctx_flags.excl_idle
 361 #define ctx_fl_going_zombie     ctx_flags.going_zombie
 362 #define ctx_fl_trap_reason      ctx_flags.trap_reason
 363 #define ctx_fl_no_msg           ctx_flags.no_msg
 364 #define ctx_fl_can_restart      ctx_flags.can_restart
 365
 366 #define PFM_SET_WORK_PENDING(t, v)      do { (t)->thread.pfm_needs_checking = v; } while(0);
 367 #define PFM_GET_WORK_PENDING(t)         (t)->thread.pfm_needs_checking
 368
 369 /*
 370  * global information about all sessions
 371  * mostly used to synchronize between system wide and per-process
 372  */
 373 typedef struct {
 374         spinlock_t              pfs_lock;                  /* lock the structure */
 375
 376         unsigned int            pfs_task_sessions;         /* number of per task sessions */
 377         unsigned int            pfs_sys_sessions;          /* number of per system wide sessions */
 378         unsigned int            pfs_sys_use_dbregs;        /* incremented when a system wide session uses debug regs */
 379         unsigned int            pfs_ptrace_use_dbregs;     /* incremented when a process uses debug regs */
 380         struct task_struct      *pfs_sys_session[NR_CPUS]; /* point to task owning a system-wide session */
 381 } pfm_session_t;
 382
 383 /*
 384  * information about a PMC or PMD.
 385  * dep_pmd[]: a bitmask of dependent PMD registers
 386  * dep_pmc[]: a bitmask of dependent PMC registers
 387  */
 388 typedef int (*pfm_reg_check_t)(struct task_struct *task, pfm_context_t *ctx, unsigned int cnum, unsigned long *val, struct pt_regs *regs);
 389 typedef struct {
 390         unsigned int            type;
 391         int                     pm_pos;
 392         unsigned long           default_value;  /* power-on default value */
 393         unsigned long           reserved_mask;  /* bitmask of reserved bits */
 394         pfm_reg_check_t         read_check;
 395         pfm_reg_check_t         write_check;
 396         unsigned long           dep_pmd[4];
 397         unsigned long           dep_pmc[4];
 398 } pfm_reg_desc_t;
 399
 400 /* assume cnum is a valid monitor */
 401 #define PMC_PM(cnum, val)       (((val) >> (pmu_conf->pmc_desc[cnum].pm_pos)) & 0x1)
 402
 403 /*
 404  * This structure is initialized at boot time and contains
 405  * a description of the PMU main characteristics.
 406  *
 407  * If the probe function is defined, detection is based
 408  * on its return value:
 409  *      - 0 means recognized PMU
 410  *      - anything else means not supported
 411  * When the probe function is not defined, then the pmu_family field
 412  * is used and it must match the host CPU family such that:
 413  *      - cpu->family & config->pmu_family != 0
 414  */
 415 typedef struct {
 416         unsigned long  ovfl_val;        /* overflow value for counters */
 417
 418         pfm_reg_desc_t *pmc_desc;       /* detailed PMC register dependencies descriptions */
 419         pfm_reg_desc_t *pmd_desc;       /* detailed PMD register dependencies descriptions */
 420
 421         unsigned int   num_pmcs;        /* number of PMCS: computed at init time */
 422         unsigned int   num_pmds;        /* number of PMDS: computed at init time */
 423         unsigned long  impl_pmcs[4];    /* bitmask of implemented PMCS */
 424         unsigned long  impl_pmds[4];    /* bitmask of implemented PMDS */
 425
 426         char          *pmu_name;        /* PMU family name */
 427         unsigned int  pmu_family;       /* cpuid family pattern used to identify pmu */
 428         unsigned int  flags;            /* pmu specific flags */
 429         unsigned int  num_ibrs;         /* number of IBRS: computed at init time */
 430         unsigned int  num_dbrs;         /* number of DBRS: computed at init time */
 431         unsigned int  num_counters;     /* PMC/PMD counting pairs : computed at init time */
 432         int           (*probe)(void);   /* customized probe routine */
 433         unsigned int  use_rr_dbregs:1;  /* set if debug registers used for range restriction */
 434 } pmu_config_t;
 435 /*
 436  * PMU specific flags
 437  */
 438 #define PFM_PMU_IRQ_RESEND      1       /* PMU needs explicit IRQ resend */
 439
 440 /*
 441  * debug register related type definitions
 442  */
 443 typedef struct {
 444         unsigned long ibr_mask:56;
 445         unsigned long ibr_plm:4;
 446         unsigned long ibr_ig:3;
 447         unsigned long ibr_x:1;
 448 } ibr_mask_reg_t;
 449
 450 typedef struct {
 451         unsigned long dbr_mask:56;
 452         unsigned long dbr_plm:4;
 453         unsigned long dbr_ig:2;
 454         unsigned long dbr_w:1;
 455         unsigned long dbr_r:1;
 456 } dbr_mask_reg_t;
 457
 458 typedef union {
 459         unsigned long  val;
 460         ibr_mask_reg_t ibr;
 461         dbr_mask_reg_t dbr;
 462 } dbreg_t;
 463
 464
 465 /*
 466  * perfmon command descriptions
 467  */
 468 typedef struct {
 469         int             (*cmd_func)(pfm_context_t *ctx, void *arg, int count, struct pt_regs *regs);
 470         char            *cmd_name;
 471         int             cmd_flags;
 472         unsigned int    cmd_narg;
 473         size_t          cmd_argsize;
 474         int             (*cmd_getsize)(void *arg, size_t *sz);
 475 } pfm_cmd_desc_t;
 476
 477 #define PFM_CMD_FD              0x01    /* command requires a file descriptor */
 478 #define PFM_CMD_ARG_READ        0x02    /* command must read argument(s) */
 479 #define PFM_CMD_ARG_RW          0x04    /* command must read/write argument(s) */
 480 #define PFM_CMD_STOP            0x08    /* command does not work on zombie context */
 481
 482
 483 #define PFM_CMD_NAME(cmd)       pfm_cmd_tab[(cmd)].cmd_name
 484 #define PFM_CMD_READ_ARG(cmd)   (pfm_cmd_tab[(cmd)].cmd_flags & PFM_CMD_ARG_READ)
 485 #define PFM_CMD_RW_ARG(cmd)     (pfm_cmd_tab[(cmd)].cmd_flags & PFM_CMD_ARG_RW)
 486 #define PFM_CMD_USE_FD(cmd)     (pfm_cmd_tab[(cmd)].cmd_flags & PFM_CMD_FD)
 487 #define PFM_CMD_STOPPED(cmd)    (pfm_cmd_tab[(cmd)].cmd_flags & PFM_CMD_STOP)
 488
 489 #define PFM_CMD_ARG_MANY        -1 /* cannot be zero */
 490
 491 typedef struct {
 492         unsigned long pfm_spurious_ovfl_intr_count;     /* keep track of spurious ovfl interrupts */
 493         unsigned long pfm_replay_ovfl_intr_count;       /* keep track of replayed ovfl interrupts */
 494         unsigned long pfm_ovfl_intr_count;              /* keep track of ovfl interrupts */
 495         unsigned long pfm_ovfl_intr_cycles;             /* cycles spent processing ovfl interrupts */
 496         unsigned long pfm_ovfl_intr_cycles_min;         /* min cycles spent processing ovfl interrupts */
 497         unsigned long pfm_ovfl_intr_cycles_max;         /* max cycles spent processing ovfl interrupts */
 498         unsigned long pfm_smpl_handler_calls;
 499         unsigned long pfm_smpl_handler_cycles;
 500         char pad[SMP_CACHE_BYTES] ____cacheline_aligned;
 501 } pfm_stats_t;
 502
 503 /*
 504  * perfmon internal variables
 505  */
 506 static pfm_stats_t              pfm_stats[NR_CPUS];
 507 static pfm_session_t            pfm_sessions;   /* global sessions information */
 508
 509 static DEFINE_SPINLOCK(pfm_alt_install_check);
 510 static pfm_intr_handler_desc_t  *pfm_alt_intr_handler;
 511
 512 static struct proc_dir_entry    *perfmon_dir;
 513 static pfm_uuid_t               pfm_null_uuid = {0,};
 514
 515 static spinlock_t               pfm_buffer_fmt_lock;
 516 static LIST_HEAD(pfm_buffer_fmt_list);
 517
 518 static pmu_config_t             *pmu_conf;
 519
 520 /* sysctl() controls */
 521 pfm_sysctl_t pfm_sysctl;
 522 EXPORT_SYMBOL(pfm_sysctl);
 523
 524 static ctl_table pfm_ctl_table[]={
 525         {
 526                 .procname       = "debug",
 527                 .data           = &pfm_sysctl.debug,
 528                 .maxlen         = sizeof(int),
 529                 .mode           = 0666,
 530                 .proc_handler   = proc_dointvec,
 531         },
 532         {
 533                 .procname       = "debug_ovfl",
 534                 .data           = &pfm_sysctl.debug_ovfl,
 535                 .maxlen         = sizeof(int),
 536                 .mode           = 0666,
 537                 .proc_handler   = proc_dointvec,
 538         },
 539         {
 540                 .procname       = "fastctxsw",
 541                 .data           = &pfm_sysctl.fastctxsw,
 542                 .maxlen         = sizeof(int),
 543                 .mode           = 0600,
 544                 .proc_handler   = proc_dointvec,
 545         },
 546         {
 547                 .procname       = "expert_mode",
 548                 .data           = &pfm_sysctl.expert_mode,
 549                 .maxlen         = sizeof(int),
 550                 .mode           = 0600,
 551                 .proc_handler   = proc_dointvec,
 552         },
 553         {}
 554 };
 555 static ctl_table pfm_sysctl_dir[] = {
 556         {
 557                 .procname       = "perfmon",
 558                 .mode           = 0555,
 559                 .child          = pfm_ctl_table,
 560         },
 561         {}
 562 };
 563 static ctl_table pfm_sysctl_root[] = {
 564         {
 565                 .procname       = "kernel",
 566                 .mode           = 0555,
 567                 .child          = pfm_sysctl_dir,
 568         },
 569         {}
 570 };
 571 static struct ctl_table_header *pfm_sysctl_header;
 572
 573 static int pfm_context_unload(pfm_context_t *ctx, void *arg, int count, struct pt_regs *regs);
 574
 575 #define pfm_get_cpu_var(v)              __ia64_per_cpu_var(v)
 576 #define pfm_get_cpu_data(a,b)           per_cpu(a, b)
 577
 578 static inline void
 579 pfm_put_task(struct task_struct *task)
 580 {
 581         if (task != current) put_task_struct(task);
 582 }
 583
 584 static inline void
 585 pfm_reserve_page(unsigned long a)
 586 {
 587         SetPageReserved(vmalloc_to_page((void *)a));
 588 }
 589 static inline void
 590 pfm_unreserve_page(unsigned long a)
 591 {
 592         ClearPageReserved(vmalloc_to_page((void*)a));
 593 }
 594
 595 static inline unsigned long
 596 pfm_protect_ctx_ctxsw(pfm_context_t *x)
 597 {
 598         spin_lock(&(x)->ctx_lock);
 599         return 0UL;
 600 }
 601
 602 static inline void
 603 pfm_unprotect_ctx_ctxsw(pfm_context_t *x, unsigned long f)
 604 {
 605         spin_unlock(&(x)->ctx_lock);
 606 }
 607
 608 static inline unsigned int
 609 pfm_do_munmap(struct mm_struct *mm, unsigned long addr, size_t len, int acct)
 610 {
 611         return do_munmap(mm, addr, len);
 612 }
 613
 614 static inline unsigned long
 615 pfm_get_unmapped_area(struct file *file, unsigned long addr, unsigned long len, unsigned long pgoff, unsigned long flags, unsigned long exec)
 616 {
 617         return get_unmapped_area(file, addr, len, pgoff, flags);
 618 }
 619
 620 /* forward declaration */
 621 static const struct dentry_operations pfmfs_dentry_operations;
 622
 623 static struct dentry *
 624 pfmfs_mount(struct file_system_type *fs_type, int flags, const char *dev_name, void *data)
 625 {
 626         return mount_pseudo(fs_type, "pfm:", NULL, &pfmfs_dentry_operations,
 627                         PFMFS_MAGIC);
 628 }
 629
 630 static struct file_system_type pfm_fs_type = {
 631         .name     = "pfmfs",
 632         .mount    = pfmfs_mount,
 633         .kill_sb  = kill_anon_super,
 634 };
 635
 636 DEFINE_PER_CPU(unsigned long, pfm_syst_info);
 637 DEFINE_PER_CPU(struct task_struct *, pmu_owner);
 638 DEFINE_PER_CPU(pfm_context_t  *, pmu_ctx);
 639 DEFINE_PER_CPU(unsigned long, pmu_activation_number);
 640 EXPORT_PER_CPU_SYMBOL_GPL(pfm_syst_info);
 641
 642
 643 /* forward declaration */
 644 static const struct file_operations pfm_file_ops;
 645
 646 /*
 647  * forward declarations
 648  */
 649 #ifndef CONFIG_SMP
 650 static void pfm_lazy_save_regs (struct task_struct *ta);
 651 #endif
 652
 653 void dump_pmu_state(const char *);
 654 static int pfm_write_ibr_dbr(int mode, pfm_context_t *ctx, void *arg, int count, struct pt_regs *regs);
 655
 656 #include "perfmon_itanium.h"
 657 #include "perfmon_mckinley.h"
 658 #include "perfmon_montecito.h"
 659 #include "perfmon_generic.h"
 660
 661 static pmu_config_t *pmu_confs[]={
 662         &pmu_conf_mont,
 663         &pmu_conf_mck,
 664         &pmu_conf_ita,
 665         &pmu_conf_gen, /* must be last */
 666         NULL
 667 };
 668
 669
 670 static int pfm_end_notify_user(pfm_context_t *ctx);
 671
 672 static inline void
 673 pfm_clear_psr_pp(void)
 674 {
 675         ia64_rsm(IA64_PSR_PP);
 676         ia64_srlz_i();
 677 }
 678
 679 static inline void
 680 pfm_set_psr_pp(void)
 681 {
 682         ia64_ssm(IA64_PSR_PP);
 683         ia64_srlz_i();
 684 }
 685
 686 static inline void
 687 pfm_clear_psr_up(void)
 688 {
 689         ia64_rsm(IA64_PSR_UP);
 690         ia64_srlz_i();
 691 }
 692
 693 static inline void
 694 pfm_set_psr_up(void)
 695 {
 696         ia64_ssm(IA64_PSR_UP);
 697         ia64_srlz_i();
 698 }
 699
 700 static inline unsigned long
 701 pfm_get_psr(void)
 702 {
 703         unsigned long tmp;
 704         tmp = ia64_getreg(_IA64_REG_PSR);
 705         ia64_srlz_i();
 706         return tmp;
 707 }
 708
 709 static inline void
 710 pfm_set_psr_l(unsigned long val)
 711 {
 712         ia64_setreg(_IA64_REG_PSR_L, val);
 713         ia64_srlz_i();
 714 }
 715
 716 static inline void
 717 pfm_freeze_pmu(void)
 718 {
 719         ia64_set_pmc(0,1UL);
 720         ia64_srlz_d();
 721 }
 722
 723 static inline void
 724 pfm_unfreeze_pmu(void)
 725 {
 726         ia64_set_pmc(0,0UL);
 727         ia64_srlz_d();
 728 }
 729
 730 static inline void
 731 pfm_restore_ibrs(unsigned long *ibrs, unsigned int nibrs)
 732 {
 733         int i;
 734
 735         for (i=0; i < nibrs; i++) {
 736                 ia64_set_ibr(i, ibrs[i]);
 737                 ia64_dv_serialize_instruction();
 738         }
 739         ia64_srlz_i();
 740 }
 741
 742 static inline void
 743 pfm_restore_dbrs(unsigned long *dbrs, unsigned int ndbrs)
 744 {
 745         int i;
 746
 747         for (i=0; i < ndbrs; i++) {
 748                 ia64_set_dbr(i, dbrs[i]);
 749                 ia64_dv_serialize_data();
 750         }
 751         ia64_srlz_d();
 752 }
 753
 754 /*
 755  * PMD[i] must be a counter. no check is made
 756  */
 757 static inline unsigned long
 758 pfm_read_soft_counter(pfm_context_t *ctx, int i)
 759 {
 760         return ctx->ctx_pmds[i].val + (ia64_get_pmd(i) & pmu_conf->ovfl_val);
 761 }
 762
 763 /*
 764  * PMD[i] must be a counter. no check is made
 765  */
 766 static inline void
 767 pfm_write_soft_counter(pfm_context_t *ctx, int i, unsigned long val)
 768 {
 769         unsigned long ovfl_val = pmu_conf->ovfl_val;
 770
 771         ctx->ctx_pmds[i].val = val  & ~ovfl_val;
 772         /*
 773          * writing to unimplemented part is ignore, so we do not need to
 774          * mask off top part
 775          */
 776         ia64_set_pmd(i, val & ovfl_val);
 777 }
 778
 779 static pfm_msg_t *
 780 pfm_get_new_msg(pfm_context_t *ctx)
 781 {
 782         int idx, next;
 783
 784         next = (ctx->ctx_msgq_tail+1) % PFM_MAX_MSGS;
 785
 786         DPRINT(("ctx_fd=%p head=%d tail=%d\n", ctx, ctx->ctx_msgq_head, ctx->ctx_msgq_tail));
 787         if (next == ctx->ctx_msgq_head) return NULL;
 788
 789         idx =   ctx->ctx_msgq_tail;
 790         ctx->ctx_msgq_tail = next;
 791
 792         DPRINT(("ctx=%p head=%d tail=%d msg=%d\n", ctx, ctx->ctx_msgq_head, ctx->ctx_msgq_tail, idx));
 793
 794         return ctx->ctx_msgq+idx;
 795 }
 796
 797 static pfm_msg_t *
 798 pfm_get_next_msg(pfm_context_t *ctx)
 799 {
 800         pfm_msg_t *msg;
 801
 802         DPRINT(("ctx=%p head=%d tail=%d\n", ctx, ctx->ctx_msgq_head, ctx->ctx_msgq_tail));
 803
 804         if (PFM_CTXQ_EMPTY(ctx)) return NULL;
 805
 806         /*
 807          * get oldest message
 808          */
 809         msg = ctx->ctx_msgq+ctx->ctx_msgq_head;
 810
 811         /*
 812          * and move forward
 813          */
 814         ctx->ctx_msgq_head = (ctx->ctx_msgq_head+1) % PFM_MAX_MSGS;
 815
 816         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));
 817
 818         return msg;
 819 }
 820
 821 static void
 822 pfm_reset_msgq(pfm_context_t *ctx)
 823 {
 824         ctx->ctx_msgq_head = ctx->ctx_msgq_tail = 0;
 825         DPRINT(("ctx=%p msgq reset\n", ctx));
 826 }
 827
 828 static void *
 829 pfm_rvmalloc(unsigned long size)
 830 {
 831         void *mem;
 832         unsigned long addr;
 833
 834         size = PAGE_ALIGN(size);
 835         mem  = vzalloc(size);
 836         if (mem) {
 837                 //printk("perfmon: CPU%d pfm_rvmalloc(%ld)=%p\n", smp_processor_id(), size, mem);
 838                 addr = (unsigned long)mem;
 839                 while (size > 0) {
 840                         pfm_reserve_page(addr);
 841                         addr+=PAGE_SIZE;
 842                         size-=PAGE_SIZE;
 843                 }
 844         }
 845         return mem;
 846 }
 847
 848 static void
 849 pfm_rvfree(void *mem, unsigned long size)
 850 {
 851         unsigned long addr;
 852
 853         if (mem) {
 854                 DPRINT(("freeing physical buffer @%p size=%lu\n", mem, size));
 855                 addr = (unsigned long) mem;
 856                 while ((long) size > 0) {
 857                         pfm_unreserve_page(addr);
 858                         addr+=PAGE_SIZE;
 859                         size-=PAGE_SIZE;
 860                 }
 861                 vfree(mem);
 862         }
 863         return;
 864 }
 865
 866 static pfm_context_t *
 867 pfm_context_alloc(int ctx_flags)
 868 {
 869         pfm_context_t *ctx;
 870
 871         /*
 872          * allocate context descriptor
 873          * must be able to free with interrupts disabled
 874          */
 875         ctx = kzalloc(sizeof(pfm_context_t), GFP_KERNEL);
 876         if (ctx) {
 877                 DPRINT(("alloc ctx @%p\n", ctx));
 878
 879                 /*
 880                  * init context protection lock
 881                  */
 882                 spin_lock_init(&ctx->ctx_lock);
 883
 884                 /*
 885                  * context is unloaded
 886                  */
 887                 ctx->ctx_state = PFM_CTX_UNLOADED;
 888
 889                 /*
 890                  * initialization of context's flags
 891                  */
 892                 ctx->ctx_fl_block       = (ctx_flags & PFM_FL_NOTIFY_BLOCK) ? 1 : 0;
 893                 ctx->ctx_fl_system      = (ctx_flags & PFM_FL_SYSTEM_WIDE) ? 1: 0;
 894                 ctx->ctx_fl_no_msg      = (ctx_flags & PFM_FL_OVFL_NO_MSG) ? 1: 0;
 895                 /*
 896                  * will move to set properties
 897                  * ctx->ctx_fl_excl_idle   = (ctx_flags & PFM_FL_EXCL_IDLE) ? 1: 0;
 898                  */
 899
 900                 /*
 901                  * init restart semaphore to locked
 902                  */
 903                 init_completion(&ctx->ctx_restart_done);
 904
 905                 /*
 906                  * activation is used in SMP only
 907                  */
 908                 ctx->ctx_last_activation = PFM_INVALID_ACTIVATION;
 909                 SET_LAST_CPU(ctx, -1);
 910
 911                 /*
 912                  * initialize notification message queue
 913                  */
 914                 ctx->ctx_msgq_head = ctx->ctx_msgq_tail = 0;
 915                 init_waitqueue_head(&ctx->ctx_msgq_wait);
 916                 init_waitqueue_head(&ctx->ctx_zombieq);
 917
 918         }
 919         return ctx;
 920 }
 921
 922 static void
 923 pfm_context_free(pfm_context_t *ctx)
 924 {
 925         if (ctx) {
 926                 DPRINT(("free ctx @%p\n", ctx));
 927                 kfree(ctx);
 928         }
 929 }
 930
 931 static void
 932 pfm_mask_monitoring(struct task_struct *task)
 933 {
 934         pfm_context_t *ctx = PFM_GET_CTX(task);
 935         unsigned long mask, val, ovfl_mask;
 936         int i;
 937
 938         DPRINT_ovfl(("masking monitoring for [%d]\n", task_pid_nr(task)));
 939
 940         ovfl_mask = pmu_conf->ovfl_val;
 941         /*
 942          * monitoring can only be masked as a result of a valid
 943          * counter overflow. In UP, it means that the PMU still
 944          * has an owner. Note that the owner can be different
 945          * from the current task. However the PMU state belongs
 946          * to the owner.
 947          * In SMP, a valid overflow only happens when task is
 948          * current. Therefore if we come here, we know that
 949          * the PMU state belongs to the current task, therefore
 950          * we can access the live registers.
 951          *
 952          * So in both cases, the live register contains the owner's
 953          * state. We can ONLY touch the PMU registers and NOT the PSR.
 954          *
 955          * As a consequence to this call, the ctx->th_pmds[] array
 956          * contains stale information which must be ignored
 957          * when context is reloaded AND monitoring is active (see
 958          * pfm_restart).
 959          */
 960         mask = ctx->ctx_used_pmds[0];
 961         for (i = 0; mask; i++, mask>>=1) {
 962                 /* skip non used pmds */
 963                 if ((mask & 0x1) == 0) continue;
 964                 val = ia64_get_pmd(i);
 965
 966                 if (PMD_IS_COUNTING(i)) {
 967                         /*
 968                          * we rebuild the full 64 bit value of the counter
 969                          */
 970                         ctx->ctx_pmds[i].val += (val & ovfl_mask);
 971                 } else {
 972                         ctx->ctx_pmds[i].val = val;
 973                 }
 974                 DPRINT_ovfl(("pmd[%d]=0x%lx hw_pmd=0x%lx\n",
 975                         i,
 976                         ctx->ctx_pmds[i].val,
 977                         val & ovfl_mask));
 978         }
 979         /*
 980          * mask monitoring by setting the privilege level to 0
 981          * we cannot use psr.pp/psr.up for this, it is controlled by
 982          * the user
 983          *
 984          * if task is current, modify actual registers, otherwise modify
 985          * thread save state, i.e., what will be restored in pfm_load_regs()
 986          */
 987         mask = ctx->ctx_used_monitors[0] >> PMU_FIRST_COUNTER;
 988         for(i= PMU_FIRST_COUNTER; mask; i++, mask>>=1) {
 989                 if ((mask & 0x1) == 0UL) continue;
 990                 ia64_set_pmc(i, ctx->th_pmcs[i] & ~0xfUL);
 991                 ctx->th_pmcs[i] &= ~0xfUL;
 992                 DPRINT_ovfl(("pmc[%d]=0x%lx\n", i, ctx->th_pmcs[i]));
 993         }
 994         /*
 995          * make all of this visible
 996          */
 997         ia64_srlz_d();
 998 }
 999
1000 /*
1001  * must always be done with task == current
1002  *
1003  * context must be in MASKED state when calling
1004  */
1005 static void
1006 pfm_restore_monitoring(struct task_struct *task)
1007 {
1008         pfm_context_t *ctx = PFM_GET_CTX(task);
1009         unsigned long mask, ovfl_mask;
1010         unsigned long psr, val;
1011         int i, is_system;
1012
1013         is_system = ctx->ctx_fl_system;
1014         ovfl_mask = pmu_conf->ovfl_val;
1015
1016         if (task != current) {
1017                 printk(KERN_ERR "perfmon.%d: invalid task[%d] current[%d]\n", __LINE__, task_pid_nr(task), task_pid_nr(current));
1018                 return;
1019         }
1020         if (ctx->ctx_state != PFM_CTX_MASKED) {
1021                 printk(KERN_ERR "perfmon.%d: task[%d] current[%d] invalid state=%d\n", __LINE__,
1022                         task_pid_nr(task), task_pid_nr(current), ctx->ctx_state);
1023                 return;
1024         }
1025         psr = pfm_get_psr();
1026         /*
1027          * monitoring is masked via the PMC.
1028          * As we restore their value, we do not want each counter to
1029          * restart right away. We stop monitoring using the PSR,
1030          * restore the PMC (and PMD) and then re-establish the psr
1031          * as it was. Note that there can be no pending overflow at
1032          * this point, because monitoring was MASKED.
1033          *
1034          * system-wide session are pinned and self-monitoring
1035          */
1036         if (is_system && (PFM_CPUINFO_GET() & PFM_CPUINFO_DCR_PP)) {
1037                 /* disable dcr pp */
1038                 ia64_setreg(_IA64_REG_CR_DCR, ia64_getreg(_IA64_REG_CR_DCR) & ~IA64_DCR_PP);
1039                 pfm_clear_psr_pp();
1040         } else {
1041                 pfm_clear_psr_up();
1042         }
1043         /*
1044          * first, we restore the PMD
1045          */
1046         mask = ctx->ctx_used_pmds[0];
1047         for (i = 0; mask; i++, mask>>=1) {
1048                 /* skip non used pmds */
1049                 if ((mask & 0x1) == 0) continue;
1050
1051                 if (PMD_IS_COUNTING(i)) {
1052                         /*
1053                          * we split the 64bit value according to
1054                          * counter width
1055                          */
1056                         val = ctx->ctx_pmds[i].val & ovfl_mask;
1057                         ctx->ctx_pmds[i].val &= ~ovfl_mask;
1058                 } else {
1059                         val = ctx->ctx_pmds[i].val;
1060                 }
1061                 ia64_set_pmd(i, val);
1062
1063                 DPRINT(("pmd[%d]=0x%lx hw_pmd=0x%lx\n",
1064                         i,
1065                         ctx->ctx_pmds[i].val,
1066                         val));
1067         }
1068         /*
1069          * restore the PMCs
1070          */
1071         mask = ctx->ctx_used_monitors[0] >> PMU_FIRST_COUNTER;
1072         for(i= PMU_FIRST_COUNTER; mask; i++, mask>>=1) {
1073                 if ((mask & 0x1) == 0UL) continue;
1074                 ctx->th_pmcs[i] = ctx->ctx_pmcs[i];
1075                 ia64_set_pmc(i, ctx->th_pmcs[i]);
1076                 DPRINT(("[%d] pmc[%d]=0x%lx\n",
1077                                         task_pid_nr(task), i, ctx->th_pmcs[i]));
1078         }
1079         ia64_srlz_d();
1080
1081         /*
1082          * must restore DBR/IBR because could be modified while masked
1083          * XXX: need to optimize
1084          */
1085         if (ctx->ctx_fl_using_dbreg) {
1086                 pfm_restore_ibrs(ctx->ctx_ibrs, pmu_conf->num_ibrs);
1087                 pfm_restore_dbrs(ctx->ctx_dbrs, pmu_conf->num_dbrs);
1088         }
1089
1090         /*
1091          * now restore PSR
1092          */
1093         if (is_system && (PFM_CPUINFO_GET() & PFM_CPUINFO_DCR_PP)) {
1094                 /* enable dcr pp */
1095                 ia64_setreg(_IA64_REG_CR_DCR, ia64_getreg(_IA64_REG_CR_DCR) | IA64_DCR_PP);
1096                 ia64_srlz_i();
1097         }
1098         pfm_set_psr_l(psr);
1099 }
1100
1101 static inline void
1102 pfm_save_pmds(unsigned long *pmds, unsigned long mask)
1103 {
1104         int i;
1105
1106         ia64_srlz_d();
1107
1108         for (i=0; mask; i++, mask>>=1) {
1109                 if (mask & 0x1) pmds[i] = ia64_get_pmd(i);
1110         }
1111 }
1112
1113 /*
1114  * reload from thread state (used for ctxw only)
1115  */
1116 static inline void
1117 pfm_restore_pmds(unsigned long *pmds, unsigned long mask)
1118 {
1119         int i;
1120         unsigned long val, ovfl_val = pmu_conf->ovfl_val;
1121
1122         for (i=0; mask; i++, mask>>=1) {
1123                 if ((mask & 0x1) == 0) continue;
1124                 val = PMD_IS_COUNTING(i) ? pmds[i] & ovfl_val : pmds[i];
1125                 ia64_set_pmd(i, val);
1126         }
1127         ia64_srlz_d();
1128 }
1129
1130 /*
1131  * propagate PMD from context to thread-state
1132  */
1133 static inline void
1134 pfm_copy_pmds(struct task_struct *task, pfm_context_t *ctx)
1135 {
1136         unsigned long ovfl_val = pmu_conf->ovfl_val;
1137         unsigned long mask = ctx->ctx_all_pmds[0];
1138         unsigned long val;
1139         int i;
1140
1141         DPRINT(("mask=0x%lx\n", mask));
1142
1143         for (i=0; mask; i++, mask>>=1) {
1144
1145                 val = ctx->ctx_pmds[i].val;
1146
1147                 /*
1148                  * We break up the 64 bit value into 2 pieces
1149                  * the lower bits go to the machine state in the
1150                  * thread (will be reloaded on ctxsw in).
1151                  * The upper part stays in the soft-counter.
1152                  */
1153                 if (PMD_IS_COUNTING(i)) {
1154                         ctx->ctx_pmds[i].val = val & ~ovfl_val;
1155                          val &= ovfl_val;
1156                 }
1157                 ctx->th_pmds[i] = val;
1158
1159                 DPRINT(("pmd[%d]=0x%lx soft_val=0x%lx\n",
1160                         i,
1161                         ctx->th_pmds[i],
1162                         ctx->ctx_pmds[i].val));
1163         }
1164 }
1165
1166 /*
1167  * propagate PMC from context to thread-state
1168  */
1169 static inline void
1170 pfm_copy_pmcs(struct task_struct *task, pfm_context_t *ctx)
1171 {
1172         unsigned long mask = ctx->ctx_all_pmcs[0];
1173         int i;
1174
1175         DPRINT(("mask=0x%lx\n", mask));
1176
1177         for (i=0; mask; i++, mask>>=1) {
1178                 /* masking 0 with ovfl_val yields 0 */
1179                 ctx->th_pmcs[i] = ctx->ctx_pmcs[i];
1180                 DPRINT(("pmc[%d]=0x%lx\n", i, ctx->th_pmcs[i]));
1181         }
1182 }
1183
1184
1185
1186 static inline void
1187 pfm_restore_pmcs(unsigned long *pmcs, unsigned long mask)
1188 {
1189         int i;
1190
1191         for (i=0; mask; i++, mask>>=1) {
1192                 if ((mask & 0x1) == 0) continue;
1193                 ia64_set_pmc(i, pmcs[i]);
1194         }
1195         ia64_srlz_d();
1196 }
1197
1198 static inline int
1199 pfm_uuid_cmp(pfm_uuid_t a, pfm_uuid_t b)
1200 {
1201         return memcmp(a, b, sizeof(pfm_uuid_t));
1202 }
1203
1204 static inline int
1205 pfm_buf_fmt_exit(pfm_buffer_fmt_t *fmt, struct task_struct *task, void *buf, struct pt_regs *regs)
1206 {
1207         int ret = 0;
1208         if (fmt->fmt_exit) ret = (*fmt->fmt_exit)(task, buf, regs);
1209         return ret;
1210 }
1211
1212 static inline int
1213 pfm_buf_fmt_getsize(pfm_buffer_fmt_t *fmt, struct task_struct *task, unsigned int flags, int cpu, void *arg, unsigned long *size)
1214 {
1215         int ret = 0;
1216         if (fmt->fmt_getsize) ret = (*fmt->fmt_getsize)(task, flags, cpu, arg, size);
1217         return ret;
1218 }
1219
1220
1221 static inline int
1222 pfm_buf_fmt_validate(pfm_buffer_fmt_t *fmt, struct task_struct *task, unsigned int flags,
1223                      int cpu, void *arg)
1224 {
1225         int ret = 0;
1226         if (fmt->fmt_validate) ret = (*fmt->fmt_validate)(task, flags, cpu, arg);
1227         return ret;
1228 }
1229
1230 static inline int
1231 pfm_buf_fmt_init(pfm_buffer_fmt_t *fmt, struct task_struct *task, void *buf, unsigned int flags,
1232                      int cpu, void *arg)
1233 {
1234         int ret = 0;
1235         if (fmt->fmt_init) ret = (*fmt->fmt_init)(task, buf, flags, cpu, arg);
1236         return ret;
1237 }
1238
1239 static inline int
1240 pfm_buf_fmt_restart(pfm_buffer_fmt_t *fmt, struct task_struct *task, pfm_ovfl_ctrl_t *ctrl, void *buf, struct pt_regs *regs)
1241 {
1242         int ret = 0;
1243         if (fmt->fmt_restart) ret = (*fmt->fmt_restart)(task, ctrl, buf, regs);
1244         return ret;
1245 }
1246
1247 static inline int
1248 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)
1249 {
1250         int ret = 0;
1251         if (fmt->fmt_restart_active) ret = (*fmt->fmt_restart_active)(task, ctrl, buf, regs);
1252         return ret;
1253 }
1254
1255 static pfm_buffer_fmt_t *
1256 __pfm_find_buffer_fmt(pfm_uuid_t uuid)
1257 {
1258         struct list_head * pos;
1259         pfm_buffer_fmt_t * entry;
1260
1261         list_for_each(pos, &pfm_buffer_fmt_list) {
1262                 entry = list_entry(pos, pfm_buffer_fmt_t, fmt_list);
1263                 if (pfm_uuid_cmp(uuid, entry->fmt_uuid) == 0)
1264                         return entry;
1265         }
1266         return NULL;
1267 }
1268
1269 /*
1270  * find a buffer format based on its uuid
1271  */
1272 static pfm_buffer_fmt_t *
1273 pfm_find_buffer_fmt(pfm_uuid_t uuid)
1274 {
1275         pfm_buffer_fmt_t * fmt;
1276         spin_lock(&pfm_buffer_fmt_lock);
1277         fmt = __pfm_find_buffer_fmt(uuid);
1278         spin_unlock(&pfm_buffer_fmt_lock);
1279         return fmt;
1280 }
1281
1282 int
1283 pfm_register_buffer_fmt(pfm_buffer_fmt_t *fmt)
1284 {
1285         int ret = 0;
1286
1287         /* some sanity checks */
1288         if (fmt == NULL || fmt->fmt_name == NULL) return -EINVAL;
1289
1290         /* we need at least a handler */
1291         if (fmt->fmt_handler == NULL) return -EINVAL;
1292
1293         /*
1294          * XXX: need check validity of fmt_arg_size
1295          */
1296
1297         spin_lock(&pfm_buffer_fmt_lock);
1298
1299         if (__pfm_find_buffer_fmt(fmt->fmt_uuid)) {
1300                 printk(KERN_ERR "perfmon: duplicate sampling format: %s\n", fmt->fmt_name);
1301                 ret = -EBUSY;
1302                 goto out;
1303         }
1304         list_add(&fmt->fmt_list, &pfm_buffer_fmt_list);
1305         printk(KERN_INFO "perfmon: added sampling format %s\n", fmt->fmt_name);
1306
1307 out:
1308         spin_unlock(&pfm_buffer_fmt_lock);
1309         return ret;
1310 }
1311 EXPORT_SYMBOL(pfm_register_buffer_fmt);
1312
1313 int
1314 pfm_unregister_buffer_fmt(pfm_uuid_t uuid)
1315 {
1316         pfm_buffer_fmt_t *fmt;
1317         int ret = 0;
1318
1319         spin_lock(&pfm_buffer_fmt_lock);
1320
1321         fmt = __pfm_find_buffer_fmt(uuid);
1322         if (!fmt) {
1323                 printk(KERN_ERR "perfmon: cannot unregister format, not found\n");
1324                 ret = -EINVAL;
1325                 goto out;
1326         }
1327         list_del_init(&fmt->fmt_list);
1328         printk(KERN_INFO "perfmon: removed sampling format: %s\n", fmt->fmt_name);
1329
1330 out:
1331         spin_unlock(&pfm_buffer_fmt_lock);
1332         return ret;
1333
1334 }
1335 EXPORT_SYMBOL(pfm_unregister_buffer_fmt);
1336
1337 extern void update_pal_halt_status(int);
1338
1339 static int
1340 pfm_reserve_session(struct task_struct *task, int is_syswide, unsigned int cpu)
1341 {
1342         unsigned long flags;
1343         /*
1344          * validity checks on cpu_mask have been done upstream
1345          */
1346         LOCK_PFS(flags);
1347
1348         DPRINT(("in sys_sessions=%u task_sessions=%u dbregs=%u syswide=%d cpu=%u\n",
1349                 pfm_sessions.pfs_sys_sessions,
1350                 pfm_sessions.pfs_task_sessions,
1351                 pfm_sessions.pfs_sys_use_dbregs,
1352                 is_syswide,
1353                 cpu));
1354
1355         if (is_syswide) {
1356                 /*
1357                  * cannot mix system wide and per-task sessions
1358                  */
1359                 if (pfm_sessions.pfs_task_sessions > 0UL) {
1360                         DPRINT(("system wide not possible, %u conflicting task_sessions\n",
1361                                 pfm_sessions.pfs_task_sessions));
1362                         goto abort;
1363                 }
1364
1365                 if (pfm_sessions.pfs_sys_session[cpu]) goto error_conflict;
1366
1367                 DPRINT(("reserving system wide session on CPU%u currently on CPU%u\n", cpu, smp_processor_id()));
1368
1369                 pfm_sessions.pfs_sys_session[cpu] = task;
1370
1371                 pfm_sessions.pfs_sys_sessions++ ;
1372
1373         } else {
1374                 if (pfm_sessions.pfs_sys_sessions) goto abort;
1375                 pfm_sessions.pfs_task_sessions++;
1376         }
1377
1378         DPRINT(("out sys_sessions=%u task_sessions=%u dbregs=%u syswide=%d cpu=%u\n",
1379                 pfm_sessions.pfs_sys_sessions,
1380                 pfm_sessions.pfs_task_sessions,
1381                 pfm_sessions.pfs_sys_use_dbregs,
1382                 is_syswide,
1383                 cpu));
1384
1385         /*
1386          * disable default_idle() to go to PAL_HALT
1387          */
1388         update_pal_halt_status(0);
1389
1390         UNLOCK_PFS(flags);
1391
1392         return 0;
1393
1394 error_conflict:
1395         DPRINT(("system wide not possible, conflicting session [%d] on CPU%d\n",
1396                 task_pid_nr(pfm_sessions.pfs_sys_session[cpu]),
1397                 cpu));
1398 abort:
1399         UNLOCK_PFS(flags);
1400
1401         return -EBUSY;
1402
1403 }
1404
1405 static int
1406 pfm_unreserve_session(pfm_context_t *ctx, int is_syswide, unsigned int cpu)
1407 {
1408         unsigned long flags;
1409         /*
1410          * validity checks on cpu_mask have been done upstream
1411          */
1412         LOCK_PFS(flags);
1413
1414         DPRINT(("in sys_sessions=%u task_sessions=%u dbregs=%u syswide=%d cpu=%u\n",
1415                 pfm_sessions.pfs_sys_sessions,
1416                 pfm_sessions.pfs_task_sessions,
1417                 pfm_sessions.pfs_sys_use_dbregs,
1418                 is_syswide,
1419                 cpu));
1420
1421
1422         if (is_syswide) {
1423                 pfm_sessions.pfs_sys_session[cpu] = NULL;
1424                 /*
1425                  * would not work with perfmon+more than one bit in cpu_mask
1426                  */
1427                 if (ctx && ctx->ctx_fl_using_dbreg) {
1428                         if (pfm_sessions.pfs_sys_use_dbregs == 0) {
1429                                 printk(KERN_ERR "perfmon: invalid release for ctx %p sys_use_dbregs=0\n", ctx);
1430                         } else {
1431                                 pfm_sessions.pfs_sys_use_dbregs--;
1432                         }
1433                 }
1434                 pfm_sessions.pfs_sys_sessions--;
1435         } else {
1436                 pfm_sessions.pfs_task_sessions--;
1437         }
1438         DPRINT(("out sys_sessions=%u task_sessions=%u dbregs=%u syswide=%d cpu=%u\n",
1439                 pfm_sessions.pfs_sys_sessions,
1440                 pfm_sessions.pfs_task_sessions,
1441                 pfm_sessions.pfs_sys_use_dbregs,
1442                 is_syswide,
1443                 cpu));
1444
1445         /*
1446          * if possible, enable default_idle() to go into PAL_HALT
1447          */
1448         if (pfm_sessions.pfs_task_sessions == 0 && pfm_sessions.pfs_sys_sessions == 0)
1449                 update_pal_halt_status(1);
1450
1451         UNLOCK_PFS(flags);
1452
1453         return 0;
1454 }
1455
1456 /*
1457  * removes virtual mapping of the sampling buffer.
1458  * IMPORTANT: cannot be called with interrupts disable, e.g. inside
1459  * a PROTECT_CTX() section.
1460  */
1461 static int
1462 pfm_remove_smpl_mapping(struct task_struct *task, void *vaddr, unsigned long size)
1463 {
1464         int r;
1465
1466         /* sanity checks */
1467         if (task->mm == NULL || size == 0UL || vaddr == NULL) {
1468                 printk(KERN_ERR "perfmon: pfm_remove_smpl_mapping [%d] invalid context mm=%p\n", task_pid_nr(task), task->mm);
1469                 return -EINVAL;
1470         }
1471
1472         DPRINT(("smpl_vaddr=%p size=%lu\n", vaddr, size));
1473
1474         /*
1475          * does the actual unmapping
1476          */
1477         down_write(&task->mm->mmap_sem);
1478
1479         DPRINT(("down_write done smpl_vaddr=%p size=%lu\n", vaddr, size));
1480
1481         r = pfm_do_munmap(task->mm, (unsigned long)vaddr, size, 0);
1482
1483         up_write(&task->mm->mmap_sem);
1484         if (r !=0) {
1485                 printk(KERN_ERR "perfmon: [%d] unable to unmap sampling buffer @%p size=%lu\n", task_pid_nr(task), vaddr, size);
1486         }
1487
1488         DPRINT(("do_unmap(%p, %lu)=%d\n", vaddr, size, r));
1489
1490         return 0;
1491 }
1492
1493 /*
1494  * free actual physical storage used by sampling buffer
1495  */
1496 #if 0
1497 static int
1498 pfm_free_smpl_buffer(pfm_context_t *ctx)
1499 {
1500         pfm_buffer_fmt_t *fmt;
1501
1502         if (ctx->ctx_smpl_hdr == NULL) goto invalid_free;
1503
1504         /*
1505          * we won't use the buffer format anymore
1506          */
1507         fmt = ctx->ctx_buf_fmt;
1508
1509         DPRINT(("sampling buffer @%p size %lu vaddr=%p\n",
1510                 ctx->ctx_smpl_hdr,
1511                 ctx->ctx_smpl_size,
1512                 ctx->ctx_smpl_vaddr));
1513
1514         pfm_buf_fmt_exit(fmt, current, NULL, NULL);
1515
1516         /*
1517          * free the buffer
1518          */
1519         pfm_rvfree(ctx->ctx_smpl_hdr, ctx->ctx_smpl_size);
1520
1521         ctx->ctx_smpl_hdr  = NULL;
1522         ctx->ctx_smpl_size = 0UL;
1523
1524         return 0;
1525
1526 invalid_free:
1527         printk(KERN_ERR "perfmon: pfm_free_smpl_buffer [%d] no buffer\n", task_pid_nr(current));
1528         return -EINVAL;
1529 }
1530 #endif
1531
1532 static inline void
1533 pfm_exit_smpl_buffer(pfm_buffer_fmt_t *fmt)
1534 {
1535         if (fmt == NULL) return;
1536
1537         pfm_buf_fmt_exit(fmt, current, NULL, NULL);
1538
1539 }
1540
1541 /*
1542  * pfmfs should _never_ be mounted by userland - too much of security hassle,
1543  * no real gain from having the whole whorehouse mounted. So we don't need
1544  * any operations on the root directory. However, we need a non-trivial
1545  * d_name - pfm: will go nicely and kill the special-casing in procfs.
1546  */
1547 static struct vfsmount *pfmfs_mnt __read_mostly;
1548
1549 static int __init
1550 init_pfm_fs(void)
1551 {
1552         int err = register_filesystem(&pfm_fs_type);
1553         if (!err) {
1554                 pfmfs_mnt = kern_mount(&pfm_fs_type);
1555                 err = PTR_ERR(pfmfs_mnt);
1556                 if (IS_ERR(pfmfs_mnt))
1557                         unregister_filesystem(&pfm_fs_type);
1558                 else
1559                         err = 0;
1560         }
1561         return err;
1562 }
1563
1564 static ssize_t
1565 pfm_read(struct file *filp, char __user *buf, size_t size, loff_t *ppos)
1566 {
1567         pfm_context_t *ctx;
1568         pfm_msg_t *msg;
1569         ssize_t ret;
1570         unsigned long flags;
1571         DECLARE_WAITQUEUE(wait, current);
1572         if (PFM_IS_FILE(filp) == 0) {
1573                 printk(KERN_ERR "perfmon: pfm_poll: bad magic [%d]\n", task_pid_nr(current));
1574                 return -EINVAL;
1575         }
1576
1577         ctx = filp->private_data;
1578         if (ctx == NULL) {
1579                 printk(KERN_ERR "perfmon: pfm_read: NULL ctx [%d]\n", task_pid_nr(current));
1580                 return -EINVAL;
1581         }
1582
1583         /*
1584          * check even when there is no message
1585          */
1586         if (size < sizeof(pfm_msg_t)) {
1587                 DPRINT(("message is too small ctx=%p (>=%ld)\n", ctx, sizeof(pfm_msg_t)));
1588                 return -EINVAL;
1589         }
1590
1591         PROTECT_CTX(ctx, flags);
1592
1593         /*
1594          * put ourselves on the wait queue
1595          */
1596         add_wait_queue(&ctx->ctx_msgq_wait, &wait);
1597
1598
1599         for(;;) {
1600                 /*
1601                  * check wait queue
1602                  */
1603
1604                 set_current_state(TASK_INTERRUPTIBLE);
1605
1606                 DPRINT(("head=%d tail=%d\n", ctx->ctx_msgq_head, ctx->ctx_msgq_tail));
1607
1608                 ret = 0;
1609                 if(PFM_CTXQ_EMPTY(ctx) == 0) break;
1610
1611                 UNPROTECT_CTX(ctx, flags);
1612
1613                 /*
1614                  * check non-blocking read
1615                  */
1616                 ret = -EAGAIN;
1617                 if(filp->f_flags & O_NONBLOCK) break;
1618
1619                 /*
1620                  * check pending signals
1621                  */
1622                 if(signal_pending(current)) {
1623                         ret = -EINTR;
1624                         break;
1625                 }
1626                 /*
1627                  * no message, so wait
1628                  */
1629                 schedule();
1630
1631                 PROTECT_CTX(ctx, flags);
1632         }
1633         DPRINT(("[%d] back to running ret=%ld\n", task_pid_nr(current), ret));
1634         set_current_state(TASK_RUNNING);
1635         remove_wait_queue(&ctx->ctx_msgq_wait, &wait);
1636
1637         if (ret < 0) goto abort;
1638
1639         ret = -EINVAL;
1640         msg = pfm_get_next_msg(ctx);
1641         if (msg == NULL) {
1642                 printk(KERN_ERR "perfmon: pfm_read no msg for ctx=%p [%d]\n", ctx, task_pid_nr(current));
1643                 goto abort_locked;
1644         }
1645
1646         DPRINT(("fd=%d type=%d\n", msg->pfm_gen_msg.msg_ctx_fd, msg->pfm_gen_msg.msg_type));
1647
1648         ret = -EFAULT;
1649         if(copy_to_user(buf, msg, sizeof(pfm_msg_t)) == 0) ret = sizeof(pfm_msg_t);
1650
1651 abort_locked:
1652         UNPROTECT_CTX(ctx, flags);
1653 abort:
1654         return ret;
1655 }
1656
1657 static ssize_t
1658 pfm_write(struct file *file, const char __user *ubuf,
1659                           size_t size, loff_t *ppos)
1660 {
1661         DPRINT(("pfm_write called\n"));
1662         return -EINVAL;
1663 }
1664
1665 static unsigned int
1666 pfm_poll(struct file *filp, poll_table * wait)
1667 {
1668         pfm_context_t *ctx;
1669         unsigned long flags;
1670         unsigned int mask = 0;
1671
1672         if (PFM_IS_FILE(filp) == 0) {
1673                 printk(KERN_ERR "perfmon: pfm_poll: bad magic [%d]\n", task_pid_nr(current));
1674                 return 0;
1675         }
1676
1677         ctx = filp->private_data;
1678         if (ctx == NULL) {
1679                 printk(KERN_ERR "perfmon: pfm_poll: NULL ctx [%d]\n", task_pid_nr(current));
1680                 return 0;
1681         }
1682
1683
1684         DPRINT(("pfm_poll ctx_fd=%d before poll_wait\n", ctx->ctx_fd));
1685
1686         poll_wait(filp, &ctx->ctx_msgq_wait, wait);
1687
1688         PROTECT_CTX(ctx, flags);
1689
1690         if (PFM_CTXQ_EMPTY(ctx) == 0)
1691                 mask =  POLLIN | POLLRDNORM;
1692
1693         UNPROTECT_CTX(ctx, flags);
1694
1695         DPRINT(("pfm_poll ctx_fd=%d mask=0x%x\n", ctx->ctx_fd, mask));
1696
1697         return mask;
1698 }
1699
1700 static long
1701 pfm_ioctl(struct file *file, unsigned int cmd, unsigned long arg)
1702 {
1703         DPRINT(("pfm_ioctl called\n"));
1704         return -EINVAL;
1705 }
1706
1707 /*
1708  * interrupt cannot be masked when coming here
1709  */
1710 static inline int
1711 pfm_do_fasync(int fd, struct file *filp, pfm_context_t *ctx, int on)
1712 {
1713         int ret;
1714
1715         ret = fasync_helper (fd, filp, on, &ctx->ctx_async_queue);
1716
1717         DPRINT(("pfm_fasync called by [%d] on ctx_fd=%d on=%d async_queue=%p ret=%d\n",
1718                 task_pid_nr(current),
1719                 fd,
1720                 on,
1721                 ctx->ctx_async_queue, ret));
1722
1723         return ret;
1724 }
1725
1726 static int
1727 pfm_fasync(int fd, struct file *filp, int on)
1728 {
1729         pfm_context_t *ctx;
1730         int ret;
1731
1732         if (PFM_IS_FILE(filp) == 0) {
1733                 printk(KERN_ERR "perfmon: pfm_fasync bad magic [%d]\n", task_pid_nr(current));
1734                 return -EBADF;
1735         }
1736
1737         ctx = filp->private_data;
1738         if (ctx == NULL) {
1739                 printk(KERN_ERR "perfmon: pfm_fasync NULL ctx [%d]\n", task_pid_nr(current));
1740                 return -EBADF;
1741         }
1742         /*
1743          * we cannot mask interrupts during this call because this may
1744          * may go to sleep if memory is not readily avalaible.
1745          *
1746          * We are protected from the conetxt disappearing by the get_fd()/put_fd()
1747          * done in caller. Serialization of this function is ensured by caller.
1748          */
1749         ret = pfm_do_fasync(fd, filp, ctx, on);
1750
1751
1752         DPRINT(("pfm_fasync called on ctx_fd=%d on=%d async_queue=%p ret=%d\n",
1753                 fd,
1754                 on,
1755                 ctx->ctx_async_queue, ret));
1756
1757         return ret;
1758 }
1759
1760 #ifdef CONFIG_SMP
1761 /*
1762  * this function is exclusively called from pfm_close().
1763  * The context is not protected at that time, nor are interrupts
1764  * on the remote CPU. That's necessary to avoid deadlocks.
1765  */
1766 static void
1767 pfm_syswide_force_stop(void *info)
1768 {
1769         pfm_context_t   *ctx = (pfm_context_t *)info;
1770         struct pt_regs *regs = task_pt_regs(current);
1771         struct task_struct *owner;
1772         unsigned long flags;
1773         int ret;
1774
1775         if (ctx->ctx_cpu != smp_processor_id()) {
1776                 printk(KERN_ERR "perfmon: pfm_syswide_force_stop for CPU%d  but on CPU%d\n",
1777                         ctx->ctx_cpu,
1778                         smp_processor_id());
1779                 return;
1780         }
1781         owner = GET_PMU_OWNER();
1782         if (owner != ctx->ctx_task) {
1783                 printk(KERN_ERR "perfmon: pfm_syswide_force_stop CPU%d unexpected owner [%d] instead of [%d]\n",
1784                         smp_processor_id(),
1785                         task_pid_nr(owner), task_pid_nr(ctx->ctx_task));
1786                 return;
1787         }
1788         if (GET_PMU_CTX() != ctx) {
1789                 printk(KERN_ERR "perfmon: pfm_syswide_force_stop CPU%d unexpected ctx %p instead of %p\n",
1790                         smp_processor_id(),
1791                         GET_PMU_CTX(), ctx);
1792                 return;
1793         }
1794
1795         DPRINT(("on CPU%d forcing system wide stop for [%d]\n", smp_processor_id(), task_pid_nr(ctx->ctx_task)));
1796         /*
1797          * the context is already protected in pfm_close(), we simply
1798          * need to mask interrupts to avoid a PMU interrupt race on
1799          * this CPU
1800          */
1801         local_irq_save(flags);
1802
1803         ret = pfm_context_unload(ctx, NULL, 0, regs);
1804         if (ret) {
1805                 DPRINT(("context_unload returned %d\n", ret));
1806         }
1807
1808         /*
1809          * unmask interrupts, PMU interrupts are now spurious here
1810          */
1811         local_irq_restore(flags);
1812 }
1813
1814 static void
1815 pfm_syswide_cleanup_other_cpu(pfm_context_t *ctx)
1816 {
1817         int ret;
1818
1819         DPRINT(("calling CPU%d for cleanup\n", ctx->ctx_cpu));
1820         ret = smp_call_function_single(ctx->ctx_cpu, pfm_syswide_force_stop, ctx, 1);
1821         DPRINT(("called CPU%d for cleanup ret=%d\n", ctx->ctx_cpu, ret));
1822 }
1823 #endif /* CONFIG_SMP */
1824
1825 /*
1826  * called for each close(). Partially free resources.
1827  * When caller is self-monitoring, the context is unloaded.
1828  */
1829 static int
1830 pfm_flush(struct file *filp, fl_owner_t id)
1831 {
1832         pfm_context_t *ctx;
1833         struct task_struct *task;
1834         struct pt_regs *regs;
1835         unsigned long flags;
1836         unsigned long smpl_buf_size = 0UL;
1837         void *smpl_buf_vaddr = NULL;
1838         int state, is_system;
1839
1840         if (PFM_IS_FILE(filp) == 0) {
1841                 DPRINT(("bad magic for\n"));
1842                 return -EBADF;
1843         }
1844
1845         ctx = filp->private_data;
1846         if (ctx == NULL) {
1847                 printk(KERN_ERR "perfmon: pfm_flush: NULL ctx [%d]\n", task_pid_nr(current));
1848                 return -EBADF;
1849         }
1850
1851         /*
1852          * remove our file from the async queue, if we use this mode.
1853          * This can be done without the context being protected. We come
1854          * here when the context has become unreachable by other tasks.
1855          *
1856          * We may still have active monitoring at this point and we may
1857          * end up in pfm_overflow_handler(). However, fasync_helper()
1858          * operates with interrupts disabled and it cleans up the
1859          * queue. If the PMU handler is called prior to entering
1860          * fasync_helper() then it will send a signal. If it is
1861          * invoked after, it will find an empty queue and no
1862          * signal will be sent. In both case, we are safe
1863          */
1864         PROTECT_CTX(ctx, flags);
1865
1866         state     = ctx->ctx_state;
1867         is_system = ctx->ctx_fl_system;
1868
1869         task = PFM_CTX_TASK(ctx);
1870         regs = task_pt_regs(task);
1871
1872         DPRINT(("ctx_state=%d is_current=%d\n",
1873                 state,
1874                 task == current ? 1 : 0));
1875
1876         /*
1877          * if state == UNLOADED, then task is NULL
1878          */
1879
1880         /*
1881          * we must stop and unload because we are losing access to the context.
1882          */
1883         if (task == current) {
1884 #ifdef CONFIG_SMP
1885                 /*
1886                  * the task IS the owner but it migrated to another CPU: that's bad
1887                  * but we must handle this cleanly. Unfortunately, the kernel does
1888                  * not provide a mechanism to block migration (while the context is loaded).
1889                  *
1890                  * We need to release the resource on the ORIGINAL cpu.
1891                  */
1892                 if (is_system && ctx->ctx_cpu != smp_processor_id()) {
1893
1894                         DPRINT(("should be running on CPU%d\n", ctx->ctx_cpu));
1895                         /*
1896                          * keep context protected but unmask interrupt for IPI
1897                          */
1898                         local_irq_restore(flags);
1899
1900                         pfm_syswide_cleanup_other_cpu(ctx);
1901
1902                         /*
1903                          * restore interrupt masking
1904                          */
1905                         local_irq_save(flags);
1906
1907                         /*
1908                          * context is unloaded at this point
1909                          */
1910                 } else
1911 #endif /* CONFIG_SMP */
1912                 {
1913
1914                         DPRINT(("forcing unload\n"));
1915                         /*
1916                         * stop and unload, returning with state UNLOADED
1917                         * and session unreserved.
1918                         */
1919                         pfm_context_unload(ctx, NULL, 0, regs);
1920
1921                         DPRINT(("ctx_state=%d\n", ctx->ctx_state));
1922                 }
1923         }
1924
1925         /*
1926          * remove virtual mapping, if any, for the calling task.
1927          * cannot reset ctx field until last user is calling close().
1928          *
1929          * ctx_smpl_vaddr must never be cleared because it is needed
1930          * by every task with access to the context
1931          *
1932          * When called from do_exit(), the mm context is gone already, therefore
1933          * mm is NULL, i.e., the VMA is already gone  and we do not have to
1934          * do anything here
1935          */
1936         if (ctx->ctx_smpl_vaddr && current->mm) {
1937                 smpl_buf_vaddr = ctx->ctx_smpl_vaddr;
1938                 smpl_buf_size  = ctx->ctx_smpl_size;
1939         }
1940
1941         UNPROTECT_CTX(ctx, flags);
1942
1943         /*
1944          * if there was a mapping, then we systematically remove it
1945          * at this point. Cannot be done inside critical section
1946          * because some VM function reenables interrupts.
1947          *
1948          */
1949         if (smpl_buf_vaddr) pfm_remove_smpl_mapping(current, smpl_buf_vaddr, smpl_buf_size);
1950
1951         return 0;
1952 }
1953 /*
1954  * called either on explicit close() or from exit_files().
1955  * Only the LAST user of the file gets to this point, i.e., it is
1956  * called only ONCE.
1957  *
1958  * IMPORTANT: we get called ONLY when the refcnt on the file gets to zero
1959  * (fput()),i.e, last task to access the file. Nobody else can access the
1960  * file at this point.
1961  *
1962  * When called from exit_files(), the VMA has been freed because exit_mm()
1963  * is executed before exit_files().
1964  *
1965  * When called from exit_files(), the current task is not yet ZOMBIE but we
1966  * flush the PMU state to the context.
1967  */
1968 static int
1969 pfm_close(struct inode *inode, struct file *filp)
1970 {
1971         pfm_context_t *ctx;
1972         struct task_struct *task;
1973         struct pt_regs *regs;
1974         DECLARE_WAITQUEUE(wait, current);
1975         unsigned long flags;
1976         unsigned long smpl_buf_size = 0UL;
1977         void *smpl_buf_addr = NULL;
1978         int free_possible = 1;
1979         int state, is_system;
1980
1981         DPRINT(("pfm_close called private=%p\n", filp->private_data));
1982
1983         if (PFM_IS_FILE(filp) == 0) {
1984                 DPRINT(("bad magic\n"));
1985                 return -EBADF;
1986         }
1987
1988         ctx = filp->private_data;
1989         if (ctx == NULL) {
1990                 printk(KERN_ERR "perfmon: pfm_close: NULL ctx [%d]\n", task_pid_nr(current));
1991                 return -EBADF;
1992         }
1993
1994         PROTECT_CTX(ctx, flags);
1995
1996         state     = ctx->ctx_state;
1997         is_system = ctx->ctx_fl_system;
1998
1999         task = PFM_CTX_TASK(ctx);
2000         regs = task_pt_regs(task);
2001
2002         DPRINT(("ctx_state=%d is_current=%d\n",
2003                 state,
2004                 task == current ? 1 : 0));
2005
2006         /*
2007          * if task == current, then pfm_flush() unloaded the context
2008          */
2009         if (state == PFM_CTX_UNLOADED) goto doit;
2010
2011         /*
2012          * context is loaded/masked and task != current, we need to
2013          * either force an unload or go zombie
2014          */
2015
2016         /*
2017          * The task is currently blocked or will block after an overflow.
2018          * we must force it to wakeup to get out of the
2019          * MASKED state and transition to the unloaded state by itself.
2020          *
2021          * This situation is only possible for per-task mode
2022          */
2023         if (state == PFM_CTX_MASKED && CTX_OVFL_NOBLOCK(ctx) == 0) {
2024
2025                 /*
2026                  * set a "partial" zombie state to be checked
2027                  * upon return from down() in pfm_handle_work().
2028                  *
2029                  * We cannot use the ZOMBIE state, because it is checked
2030                  * by pfm_load_regs() which is called upon wakeup from down().
2031                  * In such case, it would free the context and then we would
2032                  * return to pfm_handle_work() which would access the
2033                  * stale context. Instead, we set a flag invisible to pfm_load_regs()
2034                  * but visible to pfm_handle_work().
2035                  *
2036                  * For some window of time, we have a zombie context with
2037                  * ctx_state = MASKED  and not ZOMBIE
2038                  */
2039                 ctx->ctx_fl_going_zombie = 1;
2040
2041                 /*
2042                  * force task to wake up from MASKED state
2043                  */
2044                 complete(&ctx->ctx_restart_done);
2045
2046                 DPRINT(("waking up ctx_state=%d\n", state));
2047
2048                 /*
2049                  * put ourself to sleep waiting for the other
2050                  * task to report completion
2051                  *
2052                  * the context is protected by mutex, therefore there
2053                  * is no risk of being notified of completion before
2054                  * begin actually on the waitq.
2055                  */
2056                 set_current_state(TASK_INTERRUPTIBLE);
2057                 add_wait_queue(&ctx->ctx_zombieq, &wait);
2058
2059                 UNPROTECT_CTX(ctx, flags);
2060
2061                 /*
2062                  * XXX: check for signals :
2063                  *      - ok for explicit close
2064                  *      - not ok when coming from exit_files()
2065                  */
2066                 schedule();
2067
2068
2069                 PROTECT_CTX(ctx, flags);
2070
2071
2072                 remove_wait_queue(&ctx->ctx_zombieq, &wait);
2073                 set_current_state(TASK_RUNNING);
2074
2075                 /*
2076                  * context is unloaded at this point
2077                  */
2078                 DPRINT(("after zombie wakeup ctx_state=%d for\n", state));
2079         }
2080         else if (task != current) {
2081 #ifdef CONFIG_SMP
2082                 /*
2083                  * switch context to zombie state
2084                  */
2085                 ctx->ctx_state = PFM_CTX_ZOMBIE;
2086
2087                 DPRINT(("zombie ctx for [%d]\n", task_pid_nr(task)));
2088                 /*
2089                  * cannot free the context on the spot. deferred until
2090                  * the task notices the ZOMBIE state
2091                  */
2092                 free_possible = 0;
2093 #else
2094                 pfm_context_unload(ctx, NULL, 0, regs);
2095 #endif
2096         }
2097
2098 doit:
2099         /* reload state, may have changed during  opening of critical section */
2100         state = ctx->ctx_state;
2101
2102         /*
2103          * the context is still attached to a task (possibly current)
2104          * we cannot destroy it right now
2105          */
2106
2107         /*
2108          * we must free the sampling buffer right here because
2109          * we cannot rely on it being cleaned up later by the
2110          * monitored task. It is not possible to free vmalloc'ed
2111          * memory in pfm_load_regs(). Instead, we remove the buffer
2112          * now. should there be subsequent PMU overflow originally
2113          * meant for sampling, the will be converted to spurious
2114          * and that's fine because the monitoring tools is gone anyway.
2115          */
2116         if (ctx->ctx_smpl_hdr) {
2117                 smpl_buf_addr = ctx->ctx_smpl_hdr;
2118                 smpl_buf_size = ctx->ctx_smpl_size;
2119                 /* no more sampling */
2120                 ctx->ctx_smpl_hdr = NULL;
2121                 ctx->ctx_fl_is_sampling = 0;
2122         }
2123
2124         DPRINT(("ctx_state=%d free_possible=%d addr=%p size=%lu\n",
2125                 state,
2126                 free_possible,
2127                 smpl_buf_addr,
2128                 smpl_buf_size));
2129
2130         if (smpl_buf_addr) pfm_exit_smpl_buffer(ctx->ctx_buf_fmt);
2131
2132         /*
2133          * UNLOADED that the session has already been unreserved.
2134          */
2135         if (state == PFM_CTX_ZOMBIE) {
2136                 pfm_unreserve_session(ctx, ctx->ctx_fl_system , ctx->ctx_cpu);
2137         }
2138
2139         /*
2140          * disconnect file descriptor from context must be done
2141          * before we unlock.
2142          */
2143         filp->private_data = NULL;
2144
2145         /*
2146          * if we free on the spot, the context is now completely unreachable
2147          * from the callers side. The monitored task side is also cut, so we
2148          * can freely cut.
2149          *
2150          * If we have a deferred free, only the caller side is disconnected.
2151          */
2152         UNPROTECT_CTX(ctx, flags);
2153
2154         /*
2155          * All memory free operations (especially for vmalloc'ed memory)
2156          * MUST be done with interrupts ENABLED.
2157          */
2158         if (smpl_buf_addr)  pfm_rvfree(smpl_buf_addr, smpl_buf_size);
2159
2160         /*
2161          * return the memory used by the context
2162          */
2163         if (free_possible) pfm_context_free(ctx);
2164
2165         return 0;
2166 }
2167
2168 static int
2169 pfm_no_open(struct inode *irrelevant, struct file *dontcare)
2170 {
2171         DPRINT(("pfm_no_open called\n"));
2172         return -ENXIO;
2173 }
2174
2175
2176
2177 static const struct file_operations pfm_file_ops = {
2178         .llseek         = no_llseek,
2179         .read           = pfm_read,
2180         .write          = pfm_write,
2181         .poll           = pfm_poll,
2182         .unlocked_ioctl = pfm_ioctl,
2183         .open           = pfm_no_open,  /* special open code to disallow open via /proc */
2184         .fasync         = pfm_fasync,
2185         .release        = pfm_close,
2186         .flush          = pfm_flush
2187 };
2188
2189 static int
2190 pfmfs_delete_dentry(const struct dentry *dentry)
2191 {
2192         return 1;
2193 }
2194
2195 static char *pfmfs_dname(struct dentry *dentry, char *buffer, int buflen)
2196 {
2197         return dynamic_dname(dentry, buffer, buflen, "pfm:[%lu]",
2198                              dentry->d_inode->i_ino);
2199 }
2200
2201 static const struct dentry_operations pfmfs_dentry_operations = {
2202         .d_delete = pfmfs_delete_dentry,
2203         .d_dname = pfmfs_dname,
2204 };
2205
2206
2207 static struct file *
2208 pfm_alloc_file(pfm_context_t *ctx)
2209 {
2210         struct file *file;
2211         struct inode *inode;
2212         struct path path;
2213         struct qstr this = { .name = "" };
2214
2215         /*
2216          * allocate a new inode
2217          */
2218         inode = new_inode(pfmfs_mnt->mnt_sb);
2219         if (!inode)
2220                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
2221
2222         DPRINT(("new inode ino=%ld @%p\n", inode->i_ino, inode));
2223
2224         inode->i_mode = S_IFCHR|S_IRUGO;
2225         inode->i_uid  = current_fsuid();
2226         inode->i_gid  = current_fsgid();
2227
2228         /*
2229          * allocate a new dcache entry
2230          */
2231         path.dentry = d_alloc(pfmfs_mnt->mnt_sb->s_root, &this);
2232         if (!path.dentry) {
2233                 iput(inode);
2234                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
2235         }
2236         path.mnt = mntget(pfmfs_mnt);
2237
2238         d_add(path.dentry, inode);
2239
2240         file = alloc_file(&path, FMODE_READ, &pfm_file_ops);
2241         if (!file) {
2242                 path_put(&path);
2243                 return ERR_PTR(-ENFILE);
2244         }
2245
2246         file->f_flags = O_RDONLY;
2247         file->private_data = ctx;
2248
2249         return file;
2250 }
2251
2252 static int
2253 pfm_remap_buffer(struct vm_area_struct *vma, unsigned long buf, unsigned long addr, unsigned long size)
2254 {
2255         DPRINT(("CPU%d buf=0x%lx addr=0x%lx size=%ld\n", smp_processor_id(), buf, addr, size));
2256
2257         while (size > 0) {
2258                 unsigned long pfn = ia64_tpa(buf) >> PAGE_SHIFT;
2259
2260
2261                 if (remap_pfn_range(vma, addr, pfn, PAGE_SIZE, PAGE_READONLY))
2262                         return -ENOMEM;
2263
2264                 addr  += PAGE_SIZE;
2265                 buf   += PAGE_SIZE;
2266                 size  -= PAGE_SIZE;
2267         }
2268         return 0;
2269 }
2270
2271 /*
2272  * allocate a sampling buffer and remaps it into the user address space of the task
2273  */
2274 static int
2275 pfm_smpl_buffer_alloc(struct task_struct *task, struct file *filp, pfm_context_t *ctx, unsigned long rsize, void **user_vaddr)
2276 {
2277         struct mm_struct *mm = task->mm;
2278         struct vm_area_struct *vma = NULL;
2279         unsigned long size;
2280         void *smpl_buf;
2281
2282
2283         /*
2284          * the fixed header + requested size and align to page boundary
2285          */
2286         size = PAGE_ALIGN(rsize);
2287
2288         DPRINT(("sampling buffer rsize=%lu size=%lu bytes\n", rsize, size));
2289
2290         /*
2291          * check requested size to avoid Denial-of-service attacks
2292          * XXX: may have to refine this test
2293          * Check against address space limit.
2294          *
2295          * if ((mm->total_vm << PAGE_SHIFT) + len> task->rlim[RLIMIT_AS].rlim_cur)
2296          *      return -ENOMEM;
2297          */
2298         if (size > task_rlimit(task, RLIMIT_MEMLOCK))
2299                 return -ENOMEM;
2300
2301         /*
2302          * We do the easy to undo allocations first.
2303          *
2304          * pfm_rvmalloc(), clears the buffer, so there is no leak
2305          */
2306         smpl_buf = pfm_rvmalloc(size);
2307         if (smpl_buf == NULL) {
2308                 DPRINT(("Can't allocate sampling buffer\n"));
2309                 return -ENOMEM;
2310         }
2311
2312         DPRINT(("smpl_buf @%p\n", smpl_buf));
2313
2314         /* allocate vma */
2315         vma = kmem_cache_zalloc(vm_area_cachep, GFP_KERNEL);
2316         if (!vma) {
2317                 DPRINT(("Cannot allocate vma\n"));
2318                 goto error_kmem;
2319         }
2320         INIT_LIST_HEAD(&vma->anon_vma_chain);
2321
2322         /*
2323          * partially initialize the vma for the sampling buffer
2324          */
2325         vma->vm_mm           = mm;
2326         vma->vm_file         = filp;
2327         vma->vm_flags        = VM_READ| VM_MAYREAD |VM_RESERVED;
2328         vma->vm_page_prot    = PAGE_READONLY; /* XXX may need to change */
2329
2330         /*
2331          * Now we have everything we need and we can initialize
2332          * and connect all the data structures
2333          */
2334
2335         ctx->ctx_smpl_hdr   = smpl_buf;
2336         ctx->ctx_smpl_size  = size; /* aligned size */
2337
2338         /*
2339          * Let's do the difficult operations next.
2340          *
2341          * now we atomically find some area in the address space and
2342          * remap the buffer in it.
2343          */
2344         down_write(&task->mm->mmap_sem);
2345
2346         /* find some free area in address space, must have mmap sem held */
2347         vma->vm_start = pfm_get_unmapped_area(NULL, 0, size, 0, MAP_PRIVATE|MAP_ANONYMOUS, 0);
2348         if (vma->vm_start == 0UL) {
2349                 DPRINT(("Cannot find unmapped area for size %ld\n", size));
2350                 up_write(&task->mm->mmap_sem);
2351                 goto error;
2352         }
2353         vma->vm_end = vma->vm_start + size;
2354         vma->vm_pgoff = vma->vm_start >> PAGE_SHIFT;
2355
2356         DPRINT(("aligned size=%ld, hdr=%p mapped @0x%lx\n", size, ctx->ctx_smpl_hdr, vma->vm_start));
2357
2358         /* can only be applied to current task, need to have the mm semaphore held when called */
2359         if (pfm_remap_buffer(vma, (unsigned long)smpl_buf, vma->vm_start, size)) {
2360                 DPRINT(("Can't remap buffer\n"));
2361                 up_write(&task->mm->mmap_sem);
2362                 goto error;
2363         }
2364
2365         get_file(filp);
2366
2367         /*
2368          * now insert the vma in the vm list for the process, must be
2369          * done with mmap lock held
2370          */
2371         insert_vm_struct(mm, vma);
2372
2373         mm->total_vm  += size >> PAGE_SHIFT;
2374         vm_stat_account(vma->vm_mm, vma->vm_flags, vma->vm_file,
2375                                                         vma_pages(vma));
2376         up_write(&task->mm->mmap_sem);
2377
2378         /*
2379          * keep track of user level virtual address
2380          */
2381         ctx->ctx_smpl_vaddr = (void *)vma->vm_start;
2382         *(unsigned long *)user_vaddr = vma->vm_start;
2383
2384         return 0;
2385
2386 error:
2387         kmem_cache_free(vm_area_cachep, vma);
2388 error_kmem:
2389         pfm_rvfree(smpl_buf, size);
2390
2391         return -ENOMEM;
2392 }
2393
2394 /*
2395  * XXX: do something better here
2396  */
2397 static int
2398 pfm_bad_permissions(struct task_struct *task)
2399 {
2400         const struct cred *tcred;
2401         uid_t uid = current_uid();
2402         gid_t gid = current_gid();
2403         int ret;
2404
2405         rcu_read_lock();
2406         tcred = __task_cred(task);
2407
2408         /* inspired by ptrace_attach() */
2409         DPRINT(("cur: uid=%d gid=%d task: euid=%d suid=%d uid=%d egid=%d sgid=%d\n",
2410                 uid,
2411                 gid,
2412                 tcred->euid,
2413                 tcred->suid,
2414                 tcred->uid,
2415                 tcred->egid,
2416                 tcred->sgid));
2417
2418         ret = ((uid != tcred->euid)
2419                || (uid != tcred->suid)
2420                || (uid != tcred->uid)
2421                || (gid != tcred->egid)
2422                || (gid != tcred->sgid)
2423                || (gid != tcred->gid)) && !capable(CAP_SYS_PTRACE);
2424
2425         rcu_read_unlock();
2426         return ret;
2427 }
2428
2429 static int
2430 pfarg_is_sane(struct task_struct *task, pfarg_context_t *pfx)
2431 {
2432         int ctx_flags;
2433
2434         /* valid signal */
2435
2436         ctx_flags = pfx->ctx_flags;
2437
2438         if (ctx_flags & PFM_FL_SYSTEM_WIDE) {
2439
2440                 /*
2441                  * cannot block in this mode
2442                  */
2443                 if (ctx_flags & PFM_FL_NOTIFY_BLOCK) {
2444                         DPRINT(("cannot use blocking mode when in system wide monitoring\n"));
2445                         return -EINVAL;
2446                 }
2447         } else {
2448         }
2449         /* probably more to add here */
2450
2451         return 0;
2452 }
2453
2454 static int
2455 pfm_setup_buffer_fmt(struct task_struct *task, struct file *filp, pfm_context_t *ctx, unsigned int ctx_flags,
2456                      unsigned int cpu, pfarg_context_t *arg)
2457 {
2458         pfm_buffer_fmt_t *fmt = NULL;
2459         unsigned long size = 0UL;
2460         void *uaddr = NULL;
2461         void *fmt_arg = NULL;
2462         int ret = 0;
2463 #define PFM_CTXARG_BUF_ARG(a)   (pfm_buffer_fmt_t *)(a+1)
2464
2465         /* invoke and lock buffer format, if found */
2466         fmt = pfm_find_buffer_fmt(arg->ctx_smpl_buf_id);
2467         if (fmt == NULL) {
2468                 DPRINT(("[%d] cannot find buffer format\n", task_pid_nr(task)));
2469                 return -EINVAL;
2470         }
2471
2472         /*
2473          * buffer argument MUST be contiguous to pfarg_context_t
2474          */
2475         if (fmt->fmt_arg_size) fmt_arg = PFM_CTXARG_BUF_ARG(arg);
2476
2477         ret = pfm_buf_fmt_validate(fmt, task, ctx_flags, cpu, fmt_arg);
2478
2479         DPRINT(("[%d] after validate(0x%x,%d,%p)=%d\n", task_pid_nr(task), ctx_flags, cpu, fmt_arg, ret));
2480
2481         if (ret) goto error;
2482
2483         /* link buffer format and context */
2484         ctx->ctx_buf_fmt = fmt;
2485         ctx->ctx_fl_is_sampling = 1; /* assume record() is defined */
2486
2487         /*
2488          * check if buffer format wants to use perfmon buffer allocation/mapping service
2489          */
2490         ret = pfm_buf_fmt_getsize(fmt, task, ctx_flags, cpu, fmt_arg, &size);
2491         if (ret) goto error;
2492
2493         if (size) {
2494                 /*
2495                  * buffer is always remapped into the caller's address space
2496                  */
2497                 ret = pfm_smpl_buffer_alloc(current, filp, ctx, size, &uaddr);
2498                 if (ret) goto error;
2499
2500                 /* keep track of user address of buffer */
2501                 arg->ctx_smpl_vaddr = uaddr;
2502         }
2503         ret = pfm_buf_fmt_init(fmt, task, ctx->ctx_smpl_hdr, ctx_flags, cpu, fmt_arg);
2504
2505 error:
2506         return ret;
2507 }
2508
2509 static void
2510 pfm_reset_pmu_state(pfm_context_t *ctx)
2511 {
2512         int i;
2513
2514         /*
2515          * install reset values for PMC.
2516          */
2517         for (i=1; PMC_IS_LAST(i) == 0; i++) {
2518                 if (PMC_IS_IMPL(i) == 0) continue;
2519                 ctx->ctx_pmcs[i] = PMC_DFL_VAL(i);
2520                 DPRINT(("pmc[%d]=0x%lx\n", i, ctx->ctx_pmcs[i]));
2521         }
2522         /*
2523          * PMD registers are set to 0UL when the context in memset()
2524          */
2525
2526         /*
2527          * On context switched restore, we must restore ALL pmc and ALL pmd even
2528          * when they are not actively used by the task. In UP, the incoming process
2529          * may otherwise pick up left over PMC, PMD state from the previous process.
2530          * As opposed to PMD, stale PMC can cause harm to the incoming
2531          * process because they may change what is being measured.
2532          * Therefore, we must systematically reinstall the entire
2533          * PMC state. In SMP, the same thing is possible on the
2534          * same CPU but also on between 2 CPUs.
2535          *
2536          * The problem with PMD is information leaking especially
2537          * to user level when psr.sp=0
2538          *
2539          * There is unfortunately no easy way to avoid this problem
2540          * on either UP or SMP. This definitively slows down the
2541          * pfm_load_regs() function.
2542          */
2543
2544          /*
2545           * bitmask of all PMCs accessible to this context
2546           *
2547           * PMC0 is treated differently.
2548           */
2549         ctx->ctx_all_pmcs[0] = pmu_conf->impl_pmcs[0] & ~0x1;
2550
2551         /*
2552          * bitmask of all PMDs that are accessible to this context
2553          */
2554         ctx->ctx_all_pmds[0] = pmu_conf->impl_pmds[0];
2555
2556         DPRINT(("<%d> all_pmcs=0x%lx all_pmds=0x%lx\n", ctx->ctx_fd, ctx->ctx_all_pmcs[0],ctx->ctx_all_pmds[0]));
2557
2558         /*
2559          * useful in case of re-enable after disable
2560          */
2561         ctx->ctx_used_ibrs[0] = 0UL;
2562         ctx->ctx_used_dbrs[0] = 0UL;
2563 }
2564
2565 static int
2566 pfm_ctx_getsize(void *arg, size_t *sz)
2567 {
2568         pfarg_context_t *req = (pfarg_context_t *)arg;
2569         pfm_buffer_fmt_t *fmt;
2570
2571         *sz = 0;
2572
2573         if (!pfm_uuid_cmp(req->ctx_smpl_buf_id, pfm_null_uuid)) return 0;
2574
2575         fmt = pfm_find_buffer_fmt(req->ctx_smpl_buf_id);
2576         if (fmt == NULL) {
2577                 DPRINT(("cannot find buffer format\n"));
2578                 return -EINVAL;
2579         }
2580         /* get just enough to copy in user parameters */
2581         *sz = fmt->fmt_arg_size;
2582         DPRINT(("arg_size=%lu\n", *sz));
2583
2584         return 0;
2585 }
2586
2587
2588
2589 /*
2590  * cannot attach if :
2591  *      - kernel task
2592  *      - task not owned by caller
2593  *      - task incompatible with context mode
2594  */
2595 static int
2596 pfm_task_incompatible(pfm_context_t *ctx, struct task_struct *task)
2597 {
2598         /*
2599          * no kernel task or task not owner by caller
2600          */
2601         if (task->mm == NULL) {
2602                 DPRINT(("task [%d] has not memory context (kernel thread)\n", task_pid_nr(task)));
2603                 return -EPERM;
2604         }
2605         if (pfm_bad_permissions(task)) {
2606                 DPRINT(("no permission to attach to  [%d]\n", task_pid_nr(task)));
2607                 return -EPERM;
2608         }
2609         /*
2610          * cannot block in self-monitoring mode
2611          */
2612         if (CTX_OVFL_NOBLOCK(ctx) == 0 && task == current) {
2613                 DPRINT(("cannot load a blocking context on self for [%d]\n", task_pid_nr(task)));
2614                 return -EINVAL;
2615         }
2616
2617         if (task->exit_state == EXIT_ZOMBIE) {
2618                 DPRINT(("cannot attach to  zombie task [%d]\n", task_pid_nr(task)));
2619                 return -EBUSY;
2620         }
2621
2622         /*
2623          * always ok for self
2624          */
2625         if (task == current) return 0;
2626
2627         if (!task_is_stopped_or_traced(task)) {
2628                 DPRINT(("cannot attach to non-stopped task [%d] state=%ld\n", task_pid_nr(task), task->state));
2629                 return -EBUSY;
2630         }
2631         /*
2632          * make sure the task is off any CPU
2633          */
2634         wait_task_inactive(task, 0);
2635
2636         /* more to come... */
2637
2638         return 0;
2639 }
2640
2641 static int
2642 pfm_get_task(pfm_context_t *ctx, pid_t pid, struct task_struct **task)
2643 {
2644         struct task_struct *p = current;
2645         int ret;
2646
2647         /* XXX: need to add more checks here */
2648         if (pid < 2) return -EPERM;
2649
2650         if (pid != task_pid_vnr(current)) {
2651
2652                 read_lock(&tasklist_lock);
2653
2654                 p = find_task_by_vpid(pid);
2655
2656                 /* make sure task cannot go away while we operate on it */
2657                 if (p) get_task_struct(p);
2658
2659                 read_unlock(&tasklist_lock);
2660
2661                 if (p == NULL) return -ESRCH;
2662         }
2663
2664         ret = pfm_task_incompatible(ctx, p);
2665         if (ret == 0) {
2666                 *task = p;
2667         } else if (p != current) {
2668                 pfm_put_task(p);
2669         }
2670         return ret;
2671 }
2672
2673
2674
2675 static int
2676 pfm_context_create(pfm_context_t *ctx, void *arg, int count, struct pt_regs *regs)
2677 {
2678         pfarg_context_t *req = (pfarg_context_t *)arg;
2679         struct file *filp;
2680         struct path path;
2681         int ctx_flags;
2682         int fd;
2683         int ret;
2684
2685         /* let's check the arguments first */
2686         ret = pfarg_is_sane(current, req);
2687         if (ret < 0)
2688                 return ret;
2689
2690         ctx_flags = req->ctx_flags;
2691
2692         ret = -ENOMEM;
2693
2694         fd = get_unused_fd();
2695         if (fd < 0)
2696                 return fd;
2697
2698         ctx = pfm_context_alloc(ctx_flags);
2699         if (!ctx)
2700                 goto error;
2701
2702         filp = pfm_alloc_file(ctx);
2703         if (IS_ERR(filp)) {
2704                 ret = PTR_ERR(filp);
2705                 goto error_file;
2706         }
2707
2708         req->ctx_fd = ctx->ctx_fd = fd;
2709
2710         /*
2711          * does the user want to sample?
2712          */
2713         if (pfm_uuid_cmp(req->ctx_smpl_buf_id, pfm_null_uuid)) {
2714                 ret = pfm_setup_buffer_fmt(current, filp, ctx, ctx_flags, 0, req);
2715                 if (ret)
2716                         goto buffer_error;
2717         }
2718
2719         DPRINT(("ctx=%p flags=0x%x system=%d notify_block=%d excl_idle=%d no_msg=%d ctx_fd=%d\n",
2720                 ctx,
2721                 ctx_flags,
2722                 ctx->ctx_fl_system,
2723                 ctx->ctx_fl_block,
2724                 ctx->ctx_fl_excl_idle,
2725                 ctx->ctx_fl_no_msg,
2726                 ctx->ctx_fd));
2727
2728         /*
2729          * initialize soft PMU state
2730          */
2731         pfm_reset_pmu_state(ctx);
2732
2733         fd_install(fd, filp);
2734
2735         return 0;
2736
2737 buffer_error:
2738         path = filp->f_path;
2739         put_filp(filp);
2740         path_put(&path);
2741
2742         if (ctx->ctx_buf_fmt) {
2743                 pfm_buf_fmt_exit(ctx->ctx_buf_fmt, current, NULL, regs);
2744         }
2745 error_file:
2746         pfm_context_free(ctx);
2747
2748 error:
2749         put_unused_fd(fd);
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 task_struct *task;
2863         pfarg_reg_t *req = (pfarg_reg_t *)arg;
2864         unsigned long value, pmc_pm;
2865         unsigned long smpl_pmds, reset_pmds, impl_pmds;
2866         unsigned int cnum, reg_flags, flags, pmc_type;
2867         int i, can_access_pmu = 0, is_loaded, is_system, expert_mode;
2868         int is_monitor, is_counting, state;
2869         int ret = -EINVAL;
2870         pfm_reg_check_t wr_func;
2871 #define PFM_CHECK_PMC_PM(x, y, z) ((x)->ctx_fl_system ^ PMC_PM(y, z))
2872
2873         state     = ctx->ctx_state;
2874         is_loaded = state == PFM_CTX_LOADED ? 1 : 0;
2875         is_system = ctx->ctx_fl_system;
2876         task      = ctx->ctx_task;
2877         impl_pmds = pmu_conf->impl_pmds[0];
2878
2879         if (state == PFM_CTX_ZOMBIE) return -EINVAL;
2880
2881         if (is_loaded) {
2882                 /*
2883                  * In system wide and when the context is loaded, access can only happen
2884                  * when the caller is running on the CPU being monitored by the session.
2885                  * It does not have to be the owner (ctx_task) of the context per se.
2886                  */
2887                 if (is_system && ctx->ctx_cpu != smp_processor_id()) {
2888                         DPRINT(("should be running on CPU%d\n", ctx->ctx_cpu));
2889                         return -EBUSY;
2890                 }
2891                 can_access_pmu = GET_PMU_OWNER() == task || is_system ? 1 : 0;
2892         }
2893         expert_mode = pfm_sysctl.expert_mode;
2894
2895         for (i = 0; i < count; i++, req++) {
2896
2897                 cnum       = req->reg_num;
2898                 reg_flags  = req->reg_flags;
2899                 value      = req->reg_value;
2900                 smpl_pmds  = req->reg_smpl_pmds[0];
2901                 reset_pmds = req->reg_reset_pmds[0];
2902                 flags      = 0;
2903
2904
2905                 if (cnum >= PMU_MAX_PMCS) {
2906                         DPRINT(("pmc%u is invalid\n", cnum));
2907                         goto error;
2908                 }
2909
2910                 pmc_type   = pmu_conf->pmc_desc[cnum].type;
2911                 pmc_pm     = (value >> pmu_conf->pmc_desc[cnum].pm_pos) & 0x1;
2912                 is_counting = (pmc_type & PFM_REG_COUNTING) == PFM_REG_COUNTING ? 1 : 0;
2913                 is_monitor  = (pmc_type & PFM_REG_MONITOR) == PFM_REG_MONITOR ? 1 : 0;
2914
2915                 /*
2916                  * we reject all non implemented PMC as well
2917                  * as attempts to modify PMC[0-3] which are used
2918                  * as status registers by the PMU
2919                  */
2920                 if ((pmc_type & PFM_REG_IMPL) == 0 || (pmc_type & PFM_REG_CONTROL) == PFM_REG_CONTROL) {
2921                         DPRINT(("pmc%u is unimplemented or no-access pmc_type=%x\n", cnum, pmc_type));
2922                         goto error;
2923                 }
2924                 wr_func = pmu_conf->pmc_desc[cnum].write_check;
2925                 /*
2926                  * If the PMC is a monitor, then if the value is not the default:
2927                  *      - system-wide session: PMCx.pm=1 (privileged monitor)
2928                  *      - per-task           : PMCx.pm=0 (user monitor)
2929                  */
2930                 if (is_monitor && value != PMC_DFL_VAL(cnum) && is_system ^ pmc_pm) {
2931                         DPRINT(("pmc%u pmc_pm=%lu is_system=%d\n",
2932                                 cnum,
2933                                 pmc_pm,
2934                                 is_system));
2935                         goto error;
2936                 }
2937
2938                 if (is_counting) {
2939                         /*
2940                          * enforce generation of overflow interrupt. Necessary on all
2941                          * CPUs.
2942                          */
2943                         value |= 1 << PMU_PMC_OI;
2944
2945                         if (reg_flags & PFM_REGFL_OVFL_NOTIFY) {
2946                                 flags |= PFM_REGFL_OVFL_NOTIFY;
2947                         }
2948
2949                         if (reg_flags & PFM_REGFL_RANDOM) flags |= PFM_REGFL_RANDOM;
2950
2951                         /* verify validity of smpl_pmds */
2952                         if ((smpl_pmds & impl_pmds) != smpl_pmds) {
2953                                 DPRINT(("invalid smpl_pmds 0x%lx for pmc%u\n", smpl_pmds, cnum));
2954                                 goto error;
2955                         }
2956
2957                         /* verify validity of reset_pmds */
2958                         if ((reset_pmds & impl_pmds) != reset_pmds) {
2959                                 DPRINT(("invalid reset_pmds 0x%lx for pmc%u\n", reset_pmds, cnum));
2960                                 goto error;
2961                         }
2962                 } else {
2963                         if (reg_flags & (PFM_REGFL_OVFL_NOTIFY|PFM_REGFL_RANDOM)) {
2964                                 DPRINT(("cannot set ovfl_notify or random on pmc%u\n", cnum));
2965                                 goto error;
2966                         }
2967                         /* eventid on non-counting monitors are ignored */
2968                 }
2969
2970                 /*
2971                  * execute write checker, if any
2972                  */
2973                 if (likely(expert_mode == 0 && wr_func)) {
2974                         ret = (*wr_func)(task, ctx, cnum, &value, regs);
2975                         if (ret) goto error;
2976                         ret = -EINVAL;
2977                 }
2978
2979                 /*
2980                  * no error on this register
2981                  */
2982                 PFM_REG_RETFLAG_SET(req->reg_flags, 0);
2983
2984                 /*
2985                  * Now we commit the changes to the software state
2986                  */
2987
2988                 /*
2989                  * update overflow information
2990                  */
2991                 if (is_counting) {
2992                         /*
2993                          * full flag update each time a register is programmed
2994                          */
2995                         ctx->ctx_pmds[cnum].flags = flags;
2996
2997                         ctx->ctx_pmds[cnum].reset_pmds[0] = reset_pmds;
2998                         ctx->ctx_pmds[cnum].smpl_pmds[0]  = smpl_pmds;
2999                         ctx->ctx_pmds[cnum].eventid       = req->reg_smpl_eventid;
3000
3001                         /*
3002                          * Mark all PMDS to be accessed as used.
3003                          *
3004                          * We do not keep track of PMC because we have to
3005                          * systematically restore ALL of them.
3006                          *
3007                          * We do not update the used_monitors mask, because
3008                          * if we have not programmed them, then will be in
3009                          * a quiescent state, therefore we will not need to
3010                          * mask/restore then when context is MASKED.
3011                          */
3012                         CTX_USED_PMD(ctx, reset_pmds);
3013                         CTX_USED_PMD(ctx, smpl_pmds);
3014                         /*
3015                          * make sure we do not try to reset on
3016                          * restart because we have established new values
3017                          */
3018                         if (state == PFM_CTX_MASKED) ctx->ctx_ovfl_regs[0] &= ~1UL << cnum;
3019                 }
3020                 /*
3021                  * Needed in case the user does not initialize the equivalent
3022                  * PMD. Clearing is done indirectly via pfm_reset_pmu_state() so there is no
3023                  * possible leak here.
3024                  */
3025                 CTX_USED_PMD(ctx, pmu_conf->pmc_desc[cnum].dep_pmd[0]);
3026
3027                 /*
3028                  * keep track of the monitor PMC that we are using.
3029                  * we save the value of the pmc in ctx_pmcs[] and if
3030                  * the monitoring is not stopped for the context we also
3031                  * place it in the saved state area so that it will be
3032                  * picked up later by the context switch code.
3033                  *
3034                  * The value in ctx_pmcs[] can only be changed in pfm_write_pmcs().
3035                  *
3036                  * The value in th_pmcs[] may be modified on overflow, i.e.,  when
3037                  * monitoring needs to be stopped.
3038                  */
3039                 if (is_monitor) CTX_USED_MONITOR(ctx, 1UL << cnum);
3040
3041                 /*
3042                  * update context state
3043                  */
3044                 ctx->ctx_pmcs[cnum] = value;
3045
3046                 if (is_loaded) {
3047                         /*
3048                          * write thread state
3049                          */
3050                         if (is_system == 0) ctx->th_pmcs[cnum] = value;
3051
3052                         /*
3053                          * write hardware register if we can
3054                          */
3055                         if (can_access_pmu) {
3056                                 ia64_set_pmc(cnum, value);
3057                         }
3058 #ifdef CONFIG_SMP
3059                         else {
3060                                 /*
3061                                  * per-task SMP only here
3062                                  *
3063                                  * we are guaranteed that the task is not running on the other CPU,
3064                                  * we indicate that this PMD will need to be reloaded if the task
3065                                  * is rescheduled on the CPU it ran last on.
3066                                  */
3067                                 ctx->ctx_reload_pmcs[0] |= 1UL << cnum;
3068                         }
3069 #endif
3070                 }
3071
3072                 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",
3073                           cnum,
3074                           value,
3075                           is_loaded,
3076                           can_access_pmu,
3077                           flags,
3078                           ctx->ctx_all_pmcs[0],
3079                           ctx->ctx_used_pmds[0],
3080                           ctx->ctx_pmds[cnum].eventid,
3081                           smpl_pmds,
3082                           reset_pmds,
3083                           ctx->ctx_reload_pmcs[0],
3084                           ctx->ctx_used_monitors[0],
3085                           ctx->ctx_ovfl_regs[0]));
3086         }
3087
3088         /*
3089          * make sure the changes are visible
3090          */
3091         if (can_access_pmu) ia64_srlz_d();
3092
3093         return 0;
3094 error:
3095         PFM_REG_RETFLAG_SET(req->reg_flags, PFM_REG_RETFL_EINVAL);
3096         return ret;
3097 }
3098
3099 static int
3100 pfm_write_pmds(pfm_context_t *ctx, void *arg, int count, struct pt_regs *regs)
3101 {
3102         struct task_struct *task;
3103         pfarg_reg_t *req = (pfarg_reg_t *)arg;
3104         unsigned long value, hw_value, ovfl_mask;
3105         unsigned int cnum;
3106         int i, can_access_pmu = 0, state;
3107         int is_counting, is_loaded, is_system, expert_mode;
3108         int ret = -EINVAL;
3109         pfm_reg_check_t wr_func;
3110
3111
3112         state     = ctx->ctx_state;
3113         is_loaded = state == PFM_CTX_LOADED ? 1 : 0;
3114         is_system = ctx->ctx_fl_system;
3115         ovfl_mask = pmu_conf->ovfl_val;
3116         task      = ctx->ctx_task;
3117
3118         if (unlikely(state == PFM_CTX_ZOMBIE)) return -EINVAL;
3119
3120         /*
3121          * on both UP and SMP, we can only write to the PMC when the task is
3122          * the owner of the local PMU.
3123          */
3124         if (likely(is_loaded)) {
3125                 /*
3126                  * In system wide and when the context is loaded, access can only happen
3127                  * when the caller is running on the CPU being monitored by the session.
3128                  * It does not have to be the owner (ctx_task) of the context per se.
3129                  */
3130                 if (unlikely(is_system && ctx->ctx_cpu != smp_processor_id())) {
3131                         DPRINT(("should be running on CPU%d\n", ctx->ctx_cpu));
3132                         return -EBUSY;
3133                 }
3134                 can_access_pmu = GET_PMU_OWNER() == task || is_system ? 1 : 0;
3135         }
3136         expert_mode = pfm_sysctl.expert_mode;
3137
3138         for (i = 0; i < count; i++, req++) {
3139
3140                 cnum  = req->reg_num;
3141                 value = req->reg_value;
3142
3143                 if (!PMD_IS_IMPL(cnum)) {
3144                         DPRINT(("pmd[%u] is unimplemented or invalid\n", cnum));
3145                         goto abort_mission;
3146                 }
3147                 is_counting = PMD_IS_COUNTING(cnum);
3148                 wr_func     = pmu_conf->pmd_desc[cnum].write_check;
3149
3150                 /*
3151                  * execute write checker, if any
3152                  */
3153                 if (unlikely(expert_mode == 0 && wr_func)) {
3154                         unsigned long v = value;
3155
3156                         ret = (*wr_func)(task, ctx, cnum, &v, regs);
3157                         if (ret) goto abort_mission;
3158
3159                         value = v;
3160                         ret   = -EINVAL;
3161                 }
3162
3163                 /*
3164                  * no error on this register
3165                  */
3166                 PFM_REG_RETFLAG_SET(req->reg_flags, 0);
3167
3168                 /*
3169                  * now commit changes to software state
3170                  */
3171                 hw_value = value;
3172
3173                 /*
3174                  * update virtualized (64bits) counter
3175                  */
3176                 if (is_counting) {
3177                         /*
3178                          * write context state
3179                          */
3180                         ctx->ctx_pmds[cnum].lval = value;
3181
3182                         /*
3183                          * when context is load we use the split value
3184                          */
3185                         if (is_loaded) {
3186                                 hw_value = value &  ovfl_mask;
3187                                 value    = value & ~ovfl_mask;
3188                         }
3189                 }
3190                 /*
3191                  * update reset values (not just for counters)
3192                  */
3193                 ctx->ctx_pmds[cnum].long_reset  = req->reg_long_reset;
3194                 ctx->ctx_pmds[cnum].short_reset = req->reg_short_reset;
3195
3196                 /*
3197                  * update randomization parameters (not just for counters)
3198                  */
3199                 ctx->ctx_pmds[cnum].seed = req->reg_random_seed;
3200                 ctx->ctx_pmds[cnum].mask = req->reg_random_mask;
3201
3202                 /*
3203                  * update context value
3204                  */
3205                 ctx->ctx_pmds[cnum].val  = value;
3206
3207                 /*
3208                  * Keep track of what we use
3209                  *
3210                  * We do not keep track of PMC because we have to
3211                  * systematically restore ALL of them.
3212                  */
3213                 CTX_USED_PMD(ctx, PMD_PMD_DEP(cnum));
3214
3215                 /*
3216                  * mark this PMD register used as well
3217                  */
3218                 CTX_USED_PMD(ctx, RDEP(cnum));
3219
3220                 /*
3221                  * make sure we do not try to reset on
3222                  * restart because we have established new values
3223                  */
3224                 if (is_counting && state == PFM_CTX_MASKED) {
3225                         ctx->ctx_ovfl_regs[0] &= ~1UL << cnum;
3226                 }
3227
3228                 if (is_loaded) {
3229                         /*
3230                          * write thread state
3231                          */
3232                         if (is_system == 0) ctx->th_pmds[cnum] = hw_value;
3233
3234                         /*
3235                          * write hardware register if we can
3236                          */
3237                         if (can_access_pmu) {
3238                                 ia64_set_pmd(cnum, hw_value);
3239                         } else {
3240 #ifdef CONFIG_SMP
3241                                 /*
3242                                  * we are guaranteed that the task is not running on the other CPU,
3243                                  * we indicate that this PMD will need to be reloaded if the task
3244                                  * is rescheduled on the CPU it ran last on.
3245                                  */
3246                                 ctx->ctx_reload_pmds[0] |= 1UL << cnum;
3247 #endif
3248                         }
3249                 }
3250
3251                 DPRINT(("pmd[%u]=0x%lx ld=%d apmu=%d, hw_value=0x%lx ctx_pmd=0x%lx  short_reset=0x%lx "
3252                           "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",
3253                         cnum,
3254                         value,
3255                         is_loaded,
3256                         can_access_pmu,
3257                         hw_value,
3258                         ctx->ctx_pmds[cnum].val,
3259                         ctx->ctx_pmds[cnum].short_reset,
3260                         ctx->ctx_pmds[cnum].long_reset,
3261                         PMC_OVFL_NOTIFY(ctx, cnum) ? 'Y':'N',
3262                         ctx->ctx_pmds[cnum].seed,
3263                         ctx->ctx_pmds[cnum].mask,
3264                         ctx->ctx_used_pmds[0],
3265                         ctx->ctx_pmds[cnum].reset_pmds[0],
3266                         ctx->ctx_reload_pmds[0],
3267                         ctx->ctx_all_pmds[0],
3268                         ctx->ctx_ovfl_regs[0]));
3269         }
3270
3271         /*
3272          * make changes visible
3273          */
3274         if (can_access_pmu) ia64_srlz_d();
3275
3276         return 0;
3277
3278 abort_mission:
3279         /*
3280          * for now, we have only one possibility for error
3281          */
3282         PFM_REG_RETFLAG_SET(req->reg_flags, PFM_REG_RETFL_EINVAL);
3283         return ret;
3284 }
3285
3286 /*
3287  * By the way of PROTECT_CONTEXT(), interrupts are masked while we are in this function.
3288  * Therefore we know, we do not have to worry about the PMU overflow interrupt. If an
3289  * interrupt is delivered during the call, it will be kept pending until we leave, making
3290  * it appears as if it had been generated at the UNPROTECT_CONTEXT(). At least we are
3291  * guaranteed to return consistent data to the user, it may simply be old. It is not
3292  * trivial to treat the overflow while inside the call because you may end up in
3293  * some module sampling buffer code causing deadlocks.
3294  */
3295 static int
3296 pfm_read_pmds(pfm_context_t *ctx, void *arg, int count, struct pt_regs *regs)
3297 {
3298         struct task_struct *task;
3299         unsigned long val = 0UL, lval, ovfl_mask, sval;
3300         pfarg_reg_t *req = (pfarg_reg_t *)arg;
3301         unsigned int cnum, reg_flags = 0;
3302         int i, can_access_pmu = 0, state;
3303         int is_loaded, is_system, is_counting, expert_mode;
3304         int ret = -EINVAL;
3305         pfm_reg_check_t rd_func;
3306
3307         /*
3308          * access is possible when loaded only for
3309          * self-monitoring tasks or in UP mode
3310          */
3311
3312         state     = ctx->ctx_state;
3313         is_loaded = state == PFM_CTX_LOADED ? 1 : 0;
3314         is_system = ctx->ctx_fl_system;
3315         ovfl_mask = pmu_conf->ovfl_val;
3316         task      = ctx->ctx_task;
3317
3318         if (state == PFM_CTX_ZOMBIE) return -EINVAL;
3319
3320         if (likely(is_loaded)) {
3321                 /*
3322                  * In system wide and when the context is loaded, access can only happen
3323                  * when the caller is running on the CPU being monitored by the session.
3324                  * It does not have to be the owner (ctx_task) of the context per se.
3325                  */
3326                 if (unlikely(is_system && ctx->ctx_cpu != smp_processor_id())) {
3327                         DPRINT(("should be running on CPU%d\n", ctx->ctx_cpu));
3328                         return -EBUSY;
3329                 }
3330                 /*
3331                  * this can be true when not self-monitoring only in UP
3332                  */
3333                 can_access_pmu = GET_PMU_OWNER() == task || is_system ? 1 : 0;
3334
3335                 if (can_access_pmu) ia64_srlz_d();
3336         }
3337         expert_mode = pfm_sysctl.expert_mode;
3338
3339         DPRINT(("ld=%d apmu=%d ctx_state=%d\n",
3340                 is_loaded,
3341                 can_access_pmu,
3342                 state));
3343
3344         /*
3345          * on both UP and SMP, we can only read the PMD from the hardware register when
3346          * the task is the owner of the local PMU.
3347          */
3348
3349         for (i = 0; i < count; i++, req++) {
3350
3351                 cnum        = req->reg_num;
3352                 reg_flags   = req->reg_flags;
3353
3354                 if (unlikely(!PMD_IS_IMPL(cnum))) goto error;
3355                 /*
3356                  * we can only read the register that we use. That includes
3357                  * the one we explicitly initialize AND the one we want included
3358                  * in the sampling buffer (smpl_regs).
3359                  *
3360                  * Having this restriction allows optimization in the ctxsw routine
3361                  * without compromising security (leaks)
3362                  */
3363                 if (unlikely(!CTX_IS_USED_PMD(ctx, cnum))) goto error;
3364
3365                 sval        = ctx->ctx_pmds[cnum].val;
3366                 lval        = ctx->ctx_pmds[cnum].lval;
3367                 is_counting = PMD_IS_COUNTING(cnum);
3368
3369                 /*
3370                  * If the task is not the current one, then we check if the
3371                  * PMU state is still in the local live register due to lazy ctxsw.
3372                  * If true, then we read directly from the registers.
3373                  */
3374                 if (can_access_pmu){
3375                         val = ia64_get_pmd(cnum);
3376                 } else {
3377                         /*
3378                          * context has been saved
3379                          * if context is zombie, then task does not exist anymore.
3380                          * In this case, we use the full value saved in the context (pfm_flush_regs()).
3381                          */
3382                         val = is_loaded ? ctx->th_pmds[cnum] : 0UL;
3383                 }
3384                 rd_func = pmu_conf->pmd_desc[cnum].read_check;
3385
3386                 if (is_counting) {
3387                         /*
3388                          * XXX: need to check for overflow when loaded
3389                          */
3390                         val &= ovfl_mask;
3391                         val += sval;
3392                 }
3393
3394                 /*
3395                  * execute read checker, if any
3396                  */
3397                 if (unlikely(expert_mode == 0 && rd_func)) {
3398                         unsigned long v = val;
3399                         ret = (*rd_func)(ctx->ctx_task, ctx, cnum, &v, regs);
3400                         if (ret) goto error;
3401                         val = v;
3402                         ret = -EINVAL;
3403                 }
3404
3405                 PFM_REG_RETFLAG_SET(reg_flags, 0);
3406
3407                 DPRINT(("pmd[%u]=0x%lx\n", cnum, val));
3408
3409                 /*
3410                  * update register return value, abort all if problem during copy.
3411                  * we only modify the reg_flags field. no check mode is fine because
3412                  * access has been verified upfront in sys_perfmonctl().
3413                  */
3414                 req->reg_value            = val;
3415                 req->reg_flags            = reg_flags;
3416                 req->reg_last_reset_val   = lval;
3417         }
3418
3419         return 0;
3420
3421 error:
3422         PFM_REG_RETFLAG_SET(req->reg_flags, PFM_REG_RETFL_EINVAL);
3423         return ret;
3424 }
3425
3426 int
3427 pfm_mod_write_pmcs(struct task_struct *task, void *req, unsigned int nreq, struct pt_regs *regs)
3428 {
3429         pfm_context_t *ctx;
3430
3431         if (req == NULL) return -EINVAL;
3432
3433         ctx = GET_PMU_CTX();
3434
3435         if (ctx == NULL) return -EINVAL;
3436
3437         /*
3438          * for now limit to current task, which is enough when calling
3439          * from overflow handler
3440          */
3441         if (task != current && ctx->ctx_fl_system == 0) return -EBUSY;
3442
3443         return pfm_write_pmcs(ctx, req, nreq, regs);
3444 }
3445 EXPORT_SYMBOL(pfm_mod_write_pmcs);
3446
3447 int
3448 pfm_mod_read_pmds(struct task_struct *task, void *req, unsigned int nreq, struct pt_regs *regs)
3449 {
3450         pfm_context_t *ctx;
3451
3452         if (req == NULL) return -EINVAL;
3453
3454         ctx = GET_PMU_CTX();
3455
3456         if (ctx == NULL) return -EINVAL;
3457
3458         /*
3459          * for now limit to current task, which is enough when calling
3460          * from overflow handler
3461          */
3462         if (task != current && ctx->ctx_fl_system == 0) return -EBUSY;
3463
3464         return pfm_read_pmds(ctx, req, nreq, regs);
3465 }
3466 EXPORT_SYMBOL(pfm_mod_read_pmds);
3467
3468 /*
3469  * Only call this function when a process it trying to
3470  * write the debug registers (reading is always allowed)
3471  */
3472 int
3473 pfm_use_debug_registers(struct task_struct *task)
3474 {
3475         pfm_context_t *ctx = task->thread.pfm_context;
3476         unsigned long flags;
3477         int ret = 0;
3478
3479         if (pmu_conf->use_rr_dbregs == 0) return 0;
3480
3481         DPRINT(("called for [%d]\n", task_pid_nr(task)));
3482
3483         /*
3484          * do it only once
3485          */
3486         if (task->thread.flags & IA64_THREAD_DBG_VALID) return 0;
3487
3488         /*
3489          * Even on SMP, we do not need to use an atomic here because
3490          * the only way in is via ptrace() and this is possible only when the
3491          * process is stopped. Even in the case where the ctxsw out is not totally
3492          * completed by the time we come here, there is no way the 'stopped' process
3493          * could be in the middle of fiddling with the pfm_write_ibr_dbr() routine.
3494          * So this is always safe.
3495          */
3496         if (ctx && ctx->ctx_fl_using_dbreg == 1) return -1;
3497
3498         LOCK_PFS(flags);
3499
3500         /*
3501          * We cannot allow setting breakpoints when system wide monitoring
3502          * sessions are using the debug registers.
3503          */
3504         if (pfm_sessions.pfs_sys_use_dbregs> 0)
3505                 ret = -1;
3506         else
3507                 pfm_sessions.pfs_ptrace_use_dbregs++;
3508
3509         DPRINT(("ptrace_use_dbregs=%u  sys_use_dbregs=%u by [%d] ret = %d\n",
3510                   pfm_sessions.pfs_ptrace_use_dbregs,
3511                   pfm_sessions.pfs_sys_use_dbregs,
3512                   task_pid_nr(task), ret));
3513
3514         UNLOCK_PFS(flags);
3515
3516         return ret;
3517 }
3518
3519 /*
3520  * This function is called for every task that exits with the
3521  * IA64_THREAD_DBG_VALID set. This indicates a task which was
3522  * able to use the debug registers for debugging purposes via
3523  * ptrace(). Therefore we know it was not using them for
3524  * performance monitoring, so we only decrement the number
3525  * of "ptraced" debug register users to keep the count up to date
3526  */
3527 int
3528 pfm_release_debug_registers(struct task_struct *task)
3529 {
3530         unsigned long flags;
3531         int ret;
3532
3533         if (pmu_conf->use_rr_dbregs == 0) return 0;
3534
3535         LOCK_PFS(flags);
3536         if (pfm_sessions.pfs_ptrace_use_dbregs == 0) {
3537                 printk(KERN_ERR "perfmon: invalid release for [%d] ptrace_use_dbregs=0\n", task_pid_nr(task));
3538                 ret = -1;
3539         }  else {
3540                 pfm_sessions.pfs_ptrace_use_dbregs--;
3541                 ret = 0;
3542         }
3543         UNLOCK_PFS(flags);
3544
3545         return ret;
3546 }
3547
3548 static int
3549 pfm_restart(pfm_context_t *ctx, void *arg, int count, struct pt_regs *regs)
3550 {
3551         struct task_struct *task;
3552         pfm_buffer_fmt_t *fmt;
3553         pfm_ovfl_ctrl_t rst_ctrl;
3554         int state, is_system;
3555         int ret = 0;
3556
3557         state     = ctx->ctx_state;
3558         fmt       = ctx->ctx_buf_fmt;
3559         is_system = ctx->ctx_fl_system;
3560         task      = PFM_CTX_TASK(ctx);
3561
3562         switch(state) {
3563                 case PFM_CTX_MASKED:
3564                         break;
3565                 case PFM_CTX_LOADED:
3566                         if (CTX_HAS_SMPL(ctx) && fmt->fmt_restart_active) break;
3567                         /* fall through */
3568                 case PFM_CTX_UNLOADED:
3569                 case PFM_CTX_ZOMBIE:
3570                         DPRINT(("invalid state=%d\n", state));
3571                         return -EBUSY;
3572                 default:
3573                         DPRINT(("state=%d, cannot operate (no active_restart handler)\n", state));
3574                         return -EINVAL;
3575         }
3576
3577         /*
3578          * In system wide and when the context is loaded, access can only happen
3579          * when the caller is running on the CPU being monitored by the session.
3580          * It does not have to be the owner (ctx_task) of the context per se.
3581          */
3582         if (is_system && ctx->ctx_cpu != smp_processor_id()) {
3583                 DPRINT(("should be running on CPU%d\n", ctx->ctx_cpu));
3584                 return -EBUSY;
3585         }
3586
3587         /* sanity check */
3588         if (unlikely(task == NULL)) {
3589                 printk(KERN_ERR "perfmon: [%d] pfm_restart no task\n", task_pid_nr(current));
3590                 return -EINVAL;
3591         }
3592
3593         if (task == current || is_system) {
3594
3595                 fmt = ctx->ctx_buf_fmt;
3596
3597                 DPRINT(("restarting self %d ovfl=0x%lx\n",
3598                         task_pid_nr(task),
3599                         ctx->ctx_ovfl_regs[0]));
3600
3601                 if (CTX_HAS_SMPL(ctx)) {
3602
3603                         prefetch(ctx->ctx_smpl_hdr);
3604
3605                         rst_ctrl.bits.mask_monitoring = 0;
3606                         rst_ctrl.bits.reset_ovfl_pmds = 0;
3607
3608                         if (state == PFM_CTX_LOADED)
3609                                 ret = pfm_buf_fmt_restart_active(fmt, task, &rst_ctrl, ctx->ctx_smpl_hdr, regs);
3610                         else
3611                                 ret = pfm_buf_fmt_restart(fmt, task, &rst_ctrl, ctx->ctx_smpl_hdr, regs);
3612                 } else {
3613                         rst_ctrl.bits.mask_monitoring = 0;
3614                         rst_ctrl.bits.reset_ovfl_pmds = 1;
3615                 }
3616
3617                 if (ret == 0) {
3618                         if (rst_ctrl.bits.reset_ovfl_pmds)
3619                                 pfm_reset_regs(ctx, ctx->ctx_ovfl_regs, PFM_PMD_LONG_RESET);
3620
3621                         if (rst_ctrl.bits.mask_monitoring == 0) {
3622                                 DPRINT(("resuming monitoring for [%d]\n", task_pid_nr(task)));
3623
3624                                 if (state == PFM_CTX_MASKED) pfm_restore_monitoring(task);
3625                         } else {
3626                                 DPRINT(("keeping monitoring stopped for [%d]\n", task_pid_nr(task)));
3627
3628                                 // cannot use pfm_stop_monitoring(task, regs);
3629                         }
3630                 }
3631                 /*
3632                  * clear overflowed PMD mask to remove any stale information
3633                  */
3634                 ctx->ctx_ovfl_regs[0] = 0UL;
3635
3636                 /*
3637                  * back to LOADED state
3638                  */
3639                 ctx->ctx_state = PFM_CTX_LOADED;
3640
3641                 /*
3642                  * XXX: not really useful for self monitoring
3643                  */
3644                 ctx->ctx_fl_can_restart = 0;
3645
3646                 return 0;
3647         }
3648
3649         /*
3650          * restart another task
3651          */
3652
3653         /*
3654          * When PFM_CTX_MASKED, we cannot issue a restart before the previous
3655          * one is seen by the task.
3656          */
3657         if (state == PFM_CTX_MASKED) {
3658                 if (ctx->ctx_fl_can_restart == 0) return -EINVAL;
3659                 /*
3660                  * will prevent subsequent restart before this one is
3661                  * seen by other task
3662                  */
3663                 ctx->ctx_fl_can_restart = 0;
3664         }
3665
3666         /*
3667          * if blocking, then post the semaphore is PFM_CTX_MASKED, i.e.
3668          * the task is blocked or on its way to block. That's the normal
3669          * restart path. If the monitoring is not masked, then the task
3670          * can be actively monitoring and we cannot directly intervene.
3671          * Therefore we use the trap mechanism to catch the task and
3672          * force it to reset the buffer/reset PMDs.
3673          *
3674          * if non-blocking, then we ensure that the task will go into
3675          * pfm_handle_work() before returning to user mode.
3676          *
3677          * We cannot explicitly reset another task, it MUST always
3678          * be done by the task itself. This works for system wide because
3679          * the tool that is controlling the session is logically doing
3680          * "self-monitoring".
3681          */
3682         if (CTX_OVFL_NOBLOCK(ctx) == 0 && state == PFM_CTX_MASKED) {
3683                 DPRINT(("unblocking [%d]\n", task_pid_nr(task)));
3684                 complete(&ctx->ctx_restart_done);
3685         } else {
3686                 DPRINT(("[%d] armed exit trap\n", task_pid_nr(task)));
3687
3688                 ctx->ctx_fl_trap_reason = PFM_TRAP_REASON_RESET;
3689
3690                 PFM_SET_WORK_PENDING(task, 1);
3691
3692                 set_notify_resume(task);
3693
3694                 /*
3695                  * XXX: send reschedule if task runs on another CPU
3696                  */
3697         }
3698         return 0;
3699 }
3700
3701 static int
3702 pfm_debug(pfm_context_t *ctx, void *arg, int count, struct pt_regs *regs)
3703 {
3704         unsigned int m = *(unsigned int *)arg;
3705
3706         pfm_sysctl.debug = m == 0 ? 0 : 1;
3707
3708         printk(KERN_INFO "perfmon debugging %s (timing reset)\n", pfm_sysctl.debug ? "on" : "off");
3709
3710         if (m == 0) {
3711                 memset(pfm_stats, 0, sizeof(pfm_stats));
3712                 for(m=0; m < NR_CPUS; m++) pfm_stats[m].pfm_ovfl_intr_cycles_min = ~0UL;
3713         }
3714         return 0;
3715 }
3716
3717 /*
3718  * arg can be NULL and count can be zero for this function
3719  */
3720 static int
3721 pfm_write_ibr_dbr(int mode, pfm_context_t *ctx, void *arg, int count, struct pt_regs *regs)
3722 {
3723         struct thread_struct *thread = NULL;
3724         struct task_struct *task;
3725         pfarg_dbreg_t *req = (pfarg_dbreg_t *)arg;
3726         unsigned long flags;
3727         dbreg_t dbreg;
3728         unsigned int rnum;
3729         int first_time;
3730         int ret = 0, state;
3731         int i, can_access_pmu = 0;
3732         int is_system, is_loaded;
3733
3734         if (pmu_conf->use_rr_dbregs == 0) return -EINVAL;
3735
3736         state     = ctx->ctx_state;
3737         is_loaded = state == PFM_CTX_LOADED ? 1 : 0;
3738         is_system = ctx->ctx_fl_system;
3739         task      = ctx->ctx_task;
3740
3741         if (state == PFM_CTX_ZOMBIE) return -EINVAL;
3742
3743         /*
3744          * on both UP and SMP, we can only write to the PMC when the task is
3745          * the owner of the local PMU.
3746          */
3747         if (is_loaded) {
3748                 thread = &task->thread;
3749                 /*
3750                  * In system wide and when the context is loaded, access can only happen
3751                  * when the caller is running on the CPU being monitored by the session.
3752                  * It does not have to be the owner (ctx_task) of the context per se.
3753                  */
3754                 if (unlikely(is_system && ctx->ctx_cpu != smp_processor_id())) {
3755                         DPRINT(("should be running on CPU%d\n", ctx->ctx_cpu));
3756                         return -EBUSY;
3757                 }
3758                 can_access_pmu = GET_PMU_OWNER() == task || is_system ? 1 : 0;
3759         }
3760
3761         /*
3762          * we do not need to check for ipsr.db because we do clear ibr.x, dbr.r, and dbr.w
3763          * ensuring that no real breakpoint can be installed via this call.
3764          *
3765          * IMPORTANT: regs can be NULL in this function
3766          */
3767
3768         first_time = ctx->ctx_fl_using_dbreg == 0;
3769
3770         /*
3771          * don't bother if we are loaded and task is being debugged
3772          */
3773         if (is_loaded && (thread->flags & IA64_THREAD_DBG_VALID) != 0) {
3774                 DPRINT(("debug registers already in use for [%d]\n", task_pid_nr(task)));
3775                 return -EBUSY;
3776         }
3777
3778         /*
3779          * check for debug registers in system wide mode
3780          *
3781          * If though a check is done in pfm_context_load(),
3782          * we must repeat it here, in case the registers are
3783          * written after the context is loaded
3784          */
3785         if (is_loaded) {
3786                 LOCK_PFS(flags);
3787
3788                 if (first_time && is_system) {
3789                         if (pfm_sessions.pfs_ptrace_use_dbregs)
3790                                 ret = -EBUSY;
3791                         else
3792                                 pfm_sessions.pfs_sys_use_dbregs++;
3793                 }
3794                 UNLOCK_PFS(flags);
3795         }
3796
3797         if (ret != 0) return ret;
3798
3799         /*
3800          * mark ourself as user of the debug registers for
3801          * perfmon purposes.
3802          */
3803         ctx->ctx_fl_using_dbreg = 1;
3804
3805         /*
3806          * clear hardware registers to make sure we don't
3807          * pick up stale state.
3808          *
3809          * for a system wide session, we do not use
3810          * thread.dbr, thread.ibr because this process
3811          * never leaves the current CPU and the state
3812          * is shared by all processes running on it
3813          */
3814         if (first_time && can_access_pmu) {
3815                 DPRINT(("[%d] clearing ibrs, dbrs\n", task_pid_nr(task)));
3816                 for (i=0; i < pmu_conf->num_ibrs; i++) {
3817                         ia64_set_ibr(i, 0UL);
3818                         ia64_dv_serialize_instruction();
3819                 }
3820                 ia64_srlz_i();
3821                 for (i=0; i < pmu_conf->num_dbrs; i++) {
3822                         ia64_set_dbr(i, 0UL);
3823                         ia64_dv_serialize_data();
3824                 }
3825                 ia64_srlz_d();
3826         }
3827
3828         /*
3829          * Now install the values into the registers
3830          */
3831         for (i = 0; i < count; i++, req++) {
3832
3833                 rnum      = req->dbreg_num;
3834                 dbreg.val = req->dbreg_value;
3835
3836                 ret = -EINVAL;
3837
3838                 if ((mode == PFM_CODE_RR && rnum >= PFM_NUM_IBRS) || ((mode == PFM_DATA_RR) && rnum >= PFM_NUM_DBRS)) {
3839                         DPRINT(("invalid register %u val=0x%lx mode=%d i=%d count=%d\n",
3840                                   rnum, dbreg.val, mode, i, count));
3841
3842                         goto abort_mission;
3843                 }
3844
3845                 /*
3846                  * make sure we do not install enabled breakpoint
3847                  */
3848                 if (rnum & 0x1) {
3849                         if (mode == PFM_CODE_RR)
3850                                 dbreg.ibr.ibr_x = 0;
3851                         else
3852                                 dbreg.dbr.dbr_r = dbreg.dbr.dbr_w = 0;
3853                 }
3854
3855                 PFM_REG_RETFLAG_SET(req->dbreg_flags, 0);
3856
3857                 /*
3858                  * Debug registers, just like PMC, can only be modified
3859                  * by a kernel call. Moreover, perfmon() access to those
3860                  * registers are centralized in this routine. The hardware
3861                  * does not modify the value of these registers, therefore,
3862                  * if we save them as they are written, we can avoid having
3863                  * to save them on context switch out. This is made possible
3864                  * by the fact that when perfmon uses debug registers, ptrace()
3865                  * won't be able to modify them concurrently.
3866                  */
3867                 if (mode == PFM_CODE_RR) {
3868                         CTX_USED_IBR(ctx, rnum);
3869
3870                         if (can_access_pmu) {
3871                                 ia64_set_ibr(rnum, dbreg.val);
3872                                 ia64_dv_serialize_instruction();
3873                         }
3874
3875                         ctx->ctx_ibrs[rnum] = dbreg.val;
3876
3877                         DPRINT(("write ibr%u=0x%lx used_ibrs=0x%x ld=%d apmu=%d\n",
3878                                 rnum, dbreg.val, ctx->ctx_used_ibrs[0], is_loaded, can_access_pmu));
3879                 } else {
3880                         CTX_USED_DBR(ctx, rnum);
3881
3882                         if (can_access_pmu) {
3883                                 ia64_set_dbr(rnum, dbreg.val);
3884                                 ia64_dv_serialize_data();
3885                         }
3886                         ctx->ctx_dbrs[rnum] = dbreg.val;
3887
3888                         DPRINT(("write dbr%u=0x%lx used_dbrs=0x%x ld=%d apmu=%d\n",
3889                                 rnum, dbreg.val, ctx->ctx_used_dbrs[0], is_loaded, can_access_pmu));
3890                 }
3891         }
3892
3893         return 0;
3894
3895 abort_mission:
3896         /*
3897          * in case it was our first attempt, we undo the global modifications
3898          */
3899         if (first_time) {
3900                 LOCK_PFS(flags);
3901                 if (ctx->ctx_fl_system) {
3902                         pfm_sessions.pfs_sys_use_dbregs--;
3903                 }
3904                 UNLOCK_PFS(flags);
3905                 ctx->ctx_fl_using_dbreg = 0;
3906         }
3907         /*
3908          * install error return flag
3909          */
3910         PFM_REG_RETFLAG_SET(req->dbreg_flags, PFM_REG_RETFL_EINVAL);
3911
3912         return ret;
3913 }
3914
3915 static int
3916 pfm_write_ibrs(pfm_context_t *ctx, void *arg, int count, struct pt_regs *regs)
3917 {
3918         return pfm_write_ibr_dbr(PFM_CODE_RR, ctx, arg, count, regs);
3919 }
3920
3921 static int
3922 pfm_write_dbrs(pfm_context_t *ctx, void *arg, int count, struct pt_regs *regs)
3923 {
3924         return pfm_write_ibr_dbr(PFM_DATA_RR, ctx, arg, count, regs);
3925 }
3926
3927 int
3928 pfm_mod_write_ibrs(struct task_struct *task, void *req, unsigned int nreq, struct pt_regs *regs)
3929 {
3930         pfm_context_t *ctx;
3931
3932         if (req == NULL) return -EINVAL;
3933
3934         ctx = GET_PMU_CTX();
3935
3936         if (ctx == NULL) return -EINVAL;
3937
3938         /*
3939          * for now limit to current task, which is enough when calling
3940          * from overflow handler
3941          */
3942         if (task != current && ctx->ctx_fl_system == 0) return -EBUSY;
3943
3944         return pfm_write_ibrs(ctx, req, nreq, regs);
3945 }
3946 EXPORT_SYMBOL(pfm_mod_write_ibrs);
3947
3948 int
3949 pfm_mod_write_dbrs(struct task_struct *task, void *req, unsigned int nreq, struct pt_regs *regs)
3950 {
3951         pfm_context_t *ctx;
3952
3953         if (req == NULL) return -EINVAL;
3954
3955         ctx = GET_PMU_CTX();
3956
3957         if (ctx == NULL) return -EINVAL;
3958
3959         /*
3960          * for now limit to current task, which is enough when calling
3961          * from overflow handler
3962          */
3963         if (task != current && ctx->ctx_fl_system == 0) return -EBUSY;
3964
3965         return pfm_write_dbrs(ctx, req, nreq, regs);
3966 }
3967 EXPORT_SYMBOL(pfm_mod_write_dbrs);
3968
3969
3970 static int
3971 pfm_get_features(pfm_context_t *ctx, void *arg, int count, struct pt_regs *regs)
3972 {
3973         pfarg_features_t *req = (pfarg_features_t *)arg;
3974
3975         req->ft_version = PFM_VERSION;
3976         return 0;
3977 }
3978
3979 static int
3980 pfm_stop(pfm_context_t *ctx, void *arg, int count, struct pt_regs *regs)
3981 {
3982         struct pt_regs *tregs;
3983         struct task_struct *task = PFM_CTX_TASK(ctx);
3984         int state, is_system;
3985
3986         state     = ctx->ctx_state;
3987         is_system = ctx->ctx_fl_system;
3988
3989         /*
3990          * context must be attached to issue the stop command (includes LOADED,MASKED,ZOMBIE)
3991          */
3992         if (state == PFM_CTX_UNLOADED) return -EINVAL;
3993
3994         /*
3995          * In system wide and when the context is loaded, access can only happen
3996          * when the caller is running on the CPU being monitored by the session.
3997          * It does not have to be the owner (ctx_task) of the context per se.
3998          */
3999         if (is_system && ctx->ctx_cpu != smp_processor_id()) {
4000                 DPRINT(("should be running on CPU%d\n", ctx->ctx_cpu));
4001                 return -EBUSY;
4002         }
4003         DPRINT(("task [%d] ctx_state=%d is_system=%d\n",
4004                 task_pid_nr(PFM_CTX_TASK(ctx)),
4005                 state,
4006                 is_system));
4007         /*
4008          * in system mode, we need to update the PMU directly
4009          * and the user level state of the caller, which may not
4010          * necessarily be the creator of the context.
4011          */
4012         if (is_system) {
4013                 /*
4014                  * Update local PMU first
4015                  *
4016                  * disable dcr pp
4017                  */
4018                 ia64_setreg(_IA64_REG_CR_DCR, ia64_getreg(_IA64_REG_CR_DCR) & ~IA64_DCR_PP);
4019                 ia64_srlz_i();
4020
4021                 /*
4022                  * update local cpuinfo
4023                  */
4024                 PFM_CPUINFO_CLEAR(PFM_CPUINFO_DCR_PP);
4025
4026                 /*
4027                  * stop monitoring, does srlz.i
4028                  */
4029                 pfm_clear_psr_pp();
4030
4031                 /*
4032                  * stop monitoring in the caller
4033                  */
4034                 ia64_psr(regs)->pp = 0;
4035
4036                 return 0;
4037         }
4038         /*
4039          * per-task mode
4040          */
4041
4042         if (task == current) {
4043                 /* stop monitoring  at kernel level */
4044                 pfm_clear_psr_up();
4045
4046                 /*
4047                  * stop monitoring at the user level
4048                  */
4049                 ia64_psr(regs)->up = 0;
4050         } else {
4051                 tregs = task_pt_regs(task);
4052
4053                 /*
4054                  * stop monitoring at the user level
4055                  */
4056                 ia64_psr(tregs)->up = 0;
4057
4058                 /*
4059                  * monitoring disabled in kernel at next reschedule
4060                  */
4061                 ctx->ctx_saved_psr_up = 0;
4062                 DPRINT(("task=[%d]\n", task_pid_nr(task)));
4063         }
4064         return 0;
4065 }
4066
4067
4068 static int
4069 pfm_start(pfm_context_t *ctx, void *arg, int count, struct pt_regs *regs)
4070 {
4071         struct pt_regs *tregs;
4072         int state, is_system;
4073
4074         state     = ctx->ctx_state;
4075         is_system = ctx->ctx_fl_system;
4076
4077         if (state != PFM_CTX_LOADED) return -EINVAL;
4078
4079         /*
4080          * In system wide and when the context is loaded, access can only happen
4081          * when the caller is running on the CPU being monitored by the session.
4082          * It does not have to be the owner (ctx_task) of the context per se.
4083          */
4084         if (is_system && ctx->ctx_cpu != smp_processor_id()) {
4085                 DPRINT(("should be running on CPU%d\n", ctx->ctx_cpu));
4086                 return -EBUSY;
4087         }
4088
4089         /*
4090          * in system mode, we need to update the PMU directly
4091          * and the user level state of the caller, which may not
4092          * necessarily be the creator of the context.
4093          */
4094         if (is_system) {
4095
4096                 /*
4097                  * set user level psr.pp for the caller
4098                  */
4099                 ia64_psr(regs)->pp = 1;
4100
4101                 /*
4102                  * now update the local PMU and cpuinfo
4103                  */
4104                 PFM_CPUINFO_SET(PFM_CPUINFO_DCR_PP);
4105
4106                 /*
4107                  * start monitoring at kernel level
4108                  */
4109                 pfm_set_psr_pp();
4110
4111                 /* enable dcr pp */
4112                 ia64_setreg(_IA64_REG_CR_DCR, ia64_getreg(_IA64_REG_CR_DCR) | IA64_DCR_PP);
4113                 ia64_srlz_i();
4114
4115                 return 0;
4116         }
4117
4118         /*
4119          * per-process mode
4120          */
4121
4122         if (ctx->ctx_task == current) {
4123
4124                 /* start monitoring at kernel level */
4125                 pfm_set_psr_up();
4126
4127                 /*
4128                  * activate monitoring at user level
4129                  */
4130                 ia64_psr(regs)->up = 1;
4131
4132         } else {
4133                 tregs = task_pt_regs(ctx->ctx_task);
4134
4135                 /*
4136                  * start monitoring at the kernel level the next
4137                  * time the task is scheduled
4138                  */
4139                 ctx->ctx_saved_psr_up = IA64_PSR_UP;
4140
4141                 /*
4142                  * activate monitoring at user level
4143                  */
4144                 ia64_psr(tregs)->up = 1;
4145         }
4146         return 0;
4147 }
4148
4149 static int
4150 pfm_get_pmc_reset(pfm_context_t *ctx, void *arg, int count, struct pt_regs *regs)
4151 {
4152         pfarg_reg_t *req = (pfarg_reg_t *)arg;
4153         unsigned int cnum;
4154         int i;
4155         int ret = -EINVAL;
4156
4157         for (i = 0; i < count; i++, req++) {
4158
4159                 cnum = req->reg_num;
4160
4161                 if (!PMC_IS_IMPL(cnum)) goto abort_mission;
4162
4163                 req->reg_value = PMC_DFL_VAL(cnum);
4164
4165                 PFM_REG_RETFLAG_SET(req->reg_flags, 0);
4166
4167                 DPRINT(("pmc_reset_val pmc[%u]=0x%lx\n", cnum, req->reg_value));
4168         }
4169         return 0;
4170
4171 abort_mission:
4172         PFM_REG_RETFLAG_SET(req->reg_flags, PFM_REG_RETFL_EINVAL);
4173         return ret;
4174 }
4175
4176 static int
4177 pfm_check_task_exist(pfm_context_t *ctx)
4178 {
4179         struct task_struct *g, *t;
4180         int ret = -ESRCH;
4181
4182         read_lock(&tasklist_lock);
4183
4184         do_each_thread (g, t) {
4185                 if (t->thread.pfm_context == ctx) {
4186                         ret = 0;
4187                         goto out;
4188                 }
4189         } while_each_thread (g, t);
4190 out:
4191         read_unlock(&tasklist_lock);
4192
4193         DPRINT(("pfm_check_task_exist: ret=%d ctx=%p\n", ret, ctx));
4194
4195         return ret;
4196 }
4197
4198 static int
4199 pfm_context_load(pfm_context_t *ctx, void *arg, int count, struct pt_regs *regs)
4200 {
4201         struct task_struct *task;
4202         struct thread_struct *thread;
4203         struct pfm_context_t *old;
4204         unsigned long flags;
4205 #ifndef CONFIG_SMP
4206         struct task_struct *owner_task = NULL;
4207 #endif
4208         pfarg_load_t *req = (pfarg_load_t *)arg;
4209         unsigned long *pmcs_source, *pmds_source;
4210         int the_cpu;
4211         int ret = 0;
4212         int state, is_system, set_dbregs = 0;
4213
4214         state     = ctx->ctx_state;
4215         is_system = ctx->ctx_fl_system;
4216         /*
4217          * can only load from unloaded or terminated state
4218          */
4219         if (state != PFM_CTX_UNLOADED) {
4220                 DPRINT(("cannot load to [%d], invalid ctx_state=%d\n",
4221                         req->load_pid,
4222                         ctx->ctx_state));
4223                 return -EBUSY;
4224         }
4225
4226         DPRINT(("load_pid [%d] using_dbreg=%d\n", req->load_pid, ctx->ctx_fl_using_dbreg));
4227
4228         if (CTX_OVFL_NOBLOCK(ctx) == 0 && req->load_pid == current->pid) {
4229                 DPRINT(("cannot use blocking mode on self\n"));
4230                 return -EINVAL;
4231         }
4232
4233         ret = pfm_get_task(ctx, req->load_pid, &task);
4234         if (ret) {
4235                 DPRINT(("load_pid [%d] get_task=%d\n", req->load_pid, ret));
4236                 return ret;
4237         }
4238
4239         ret = -EINVAL;
4240
4241         /*
4242          * system wide is self monitoring only
4243          */
4244         if (is_system && task != current) {
4245                 DPRINT(("system wide is self monitoring only load_pid=%d\n",
4246                         req->load_pid));
4247                 goto error;
4248         }
4249
4250         thread = &task->thread;
4251
4252         ret = 0;
4253         /*
4254          * cannot load a context which is using range restrictions,
4255          * into a task that is being debugged.
4256          */
4257         if (ctx->ctx_fl_using_dbreg) {
4258                 if (thread->flags & IA64_THREAD_DBG_VALID) {
4259                         ret = -EBUSY;
4260                         DPRINT(("load_pid [%d] task is debugged, cannot load range restrictions\n", req->load_pid));
4261                         goto error;
4262                 }
4263                 LOCK_PFS(flags);
4264
4265                 if (is_system) {
4266                         if (pfm_sessions.pfs_ptrace_use_dbregs) {
4267                                 DPRINT(("cannot load [%d] dbregs in use\n",
4268                                                         task_pid_nr(task)));
4269                                 ret = -EBUSY;
4270                         } else {
4271                                 pfm_sessions.pfs_sys_use_dbregs++;
4272                                 DPRINT(("load [%d] increased sys_use_dbreg=%u\n", task_pid_nr(task), pfm_sessions.pfs_sys_use_dbregs));
4273                                 set_dbregs = 1;
4274                         }
4275                 }
4276
4277                 UNLOCK_PFS(flags);
4278
4279                 if (ret) goto error;
4280         }
4281
4282         /*
4283          * SMP system-wide monitoring implies self-monitoring.
4284          *
4285          * The programming model expects the task to
4286          * be pinned on a CPU throughout the session.
4287          * Here we take note of the current CPU at the
4288          * time the context is loaded. No call from
4289          * another CPU will be allowed.
4290          *
4291          * The pinning via shed_setaffinity()
4292          * must be done by the calling task prior
4293          * to this call.
4294          *
4295          * systemwide: keep track of CPU this session is supposed to run on
4296          */
4297         the_cpu = ctx->ctx_cpu = smp_processor_id();
4298
4299         ret = -EBUSY;
4300         /*
4301          * now reserve the session
4302          */
4303         ret = pfm_reserve_session(current, is_system, the_cpu);
4304         if (ret) goto error;
4305
4306         /*
4307          * task is necessarily stopped at this point.
4308          *
4309          * If the previous context was zombie, then it got removed in
4310          * pfm_save_regs(). Therefore we should not see it here.
4311          * If we see a context, then this is an active context
4312          *
4313          * XXX: needs to be atomic
4314          */
4315         DPRINT(("before cmpxchg() old_ctx=%p new_ctx=%p\n",
4316                 thread->pfm_context, ctx));
4317
4318         ret = -EBUSY;
4319         old = ia64_cmpxchg(acq, &thread->pfm_context, NULL, ctx, sizeof(pfm_context_t *));
4320         if (old != NULL) {
4321                 DPRINT(("load_pid [%d] already has a context\n", req->load_pid));
4322                 goto error_unres;
4323         }
4324
4325         pfm_reset_msgq(ctx);
4326
4327         ctx->ctx_state = PFM_CTX_LOADED;
4328
4329         /*
4330          * link context to task
4331          */
4332         ctx->ctx_task = task;
4333
4334         if (is_system) {
4335                 /*
4336                  * we load as stopped
4337                  */
4338                 PFM_CPUINFO_SET(PFM_CPUINFO_SYST_WIDE);
4339                 PFM_CPUINFO_CLEAR(PFM_CPUINFO_DCR_PP);
4340
4341                 if (ctx->ctx_fl_excl_idle) PFM_CPUINFO_SET(PFM_CPUINFO_EXCL_IDLE);
4342         } else {
4343                 thread->flags |= IA64_THREAD_PM_VALID;
4344         }
4345
4346         /*
4347          * propagate into thread-state
4348          */
4349         pfm_copy_pmds(task, ctx);
4350         pfm_copy_pmcs(task, ctx);
4351
4352         pmcs_source = ctx->th_pmcs;
4353         pmds_source = ctx->th_pmds;
4354
4355         /*
4356          * always the case for system-wide
4357          */
4358         if (task == current) {
4359
4360                 if (is_system == 0) {
4361
4362                         /* allow user level control */
4363                         ia64_psr(regs)->sp = 0;
4364                         DPRINT(("clearing psr.sp for [%d]\n", task_pid_nr(task)));
4365
4366                         SET_LAST_CPU(ctx, smp_processor_id());
4367                         INC_ACTIVATION();
4368                         SET_ACTIVATION(ctx);
4369 #ifndef CONFIG_SMP
4370                         /*
4371                          * push the other task out, if any
4372                          */
4373                         owner_task = GET_PMU_OWNER();
4374                         if (owner_task) pfm_lazy_save_regs(owner_task);
4375 #endif
4376                 }
4377                 /*
4378                  * load all PMD from ctx to PMU (as opposed to thread state)
4379                  * restore all PMC from ctx to PMU
4380                  */
4381                 pfm_restore_pmds(pmds_source, ctx->ctx_all_pmds[0]);
4382                 pfm_restore_pmcs(pmcs_source, ctx->ctx_all_pmcs[0]);
4383
4384                 ctx->ctx_reload_pmcs[0] = 0UL;
4385                 ctx->ctx_reload_pmds[0] = 0UL;
4386
4387                 /*
4388                  * guaranteed safe by earlier check against DBG_VALID
4389                  */
4390                 if (ctx->ctx_fl_using_dbreg) {
4391                         pfm_restore_ibrs(ctx->ctx_ibrs, pmu_conf->num_ibrs);
4392                         pfm_restore_dbrs(ctx->ctx_dbrs, pmu_conf->num_dbrs);
4393                 }
4394                 /*
4395                  * set new ownership
4396                  */
4397                 SET_PMU_OWNER(task, ctx);
4398
4399                 DPRINT(("context loaded on PMU for [%d]\n", task_pid_nr(task)));
4400         } else {
4401                 /*
4402                  * when not current, task MUST be stopped, so this is safe
4403                  */
4404                 regs = task_pt_regs(task);
4405
4406                 /* force a full reload */
4407                 ctx->ctx_last_activation = PFM_INVALID_ACTIVATION;
4408                 SET_LAST_CPU(ctx, -1);
4409
4410                 /* initial saved psr (stopped) */
4411                 ctx->ctx_saved_psr_up = 0UL;
4412                 ia64_psr(regs)->up = ia64_psr(regs)->pp = 0;
4413         }
4414
4415         ret = 0;
4416
4417 error_unres:
4418         if (ret) pfm_unreserve_session(ctx, ctx->ctx_fl_system, the_cpu);
4419 error:
4420         /*
4421          * we must undo the dbregs setting (for system-wide)
4422          */
4423         if (ret && set_dbregs) {
4424                 LOCK_PFS(flags);
4425                 pfm_sessions.pfs_sys_use_dbregs--;
4426                 UNLOCK_PFS(flags);
4427         }
4428         /*
4429          * release task, there is now a link with the context
4430          */
4431         if (is_system == 0 && task != current) {
4432                 pfm_put_task(task);
4433
4434                 if (ret == 0) {
4435                         ret = pfm_check_task_exist(ctx);
4436                         if (ret) {
4437                                 ctx->ctx_state = PFM_CTX_UNLOADED;
4438                                 ctx->ctx_task  = NULL;
4439                         }
4440                 }
4441         }
4442         return ret;
4443 }
4444
4445 /*
4446  * in this function, we do not need to increase the use count
4447  * for the task via get_task_struct(), because we hold the
4448  * context lock. If the task were to disappear while having
4449  * a context attached, it would go through pfm_exit_thread()
4450  * which also grabs the context lock  and would therefore be blocked
4451  * until we are here.
4452  */
4453 static void pfm_flush_pmds(struct task_struct *, pfm_context_t *ctx);
4454
4455 static int
4456 pfm_context_unload(pfm_context_t *ctx, void *arg, int count, struct pt_regs *regs)
4457 {
4458         struct task_struct *task = PFM_CTX_TASK(ctx);
4459         struct pt_regs *tregs;
4460         int prev_state, is_system;
4461         int ret;
4462
4463         DPRINT(("ctx_state=%d task [%d]\n", ctx->ctx_state, task ? task_pid_nr(task) : -1));
4464
4465         prev_state = ctx->ctx_state;
4466         is_system  = ctx->ctx_fl_system;
4467
4468         /*
4469          * unload only when necessary
4470          */
4471         if (prev_state == PFM_CTX_UNLOADED) {
4472                 DPRINT(("ctx_state=%d, nothing to do\n", prev_state));
4473                 return 0;
4474         }
4475
4476         /*
4477          * clear psr and dcr bits
4478          */
4479         ret = pfm_stop(ctx, NULL, 0, regs);
4480         if (ret) return ret;
4481
4482         ctx->ctx_state = PFM_CTX_UNLOADED;
4483
4484         /*
4485          * in system mode, we need to update the PMU directly
4486          * and the user level state of the caller, which may not
4487          * necessarily be the creator of the context.
4488          */
4489         if (is_system) {
4490
4491                 /*
4492                  * Update cpuinfo
4493                  *
4494                  * local PMU is taken care of in pfm_stop()
4495                  */
4496                 PFM_CPUINFO_CLEAR(PFM_CPUINFO_SYST_WIDE);
4497                 PFM_CPUINFO_CLEAR(PFM_CPUINFO_EXCL_IDLE);
4498
4499                 /*
4500                  * save PMDs in context
4501                  * release ownership
4502                  */
4503                 pfm_flush_pmds(current, ctx);
4504
4505                 /*
4506                  * at this point we are done with the PMU
4507                  * so we can unreserve the resource.
4508                  */
4509                 if (prev_state != PFM_CTX_ZOMBIE)
4510                         pfm_unreserve_session(ctx, 1 , ctx->ctx_cpu);
4511
4512                 /*
4513                  * disconnect context from task
4514                  */
4515                 task->thread.pfm_context = NULL;
4516                 /*
4517                  * disconnect task from context
4518                  */
4519                 ctx->ctx_task = NULL;
4520
4521                 /*
4522                  * There is nothing more to cleanup here.
4523                  */
4524                 return 0;
4525         }
4526
4527         /*
4528          * per-task mode
4529          */
4530         tregs = task == current ? regs : task_pt_regs(task);
4531
4532         if (task == current) {
4533                 /*
4534                  * cancel user level control
4535                  */
4536                 ia64_psr(regs)->sp = 1;
4537
4538                 DPRINT(("setting psr.sp for [%d]\n", task_pid_nr(task)));
4539         }
4540         /*
4541          * save PMDs to context
4542          * release ownership
4543          */
4544         pfm_flush_pmds(task, ctx);
4545
4546         /*
4547          * at this point we are done with the PMU
4548          * so we can unreserve the resource.
4549          *
4550          * when state was ZOMBIE, we have already unreserved.
4551          */
4552         if (prev_state != PFM_CTX_ZOMBIE)
4553                 pfm_unreserve_session(ctx, 0 , ctx->ctx_cpu);
4554
4555         /*
4556          * reset activation counter and psr
4557          */
4558         ctx->ctx_last_activation = PFM_INVALID_ACTIVATION;
4559         SET_LAST_CPU(ctx, -1);
4560
4561         /*
4562          * PMU state will not be restored
4563          */
4564         task->thread.flags &= ~IA64_THREAD_PM_VALID;
4565
4566         /*
4567          * break links between context and task
4568          */
4569         task->thread.pfm_context  = NULL;
4570         ctx->ctx_task             = NULL;
4571
4572         PFM_SET_WORK_PENDING(task, 0);
4573
4574         ctx->ctx_fl_trap_reason  = PFM_TRAP_REASON_NONE;
4575         ctx->ctx_fl_can_restart  = 0;
4576         ctx->ctx_fl_going_zombie = 0;
4577
4578         DPRINT(("disconnected [%d] from context\n", task_pid_nr(task)));
4579
4580         return 0;
4581 }
4582
4583
4584 /*
4585  * called only from exit_thread(): task == current
4586  * we come here only if current has a context attached (loaded or masked)
4587  */
4588 void
4589 pfm_exit_thread(struct task_struct *task)
4590 {
4591         pfm_context_t *ctx;
4592         unsigned long flags;
4593         struct pt_regs *regs = task_pt_regs(task);
4594         int ret, state;
4595         int free_ok = 0;
4596
4597         ctx = PFM_GET_CTX(task);
4598
4599         PROTECT_CTX(ctx, flags);
4600
4601         DPRINT(("state=%d task [%d]\n", ctx->ctx_state, task_pid_nr(task)));
4602
4603         state = ctx->ctx_state;
4604         switch(state) {
4605                 case PFM_CTX_UNLOADED:
4606                         /*
4607                          * only comes to this function if pfm_context is not NULL, i.e., cannot
4608                          * be in unloaded state
4609                          */
4610                         printk(KERN_ERR "perfmon: pfm_exit_thread [%d] ctx unloaded\n", task_pid_nr(task));
4611                         break;
4612                 case PFM_CTX_LOADED:
4613                 case PFM_CTX_MASKED:
4614                         ret = pfm_context_unload(ctx, NULL, 0, regs);
4615                         if (ret) {
4616                                 printk(KERN_ERR "perfmon: pfm_exit_thread [%d] state=%d unload failed %d\n", task_pid_nr(task), state, ret);
4617                         }
4618                         DPRINT(("ctx unloaded for current state was %d\n", state));
4619
4620                         pfm_end_notify_user(ctx);
4621                         break;
4622                 case PFM_CTX_ZOMBIE:
4623                         ret = pfm_context_unload(ctx, NULL, 0, regs);
4624                         if (ret) {
4625                                 printk(KERN_ERR "perfmon: pfm_exit_thread [%d] state=%d unload failed %d\n", task_pid_nr(task), state, ret);
4626                         }
4627                         free_ok = 1;
4628                         break;
4629                 default:
4630                         printk(KERN_ERR "perfmon: pfm_exit_thread [%d] unexpected state=%d\n", task_pid_nr(task), state);
4631                         break;
4632         }
4633         UNPROTECT_CTX(ctx, flags);
4634
4635         { u64 psr = pfm_get_psr();
4636           BUG_ON(psr & (IA64_PSR_UP|IA64_PSR_PP));
4637           BUG_ON(GET_PMU_OWNER());
4638           BUG_ON(ia64_psr(regs)->up);
4639           BUG_ON(ia64_psr(regs)->pp);
4640         }
4641
4642         /*
4643          * All memory free operations (especially for vmalloc'ed memory)
4644          * MUST be done with interrupts ENABLED.
4645          */
4646         if (free_ok) pfm_context_free(ctx);
4647 }
4648
4649 /*
4650  * functions MUST be listed in the increasing order of their index (see permfon.h)
4651  */
4652 #define PFM_CMD(name, flags, arg_count, arg_type, getsz) { name, #name, flags, arg_count, sizeof(arg_type), getsz }
4653 #define PFM_CMD_S(name, flags) { name, #name, flags, 0, 0, NULL }
4654 #define PFM_CMD_PCLRWS  (PFM_CMD_FD|PFM_CMD_ARG_RW|PFM_CMD_STOP)
4655 #define PFM_CMD_PCLRW   (PFM_CMD_FD|PFM_CMD_ARG_RW)
4656 #define PFM_CMD_NONE    { NULL, "no-cmd", 0, 0, 0, NULL}
4657
4658 static pfm_cmd_desc_t pfm_cmd_tab[]={
4659 /* 0  */PFM_CMD_NONE,
4660 /* 1  */PFM_CMD(pfm_write_pmcs, PFM_CMD_PCLRWS, PFM_CMD_ARG_MANY, pfarg_reg_t, NULL),
4661 /* 2  */PFM_CMD(pfm_write_pmds, PFM_CMD_PCLRWS, PFM_CMD_ARG_MANY, pfarg_reg_t, NULL),
4662 /* 3  */PFM_CMD(pfm_read_pmds, PFM_CMD_PCLRWS, PFM_CMD_ARG_MANY, pfarg_reg_t, NULL),
4663 /* 4  */PFM_CMD_S(pfm_stop, PFM_CMD_PCLRWS),
4664 /* 5  */PFM_CMD_S(pfm_start, PFM_CMD_PCLRWS),
4665 /* 6  */PFM_CMD_NONE,
4666 /* 7  */PFM_CMD_NONE,
4667 /* 8  */PFM_CMD(pfm_context_create, PFM_CMD_ARG_RW, 1, pfarg_context_t, pfm_ctx_getsize),
4668 /* 9  */PFM_CMD_NONE,
4669 /* 10 */PFM_CMD_S(pfm_restart, PFM_CMD_PCLRW),
4670 /* 11 */PFM_CMD_NONE,
4671 /* 12 */PFM_CMD(pfm_get_features, PFM_CMD_ARG_RW, 1, pfarg_features_t, NULL),
4672 /* 13 */PFM_CMD(pfm_debug, 0, 1, unsigned int, NULL),
4673 /* 14 */PFM_CMD_NONE,
4674 /* 15 */PFM_CMD(pfm_get_pmc_reset, PFM_CMD_ARG_RW, PFM_CMD_ARG_MANY, pfarg_reg_t, NULL),
4675 /* 16 */PFM_CMD(pfm_context_load, PFM_CMD_PCLRWS, 1, pfarg_load_t, NULL),
4676 /* 17 */PFM_CMD_S(pfm_context_unload, PFM_CMD_PCLRWS),
4677 /* 18 */PFM_CMD_NONE,
4678 /* 19 */PFM_CMD_NONE,
4679 /* 20 */PFM_CMD_NONE,
4680 /* 21 */PFM_CMD_NONE,
4681 /* 22 */PFM_CMD_NONE,
4682 /* 23 */PFM_CMD_NONE,
4683 /* 24 */PFM_CMD_NONE,
4684 /* 25 */PFM_CMD_NONE,
4685 /* 26 */PFM_CMD_NONE,
4686 /* 27 */PFM_CMD_NONE,
4687 /* 28 */PFM_CMD_NONE,
4688 /* 29 */PFM_CMD_NONE,
4689 /* 30 */PFM_CMD_NONE,
4690 /* 31 */PFM_CMD_NONE,
4691 /* 32 */PFM_CMD(pfm_write_ibrs, PFM_CMD_PCLRWS, PFM_CMD_ARG_MANY, pfarg_dbreg_t, NULL),
4692 /* 33 */PFM_CMD(pfm_write_dbrs, PFM_CMD_PCLRWS, PFM_CMD_ARG_MANY, pfarg_dbreg_t, NULL)
4693 };
4694 #define PFM_CMD_COUNT   (sizeof(pfm_cmd_tab)/sizeof(pfm_cmd_desc_t))
4695
4696 static int
4697 pfm_check_task_state(pfm_context_t *ctx, int cmd, unsigned long flags)
4698 {
4699         struct task_struct *task;
4700         int state, old_state;
4701
4702 recheck:
4703         state = ctx->ctx_state;
4704         task  = ctx->ctx_task;
4705
4706         if (task == NULL) {
4707                 DPRINT(("context %d no task, state=%d\n", ctx->ctx_fd, state));
4708                 return 0;
4709         }
4710
4711         DPRINT(("context %d state=%d [%d] task_state=%ld must_stop=%d\n",
4712                 ctx->ctx_fd,
4713                 state,
4714                 task_pid_nr(task),
4715                 task->state, PFM_CMD_STOPPED(cmd)));
4716
4717         /*
4718          * self-monitoring always ok.
4719          *
4720          * for system-wide the caller can either be the creator of the
4721          * context (to one to which the context is attached to) OR
4722          * a task running on the same CPU as the session.
4723          */
4724         if (task == current || ctx->ctx_fl_system) return 0;
4725
4726         /*
4727          * we are monitoring another thread
4728          */
4729         switch(state) {
4730                 case PFM_CTX_UNLOADED:
4731                         /*
4732                          * if context is UNLOADED we are safe to go
4733                          */
4734                         return 0;
4735                 case PFM_CTX_ZOMBIE:
4736                         /*
4737                          * no command can operate on a zombie context
4738                          */
4739                         DPRINT(("cmd %d state zombie cannot operate on context\n", cmd));
4740                         return -EINVAL;
4741                 case PFM_CTX_MASKED:
4742                         /*
4743                          * PMU state has been saved to software even though
4744                          * the thread may still be running.
4745                          */
4746                         if (cmd != PFM_UNLOAD_CONTEXT) return 0;
4747         }
4748
4749         /*
4750          * context is LOADED or MASKED. Some commands may need to have
4751          * the task stopped.
4752          *
4753          * We could lift this restriction for UP but it would mean that
4754          * the user has no guarantee the task would not run between
4755          * two successive calls to perfmonctl(). That's probably OK.
4756          * If this user wants to ensure the task does not run, then
4757          * the task must be stopped.
4758          */
4759         if (PFM_CMD_STOPPED(cmd)) {
4760                 if (!task_is_stopped_or_traced(task)) {
4761                         DPRINT(("[%d] task not in stopped state\n", task_pid_nr(task)));
4762                         return -EBUSY;
4763                 }
4764                 /*
4765                  * task is now stopped, wait for ctxsw out
4766                  *
4767                  * This is an interesting point in the code.
4768                  * We need to unprotect the context because
4769                  * the pfm_save_regs() routines needs to grab
4770                  * the same lock. There are danger in doing
4771                  * this because it leaves a window open for
4772                  * another task to get access to the context
4773                  * and possibly change its state. The one thing
4774                  * that is not possible is for the context to disappear
4775                  * because we are protected by the VFS layer, i.e.,
4776                  * get_fd()/put_fd().
4777                  */
4778                 old_state = state;
4779
4780                 UNPROTECT_CTX(ctx, flags);
4781
4782                 wait_task_inactive(task, 0);
4783
4784                 PROTECT_CTX(ctx, flags);
4785
4786                 /*
4787                  * we must recheck to verify if state has changed
4788                  */
4789                 if (ctx->ctx_state != old_state) {
4790                         DPRINT(("old_state=%d new_state=%d\n", old_state, ctx->ctx_state));
4791                         goto recheck;
4792                 }
4793         }
4794         return 0;
4795 }
4796
4797 /*
4798  * system-call entry point (must return long)
4799  */
4800 asmlinkage long
4801 sys_perfmonctl (int fd, int cmd, void __user *arg, int count)
4802 {
4803         struct file *file = NULL;
4804         pfm_context_t *ctx = NULL;
4805         unsigned long flags = 0UL;
4806         void *args_k = NULL;
4807         long ret; /* will expand int return types */
4808         size_t base_sz, sz, xtra_sz = 0;
4809         int narg, completed_args = 0, call_made = 0, cmd_flags;
4810         int (*func)(pfm_context_t *ctx, void *arg, int count, struct pt_regs *regs);
4811         int (*getsize)(void *arg, size_t *sz);
4812 #define PFM_MAX_ARGSIZE 4096
4813
4814         /*
4815          * reject any call if perfmon was disabled at initialization
4816          */
4817         if (unlikely(pmu_conf == NULL)) return -ENOSYS;
4818
4819         if (unlikely(cmd < 0 || cmd >= PFM_CMD_COUNT)) {
4820                 DPRINT(("invalid cmd=%d\n", cmd));
4821                 return -EINVAL;
4822         }
4823
4824         func      = pfm_cmd_tab[cmd].cmd_func;
4825         narg      = pfm_cmd_tab[cmd].cmd_narg;
4826         base_sz   = pfm_cmd_tab[cmd].cmd_argsize;
4827         getsize   = pfm_cmd_tab[cmd].cmd_getsize;
4828         cmd_flags = pfm_cmd_tab[cmd].cmd_flags;
4829
4830         if (unlikely(func == NULL)) {
4831                 DPRINT(("invalid cmd=%d\n", cmd));
4832                 return -EINVAL;
4833         }
4834
4835         DPRINT(("cmd=%s idx=%d narg=0x%x argsz=%lu count=%d\n",
4836                 PFM_CMD_NAME(cmd),
4837                 cmd,
4838                 narg,
4839                 base_sz,
4840                 count));
4841
4842         /*
4843          * check if number of arguments matches what the command expects
4844          */
4845         if (unlikely((narg == PFM_CMD_ARG_MANY && count <= 0) || (narg > 0 && narg != count)))
4846                 return -EINVAL;
4847
4848 restart_args:
4849         sz = xtra_sz + base_sz*count;
4850         /*
4851          * limit abuse to min page size
4852          */
4853         if (unlikely(sz > PFM_MAX_ARGSIZE)) {
4854                 printk(KERN_ERR "perfmon: [%d] argument too big %lu\n", task_pid_nr(current), sz);
4855                 return -E2BIG;
4856         }
4857
4858         /*
4859          * allocate default-sized argument buffer
4860          */
4861         if (likely(count && args_k == NULL)) {
4862                 args_k = kmalloc(PFM_MAX_ARGSIZE, GFP_KERNEL);
4863                 if (args_k == NULL) return -ENOMEM;
4864         }
4865
4866         ret = -EFAULT;
4867
4868         /*
4869          * copy arguments
4870          *
4871          * assume sz = 0 for command without parameters
4872          */
4873         if (sz && copy_from_user(args_k, arg, sz)) {
4874                 DPRINT(("cannot copy_from_user %lu bytes @%p\n", sz, arg));
4875                 goto error_args;
4876         }
4877
4878         /*
4879          * check if command supports extra parameters
4880          */
4881         if (completed_args == 0 && getsize) {
4882                 /*
4883                  * get extra parameters size (based on main argument)
4884                  */
4885                 ret = (*getsize)(args_k, &xtra_sz);
4886                 if (ret) goto error_args;
4887
4888                 completed_args = 1;
4889
4890                 DPRINT(("restart_args sz=%lu xtra_sz=%lu\n", sz, xtra_sz));
4891
4892                 /* retry if necessary */
4893                 if (likely(xtra_sz)) goto restart_args;
4894         }
4895
4896         if (unlikely((cmd_flags & PFM_CMD_FD) == 0)) goto skip_fd;
4897
4898         ret = -EBADF;
4899
4900         file = fget(fd);
4901         if (unlikely(file == NULL)) {
4902                 DPRINT(("invalid fd %d\n", fd));
4903                 goto error_args;
4904         }
4905         if (unlikely(PFM_IS_FILE(file) == 0)) {
4906                 DPRINT(("fd %d not related to perfmon\n", fd));
4907                 goto error_args;
4908         }
4909
4910         ctx = file->private_data;
4911         if (unlikely(ctx == NULL)) {
4912                 DPRINT(("no context for fd %d\n", fd));
4913                 goto error_args;
4914         }
4915         prefetch(&ctx->ctx_state);
4916
4917         PROTECT_CTX(ctx, flags);
4918
4919         /*
4920          * check task is stopped
4921          */
4922         ret = pfm_check_task_state(ctx, cmd, flags);
4923         if (unlikely(ret)) goto abort_locked;
4924
4925 skip_fd:
4926         ret = (*func)(ctx, args_k, count, task_pt_regs(current));
4927
4928         call_made = 1;
4929
4930 abort_locked:
4931         if (likely(ctx)) {
4932                 DPRINT(("context unlocked\n"));
4933                 UNPROTECT_CTX(ctx, flags);
4934         }
4935
4936         /* copy argument back to user, if needed */
4937         if (call_made && PFM_CMD_RW_ARG(cmd) && copy_to_user(arg, args_k, base_sz*count)) ret = -EFAULT;
4938
4939 error_args:
4940         if (file)
4941                 fput(file);
4942
4943         kfree(args_k);
4944
4945         DPRINT(("cmd=%s ret=%ld\n", PFM_CMD_NAME(cmd), ret));
4946
4947         return ret;
4948 }
4949
4950 static void
4951 pfm_resume_after_ovfl(pfm_context_t *ctx, unsigned long ovfl_regs, struct pt_regs *regs)
4952 {
4953         pfm_buffer_fmt_t *fmt = ctx->ctx_buf_fmt;
4954         pfm_ovfl_ctrl_t rst_ctrl;
4955         int state;
4956         int ret = 0;
4957
4958         state = ctx->ctx_state;
4959         /*
4960          * Unlock sampling buffer and reset index atomically
4961          * XXX: not really needed when blocking
4962          */
4963         if (CTX_HAS_SMPL(ctx)) {
4964
4965                 rst_ctrl.bits.mask_monitoring = 0;
4966                 rst_ctrl.bits.reset_ovfl_pmds = 0;
4967
4968                 if (state == PFM_CTX_LOADED)
4969                         ret = pfm_buf_fmt_restart_active(fmt, current, &rst_ctrl, ctx->ctx_smpl_hdr, regs);
4970                 else
4971                         ret = pfm_buf_fmt_restart(fmt, current, &rst_ctrl, ctx->ctx_smpl_hdr, regs);
4972         } else {
4973                 rst_ctrl.bits.mask_monitoring = 0;
4974                 rst_ctrl.bits.reset_ovfl_pmds = 1;
4975         }
4976
4977         if (ret == 0) {
4978                 if (rst_ctrl.bits.reset_ovfl_pmds) {
4979                         pfm_reset_regs(ctx, &ovfl_regs, PFM_PMD_LONG_RESET);
4980                 }
4981                 if (rst_ctrl.bits.mask_monitoring == 0) {
4982                         DPRINT(("resuming monitoring\n"));
4983                         if (ctx->ctx_state == PFM_CTX_MASKED) pfm_restore_monitoring(current);
4984                 } else {
4985                         DPRINT(("stopping monitoring\n"));
4986                         //pfm_stop_monitoring(current, regs);
4987                 }
4988                 ctx->ctx_state = PFM_CTX_LOADED;
4989         }
4990 }
4991
4992 /*
4993  * context MUST BE LOCKED when calling
4994  * can only be called for current
4995  */
4996 static void
4997 pfm_context_force_terminate(pfm_context_t *ctx, struct pt_regs *regs)
4998 {
4999         int ret;
5000
5001         DPRINT(("entering for [%d]\n", task_pid_nr(current)));
5002
5003         ret = pfm_context_unload(ctx, NULL, 0, regs);
5004         if (ret) {
5005                 printk(KERN_ERR "pfm_context_force_terminate: [%d] unloaded failed with %d\n", task_pid_nr(current), ret);
5006         }
5007
5008         /*
5009          * and wakeup controlling task, indicating we are now disconnected
5010          */
5011         wake_up_interruptible(&ctx->ctx_zombieq);
5012
5013         /*
5014          * given that context is still locked, the controlling
5015          * task will only get access when we return from
5016          * pfm_handle_work().
5017          */
5018 }
5019
5020 static int pfm_ovfl_notify_user(pfm_context_t *ctx, unsigned long ovfl_pmds);
5021
5022  /*
5023   * pfm_handle_work() can be called with interrupts enabled
5024   * (TIF_NEED_RESCHED) or disabled. The down_interruptible
5025   * call may sleep, therefore we must re-enable interrupts
5026   * to avoid deadlocks. It is safe to do so because this function
5027   * is called ONLY when returning to user level (pUStk=1), in which case
5028   * there is no risk of kernel stack overflow due to deep
5029   * interrupt nesting.
5030   */
5031 void
5032 pfm_handle_work(void)
5033 {
5034         pfm_context_t *ctx;
5035         struct pt_regs *regs;
5036         unsigned long flags, dummy_flags;
5037         unsigned long ovfl_regs;
5038         unsigned int reason;
5039         int ret;
5040
5041         ctx = PFM_GET_CTX(current);
5042         if (ctx == NULL) {
5043                 printk(KERN_ERR "perfmon: [%d] has no PFM context\n",
5044                         task_pid_nr(current));
5045                 return;
5046         }
5047
5048         PROTECT_CTX(ctx, flags);
5049
5050         PFM_SET_WORK_PENDING(current, 0);
5051
5052         regs = task_pt_regs(current);
5053
5054         /*
5055          * extract reason for being here and clear
5056          */
5057         reason = ctx->ctx_fl_trap_reason;
5058         ctx->ctx_fl_trap_reason = PFM_TRAP_REASON_NONE;
5059         ovfl_regs = ctx->ctx_ovfl_regs[0];
5060
5061         DPRINT(("reason=%d state=%d\n", reason, ctx->ctx_state));
5062
5063         /*
5064          * must be done before we check for simple-reset mode
5065          */
5066         if (ctx->ctx_fl_going_zombie || ctx->ctx_state == PFM_CTX_ZOMBIE)
5067                 goto do_zombie;
5068
5069         //if (CTX_OVFL_NOBLOCK(ctx)) goto skip_blocking;
5070         if (reason == PFM_TRAP_REASON_RESET)
5071                 goto skip_blocking;
5072
5073         /*
5074          * restore interrupt mask to what it was on entry.
5075          * Could be enabled/diasbled.
5076          */
5077         UNPROTECT_CTX(ctx, flags);
5078
5079         /*
5080          * force interrupt enable because of down_interruptible()
5081          */
5082         local_irq_enable();
5083
5084         DPRINT(("before block sleeping\n"));
5085
5086         /*
5087          * may go through without blocking on SMP systems
5088          * if restart has been received already by the time we call down()
5089          */
5090         ret = wait_for_completion_interruptible(&ctx->ctx_restart_done);
5091
5092         DPRINT(("after block sleeping ret=%d\n", ret));
5093
5094         /*
5095          * lock context and mask interrupts again
5096          * We save flags into a dummy because we may have
5097          * altered interrupts mask compared to entry in this
5098          * function.
5099          */
5100         PROTECT_CTX(ctx, dummy_flags);
5101
5102         /*
5103          * we need to read the ovfl_regs only after wake-up
5104          * because we may have had pfm_write_pmds() in between
5105          * and that can changed PMD values and therefore
5106          * ovfl_regs is reset for these new PMD values.
5107          */
5108         ovfl_regs = ctx->ctx_ovfl_regs[0];
5109
5110         if (ctx->ctx_fl_going_zombie) {
5111 do_zombie:
5112                 DPRINT(("context is zombie, bailing out\n"));
5113                 pfm_context_force_terminate(ctx, regs);
5114                 goto nothing_to_do;
5115         }
5116         /*
5117          * in case of interruption of down() we don't restart anything
5118          */
5119         if (ret < 0)
5120                 goto nothing_to_do;
5121
5122 skip_blocking:
5123         pfm_resume_after_ovfl(ctx, ovfl_regs, regs);
5124         ctx->ctx_ovfl_regs[0] = 0UL;
5125
5126 nothing_to_do:
5127         /*
5128          * restore flags as they were upon entry
5129          */
5130         UNPROTECT_CTX(ctx, flags);
5131 }
5132
5133 static int
5134 pfm_notify_user(pfm_context_t *ctx, pfm_msg_t *msg)
5135 {
5136         if (ctx->ctx_state == PFM_CTX_ZOMBIE) {
5137                 DPRINT(("ignoring overflow notification, owner is zombie\n"));
5138                 return 0;
5139         }
5140
5141         DPRINT(("waking up somebody\n"));
5142
5143         if (msg) wake_up_interruptible(&ctx->ctx_msgq_wait);
5144
5145         /*
5146          * safe, we are not in intr handler, nor in ctxsw when
5147          * we come here
5148          */
5149         kill_fasync (&ctx->ctx_async_queue, SIGIO, POLL_IN);
5150
5151         return 0;
5152 }
5153
5154 static int
5155 pfm_ovfl_notify_user(pfm_context_t *ctx, unsigned long ovfl_pmds)
5156 {
5157         pfm_msg_t *msg = NULL;
5158
5159         if (ctx->ctx_fl_no_msg == 0) {
5160                 msg = pfm_get_new_msg(ctx);
5161                 if (msg == NULL) {
5162                         printk(KERN_ERR "perfmon: pfm_ovfl_notify_user no more notification msgs\n");
5163                         return -1;
5164                 }
5165
5166                 msg->pfm_ovfl_msg.msg_type         = PFM_MSG_OVFL;
5167                 msg->pfm_ovfl_msg.msg_ctx_fd       = ctx->ctx_fd;
5168                 msg->pfm_ovfl_msg.msg_active_set   = 0;
5169                 msg->pfm_ovfl_msg.msg_ovfl_pmds[0] = ovfl_pmds;
5170                 msg->pfm_ovfl_msg.msg_ovfl_pmds[1] = 0UL;
5171                 msg->pfm_ovfl_msg.msg_ovfl_pmds[2] = 0UL;
5172                 msg->pfm_ovfl_msg.msg_ovfl_pmds[3] = 0UL;
5173                 msg->pfm_ovfl_msg.msg_tstamp       = 0UL;
5174         }
5175
5176         DPRINT(("ovfl msg: msg=%p no_msg=%d fd=%d ovfl_pmds=0x%lx\n",
5177                 msg,
5178                 ctx->ctx_fl_no_msg,
5179                 ctx->ctx_fd,
5180                 ovfl_pmds));
5181
5182         return pfm_notify_user(ctx, msg);
5183 }
5184
5185 static int
5186 pfm_end_notify_user(pfm_context_t *ctx)
5187 {
5188         pfm_msg_t *msg;
5189
5190         msg = pfm_get_new_msg(ctx);
5191         if (msg == NULL) {
5192                 printk(KERN_ERR "perfmon: pfm_end_notify_user no more notification msgs\n");
5193                 return -1;
5194         }
5195         /* no leak */
5196         memset(msg, 0, sizeof(*msg));
5197
5198         msg->pfm_end_msg.msg_type    = PFM_MSG_END;
5199         msg->pfm_end_msg.msg_ctx_fd  = ctx->ctx_fd;
5200         msg->pfm_ovfl_msg.msg_tstamp = 0UL;
5201
5202         DPRINT(("end msg: msg=%p no_msg=%d ctx_fd=%d\n",
5203                 msg,
5204                 ctx->ctx_fl_no_msg,
5205                 ctx->ctx_fd));
5206
5207         return pfm_notify_user(ctx, msg);
5208 }
5209
5210 /*
5211  * main overflow processing routine.
5212  * it can be called from the interrupt path or explicitly during the context switch code
5213  */
5214 static void pfm_overflow_handler(struct task_struct *task, pfm_context_t *ctx,
5215                                 unsigned long pmc0, struct pt_regs *regs)
5216 {
5217         pfm_ovfl_arg_t *ovfl_arg;
5218         unsigned long mask;
5219         unsigned long old_val, ovfl_val, new_val;
5220         unsigned long ovfl_notify = 0UL, ovfl_pmds = 0UL, smpl_pmds = 0UL, reset_pmds;
5221         unsigned long tstamp;
5222         pfm_ovfl_ctrl_t ovfl_ctrl;
5223         unsigned int i, has_smpl;
5224         int must_notify = 0;
5225
5226         if (unlikely(ctx->ctx_state == PFM_CTX_ZOMBIE)) goto stop_monitoring;
5227
5228         /*
5229          * sanity test. Should never happen
5230          */
5231         if (unlikely((pmc0 & 0x1) == 0)) goto sanity_check;
5232
5233         tstamp   = ia64_get_itc();
5234         mask     = pmc0 >> PMU_FIRST_COUNTER;
5235         ovfl_val = pmu_conf->ovfl_val;
5236         has_smpl = CTX_HAS_SMPL(ctx);
5237
5238         DPRINT_ovfl(("pmc0=0x%lx pid=%d iip=0x%lx, %s "
5239                      "used_pmds=0x%lx\n",
5240                         pmc0,
5241                         task ? task_pid_nr(task): -1,
5242                         (regs ? regs->cr_iip : 0),
5243                         CTX_OVFL_NOBLOCK(ctx) ? "nonblocking" : "blocking",
5244                         ctx->ctx_used_pmds[0]));
5245
5246
5247         /*
5248          * first we update the virtual counters
5249          * assume there was a prior ia64_srlz_d() issued
5250          */
5251         for (i = PMU_FIRST_COUNTER; mask ; i++, mask >>= 1) {
5252
5253                 /* skip pmd which did not overflow */
5254                 if ((mask & 0x1) == 0) continue;
5255
5256                 /*
5257                  * Note that the pmd is not necessarily 0 at this point as qualified events
5258                  * may have happened before the PMU was frozen. The residual count is not
5259                  * taken into consideration here but will be with any read of the pmd via
5260                  * pfm_read_pmds().
5261                  */
5262                 old_val              = new_val = ctx->ctx_pmds[i].val;
5263                 new_val             += 1 + ovfl_val;
5264                 ctx->ctx_pmds[i].val = new_val;
5265
5266                 /*
5267                  * check for overflow condition
5268                  */
5269                 if (likely(old_val > new_val)) {
5270                         ovfl_pmds |= 1UL << i;
5271                         if (PMC_OVFL_NOTIFY(ctx, i)) ovfl_notify |= 1UL << i;
5272                 }
5273
5274                 DPRINT_ovfl(("ctx_pmd[%d].val=0x%lx old_val=0x%lx pmd=0x%lx ovfl_pmds=0x%lx ovfl_notify=0x%lx\n",
5275                         i,
5276                         new_val,
5277                         old_val,
5278                         ia64_get_pmd(i) & ovfl_val,
5279                         ovfl_pmds,
5280                         ovfl_notify));
5281         }
5282
5283         /*
5284          * there was no 64-bit overflow, nothing else to do
5285          */
5286         if (ovfl_pmds == 0UL) return;
5287
5288         /*
5289          * reset all control bits
5290          */
5291         ovfl_ctrl.val = 0;
5292         reset_pmds    = 0UL;
5293
5294         /*
5295          * if a sampling format module exists, then we "cache" the overflow by
5296          * calling the module's handler() routine.
5297          */
5298         if (has_smpl) {
5299                 unsigned long start_cycles, end_cycles;
5300                 unsigned long pmd_mask;
5301                 int j, k, ret = 0;
5302                 int this_cpu = smp_processor_id();
5303
5304                 pmd_mask = ovfl_pmds >> PMU_FIRST_COUNTER;
5305                 ovfl_arg = &ctx->ctx_ovfl_arg;
5306
5307                 prefetch(ctx->ctx_smpl_hdr);
5308
5309                 for(i=PMU_FIRST_COUNTER; pmd_mask && ret == 0; i++, pmd_mask >>=1) {
5310
5311                         mask = 1UL << i;
5312
5313                         if ((pmd_mask & 0x1) == 0) continue;
5314
5315                         ovfl_arg->ovfl_pmd      = (unsigned char )i;
5316                         ovfl_arg->ovfl_notify   = ovfl_notify & mask ? 1 : 0;
5317                         ovfl_arg->active_set    = 0;
5318                         ovfl_arg->ovfl_ctrl.val = 0; /* module must fill in all fields */
5319                         ovfl_arg->smpl_pmds[0]  = smpl_pmds = ctx->ctx_pmds[i].smpl_pmds[0];
5320
5321                         ovfl_arg->pmd_value      = ctx->ctx_pmds[i].val;
5322                         ovfl_arg->pmd_last_reset = ctx->ctx_pmds[i].lval;
5323                         ovfl_arg->pmd_eventid    = ctx->ctx_pmds[i].eventid;
5324
5325                         /*
5326                          * copy values of pmds of interest. Sampling format may copy them
5327                          * into sampling buffer.
5328                          */
5329                         if (smpl_pmds) {
5330                                 for(j=0, k=0; smpl_pmds; j++, smpl_pmds >>=1) {
5331                                         if ((smpl_pmds & 0x1) == 0) continue;
5332                                         ovfl_arg->smpl_pmds_values[k++] = PMD_IS_COUNTING(j) ?  pfm_read_soft_counter(ctx, j) : ia64_get_pmd(j);
5333                                         DPRINT_ovfl(("smpl_pmd[%d]=pmd%u=0x%lx\n", k-1, j, ovfl_arg->smpl_pmds_values[k-1]));
5334                                 }
5335                         }
5336
5337                         pfm_stats[this_cpu].pfm_smpl_handler_calls++;
5338
5339                         start_cycles = ia64_get_itc();
5340
5341                         /*
5342                          * call custom buffer format record (handler) routine
5343                          */
5344                         ret = (*ctx->ctx_buf_fmt->fmt_handler)(task, ctx->ctx_smpl_hdr, ovfl_arg, regs, tstamp);
5345
5346                         end_cycles = ia64_get_itc();
5347
5348                         /*
5349                          * For those controls, we take the union because they have
5350                          * an all or nothing behavior.
5351                          */
5352                         ovfl_ctrl.bits.notify_user     |= ovfl_arg->ovfl_ctrl.bits.notify_user;
5353                         ovfl_ctrl.bits.block_task      |= ovfl_arg->ovfl_ctrl.bits.block_task;
5354                         ovfl_ctrl.bits.mask_monitoring |= ovfl_arg->ovfl_ctrl.bits.mask_monitoring;
5355                         /*
5356                          * build the bitmask of pmds to reset now
5357                          */
5358                         if (ovfl_arg->ovfl_ctrl.bits.reset_ovfl_pmds) reset_pmds |= mask;
5359
5360                         pfm_stats[this_cpu].pfm_smpl_handler_cycles += end_cycles - start_cycles;
5361                 }
5362                 /*
5363                  * when the module cannot handle the rest of the overflows, we abort right here
5364                  */
5365                 if (ret && pmd_mask) {
5366                         DPRINT(("handler aborts leftover ovfl_pmds=0x%lx\n",
5367                                 pmd_mask<<PMU_FIRST_COUNTER));
5368                 }
5369                 /*
5370                  * remove the pmds we reset now from the set of pmds to reset in pfm_restart()
5371                  */
5372                 ovfl_pmds &= ~reset_pmds;
5373         } else {
5374                 /*
5375                  * when no sampling module is used, then the default
5376                  * is to notify on overflow if requested by user
5377                  */
5378                 ovfl_ctrl.bits.notify_user     = ovfl_notify ? 1 : 0;
5379                 ovfl_ctrl.bits.block_task      = ovfl_notify ? 1 : 0;
5380                 ovfl_ctrl.bits.mask_monitoring = ovfl_notify ? 1 : 0; /* XXX: change for saturation */
5381                 ovfl_ctrl.bits.reset_ovfl_pmds = ovfl_notify ? 0 : 1;
5382                 /*
5383                  * if needed, we reset all overflowed pmds
5384                  */
5385                 if (ovfl_notify == 0) reset_pmds = ovfl_pmds;
5386         }
5387
5388         DPRINT_ovfl(("ovfl_pmds=0x%lx reset_pmds=0x%lx\n", ovfl_pmds, reset_pmds));
5389
5390         /*
5391          * reset the requested PMD registers using the short reset values
5392          */
5393         if (reset_pmds) {
5394                 unsigned long bm = reset_pmds;
5395                 pfm_reset_regs(ctx, &bm, PFM_PMD_SHORT_RESET);
5396         }
5397
5398         if (ovfl_notify && ovfl_ctrl.bits.notify_user) {
5399                 /*
5400                  * keep track of what to reset when unblocking
5401                  */
5402                 ctx->ctx_ovfl_regs[0] = ovfl_pmds;
5403
5404                 /*
5405                  * check for blocking context
5406                  */
5407                 if (CTX_OVFL_NOBLOCK(ctx) == 0 && ovfl_ctrl.bits.block_task) {
5408
5409                         ctx->ctx_fl_trap_reason = PFM_TRAP_REASON_BLOCK;
5410
5411                         /*
5412                          * set the perfmon specific checking pending work for the task
5413                          */
5414                         PFM_SET_WORK_PENDING(task, 1);
5415
5416                         /*
5417                          * when coming from ctxsw, current still points to the
5418                          * previous task, therefore we must work with task and not current.
5419                          */
5420                         set_notify_resume(task);
5421                 }
5422                 /*
5423                  * defer until state is changed (shorten spin window). the context is locked
5424                  * anyway, so the signal receiver would come spin for nothing.
5425                  */
5426                 must_notify = 1;
5427         }
5428
5429         DPRINT_ovfl(("owner [%d] pending=%ld reason=%u ovfl_pmds=0x%lx ovfl_notify=0x%lx masked=%d\n",
5430                         GET_PMU_OWNER() ? task_pid_nr(GET_PMU_OWNER()) : -1,
5431                         PFM_GET_WORK_PENDING(task),
5432                         ctx->ctx_fl_trap_reason,
5433                         ovfl_pmds,
5434                         ovfl_notify,
5435                         ovfl_ctrl.bits.mask_monitoring ? 1 : 0));
5436         /*
5437          * in case monitoring must be stopped, we toggle the psr bits
5438          */
5439         if (ovfl_ctrl.bits.mask_monitoring) {
5440                 pfm_mask_monitoring(task);
5441                 ctx->ctx_state = PFM_CTX_MASKED;
5442                 ctx->ctx_fl_can_restart = 1;
5443         }
5444
5445         /*
5446          * send notification now
5447          */
5448         if (must_notify) pfm_ovfl_notify_user(ctx, ovfl_notify);
5449
5450         return;
5451
5452 sanity_check:
5453         printk(KERN_ERR "perfmon: CPU%d overflow handler [%d] pmc0=0x%lx\n",
5454                         smp_processor_id(),
5455                         task ? task_pid_nr(task) : -1,
5456                         pmc0);
5457         return;
5458
5459 stop_monitoring:
5460         /*
5461          * in SMP, zombie context is never restored but reclaimed in pfm_load_regs().
5462          * Moreover, zombies are also reclaimed in pfm_save_regs(). Therefore we can
5463          * come here as zombie only if the task is the current task. In which case, we
5464          * can access the PMU  hardware directly.
5465          *
5466          * Note that zombies do have PM_VALID set. So here we do the minimal.
5467          *
5468          * In case the context was zombified it could not be reclaimed at the time
5469          * the monitoring program exited. At this point, the PMU reservation has been
5470          * returned, the sampiing buffer has been freed. We must convert this call
5471          * into a spurious interrupt. However, we must also avoid infinite overflows
5472          * by stopping monitoring for this task. We can only come here for a per-task
5473          * context. All we need to do is to stop monitoring using the psr bits which
5474          * are always task private. By re-enabling secure montioring, we ensure that
5475          * the monitored task will not be able to re-activate monitoring.
5476          * The task will eventually be context switched out, at which point the context
5477          * will be reclaimed (that includes releasing ownership of the PMU).
5478          *
5479          * So there might be a window of time where the number of per-task session is zero
5480          * yet one PMU might have a owner and get at most one overflow interrupt for a zombie
5481          * context. This is safe because if a per-task session comes in, it will push this one
5482          * out and by the virtue on pfm_save_regs(), this one will disappear. If a system wide
5483          * session is force on that CPU, given that we use task pinning, pfm_save_regs() will
5484          * also push our zombie context out.
5485          *
5486          * Overall pretty hairy stuff....
5487          */
5488         DPRINT(("ctx is zombie for [%d], converted to spurious\n", task ? task_pid_nr(task): -1));
5489         pfm_clear_psr_up();
5490         ia64_psr(regs)->up = 0;
5491         ia64_psr(regs)->sp = 1;
5492         return;
5493 }
5494
5495 static int
5496 pfm_do_interrupt_handler(void *arg, struct pt_regs *regs)
5497 {
5498         struct task_struct *task;
5499         pfm_context_t *ctx;
5500         unsigned long flags;
5501         u64 pmc0;
5502         int this_cpu = smp_processor_id();
5503         int retval = 0;
5504
5505         pfm_stats[this_cpu].pfm_ovfl_intr_count++;
5506
5507         /*
5508          * srlz.d done before arriving here
5509          */
5510         pmc0 = ia64_get_pmc(0);
5511
5512         task = GET_PMU_OWNER();
5513         ctx  = GET_PMU_CTX();
5514
5515         /*
5516          * if we have some pending bits set
5517          * assumes : if any PMC0.bit[63-1] is set, then PMC0.fr = 1
5518          */
5519         if (PMC0_HAS_OVFL(pmc0) && task) {
5520                 /*
5521                  * we assume that pmc0.fr is always set here
5522                  */
5523
5524                 /* sanity check */
5525                 if (!ctx) goto report_spurious1;
5526
5527                 if (ctx->ctx_fl_system == 0 && (task->thread.flags & IA64_THREAD_PM_VALID) == 0)
5528                         goto report_spurious2;
5529
5530                 PROTECT_CTX_NOPRINT(ctx, flags);
5531
5532                 pfm_overflow_handler(task, ctx, pmc0, regs);
5533
5534                 UNPROTECT_CTX_NOPRINT(ctx, flags);
5535
5536         } else {
5537                 pfm_stats[this_cpu].pfm_spurious_ovfl_intr_count++;
5538                 retval = -1;
5539         }
5540         /*
5541          * keep it unfrozen at all times
5542          */
5543         pfm_unfreeze_pmu();
5544
5545         return retval;
5546
5547 report_spurious1:
5548         printk(KERN_INFO "perfmon: spurious overflow interrupt on CPU%d: process %d has no PFM context\n",
5549                 this_cpu, task_pid_nr(task));
5550         pfm_unfreeze_pmu();
5551         return -1;
5552 report_spurious2:
5553         printk(KERN_INFO "perfmon: spurious overflow interrupt on CPU%d: process %d, invalid flag\n",
5554                 this_cpu,
5555                 task_pid_nr(task));
5556         pfm_unfreeze_pmu();
5557         return -1;
5558 }
5559
5560 static irqreturn_t
5561 pfm_interrupt_handler(int irq, void *arg)
5562 {
5563         unsigned long start_cycles, total_cycles;
5564         unsigned long min, max;
5565         int this_cpu;
5566         int ret;
5567         struct pt_regs *regs = get_irq_regs();
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(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();
5597         return IRQ_HANDLED;
5598 }
5599
5600 /*
5601  * /proc/perfmon interface, for debug only
5602  */
5603
5604 #define PFM_PROC_SHOW_HEADER    ((void *)(long)nr_cpu_ids+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_cpu_ids) {
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 const 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",
5843                                         task_pid_nr(ctx->ctx_task)));
5844                 SET_PMU_OWNER(NULL, NULL);
5845         }
5846
5847         /*
5848          * disconnect the task from the context and vice-versa
5849          */
5850         PFM_SET_WORK_PENDING(task, 0);
5851
5852         task->thread.pfm_context  = NULL;
5853         task->thread.flags       &= ~IA64_THREAD_PM_VALID;
5854
5855         DPRINT(("force cleanup for [%d]\n",  task_pid_nr(task)));
5856 }
5857
5858
5859 /*
5860  * in 2.6, interrupts are masked when we come here and the runqueue lock is held
5861  */
5862 void
5863 pfm_save_regs(struct task_struct *task)
5864 {
5865         pfm_context_t *ctx;
5866         unsigned long flags;
5867         u64 psr;
5868
5869
5870         ctx = PFM_GET_CTX(task);
5871         if (ctx == NULL) return;
5872
5873         /*
5874          * we always come here with interrupts ALREADY disabled by
5875          * the scheduler. So we simply need to protect against concurrent
5876          * access, not CPU concurrency.
5877          */
5878         flags = pfm_protect_ctx_ctxsw(ctx);
5879
5880         if (ctx->ctx_state == PFM_CTX_ZOMBIE) {
5881                 struct pt_regs *regs = task_pt_regs(task);
5882
5883                 pfm_clear_psr_up();
5884
5885                 pfm_force_cleanup(ctx, regs);
5886
5887                 BUG_ON(ctx->ctx_smpl_hdr);
5888
5889                 pfm_unprotect_ctx_ctxsw(ctx, flags);
5890
5891                 pfm_context_free(ctx);
5892                 return;
5893         }
5894
5895         /*
5896          * save current PSR: needed because we modify it
5897          */
5898         ia64_srlz_d();
5899         psr = pfm_get_psr();
5900
5901         BUG_ON(psr & (IA64_PSR_I));
5902
5903         /*
5904          * stop monitoring:
5905          * This is the last instruction which may generate an overflow
5906          *
5907          * We do not need to set psr.sp because, it is irrelevant in kernel.
5908          * It will be restored from ipsr when going back to user level
5909          */
5910         pfm_clear_psr_up();
5911
5912         /*
5913          * keep a copy of psr.up (for reload)
5914          */
5915         ctx->ctx_saved_psr_up = psr & IA64_PSR_UP;
5916
5917         /*
5918          * release ownership of this PMU.
5919          * PM interrupts are masked, so nothing
5920          * can happen.
5921          */
5922         SET_PMU_OWNER(NULL, NULL);
5923
5924         /*
5925          * we systematically save the PMD as we have no
5926          * guarantee we will be schedule at that same
5927          * CPU again.
5928          */
5929         pfm_save_pmds(ctx->th_pmds, ctx->ctx_used_pmds[0]);
5930
5931         /*
5932          * save pmc0 ia64_srlz_d() done in pfm_save_pmds()
5933          * we will need it on the restore path to check
5934          * for pending overflow.
5935          */
5936         ctx->th_pmcs[0] = ia64_get_pmc(0);
5937
5938         /*
5939          * unfreeze PMU if had pending overflows
5940          */
5941         if (ctx->th_pmcs[0] & ~0x1UL) pfm_unfreeze_pmu();
5942
5943         /*
5944          * finally, allow context access.
5945          * interrupts will still be masked after this call.
5946          */
5947         pfm_unprotect_ctx_ctxsw(ctx, flags);
5948 }
5949
5950 #else /* !CONFIG_SMP */
5951 void
5952 pfm_save_regs(struct task_struct *task)
5953 {
5954         pfm_context_t *ctx;
5955         u64 psr;
5956
5957         ctx = PFM_GET_CTX(task);
5958         if (ctx == NULL) return;
5959
5960         /*
5961          * save current PSR: needed because we modify it
5962          */
5963         psr = pfm_get_psr();
5964
5965         BUG_ON(psr & (IA64_PSR_I));
5966
5967         /*
5968          * stop monitoring:
5969          * This is the last instruction which may generate an overflow
5970          *
5971          * We do not need to set psr.sp because, it is irrelevant in kernel.
5972          * It will be restored from ipsr when going back to user level
5973          */
5974         pfm_clear_psr_up();
5975
5976         /*
5977          * keep a copy of psr.up (for reload)
5978          */
5979         ctx->ctx_saved_psr_up = psr & IA64_PSR_UP;
5980 }
5981
5982 static void
5983 pfm_lazy_save_regs (struct task_struct *task)
5984 {
5985         pfm_context_t *ctx;
5986         unsigned long flags;
5987
5988         { u64 psr  = pfm_get_psr();
5989           BUG_ON(psr & IA64_PSR_UP);
5990         }
5991
5992         ctx = PFM_GET_CTX(task);
5993
5994         /*
5995          * we need to mask PMU overflow here to
5996          * make sure that we maintain pmc0 until
5997          * we save it. overflow interrupts are
5998          * treated as spurious if there is no
5999          * owner.
6000          *
6001          * XXX: I don't think this is necessary
6002          */
6003         PROTECT_CTX(ctx,flags);
6004
6005         /*
6006          * release ownership of this PMU.
6007          * must be done before we save the registers.
6008          *
6009          * after this call any PMU interrupt is treated
6010          * as spurious.
6011          */
6012         SET_PMU_OWNER(NULL, NULL);
6013
6014         /*
6015          * save all the pmds we use
6016          */
6017         pfm_save_pmds(ctx->th_pmds, ctx->ctx_used_pmds[0]);
6018
6019         /*
6020          * save pmc0 ia64_srlz_d() done in pfm_save_pmds()
6021          * it is needed to check for pended overflow
6022          * on the restore path
6023          */
6024         ctx->th_pmcs[0] = ia64_get_pmc(0);
6025
6026         /*
6027          * unfreeze PMU if had pending overflows
6028          */
6029         if (ctx->th_pmcs[0] & ~0x1UL) pfm_unfreeze_pmu();
6030
6031         /*
6032          * now get can unmask PMU interrupts, they will
6033          * be treated as purely spurious and we will not
6034          * lose any information
6035          */
6036         UNPROTECT_CTX(ctx,flags);
6037 }
6038 #endif /* CONFIG_SMP */
6039
6040 #ifdef CONFIG_SMP
6041 /*
6042  * in 2.6, interrupts are masked when we come here and the runqueue lock is held
6043  */
6044 void
6045 pfm_load_regs (struct task_struct *task)
6046 {
6047         pfm_context_t *ctx;
6048         unsigned long pmc_mask = 0UL, pmd_mask = 0UL;
6049         unsigned long flags;
6050         u64 psr, psr_up;
6051         int need_irq_resend;
6052
6053         ctx = PFM_GET_CTX(task);
6054         if (unlikely(ctx == NULL)) return;
6055
6056         BUG_ON(GET_PMU_OWNER());
6057
6058         /*
6059          * possible on unload
6060          */
6061         if (unlikely((task->thread.flags & IA64_THREAD_PM_VALID) == 0)) return;
6062
6063         /*
6064          * we always come here with interrupts ALREADY disabled by
6065          * the scheduler. So we simply need to protect against concurrent
6066          * access, not CPU concurrency.
6067          */
6068         flags = pfm_protect_ctx_ctxsw(ctx);
6069         psr   = pfm_get_psr();
6070
6071         need_irq_resend = pmu_conf->flags & PFM_PMU_IRQ_RESEND;
6072
6073         BUG_ON(psr & (IA64_PSR_UP|IA64_PSR_PP));
6074         BUG_ON(psr & IA64_PSR_I);
6075
6076         if (unlikely(ctx->ctx_state == PFM_CTX_ZOMBIE)) {
6077                 struct pt_regs *regs = task_pt_regs(task);
6078
6079                 BUG_ON(ctx->ctx_smpl_hdr);
6080
6081                 pfm_force_cleanup(ctx, regs);
6082
6083                 pfm_unprotect_ctx_ctxsw(ctx, flags);
6084
6085                 /*
6086                  * this one (kmalloc'ed) is fine with interrupts disabled
6087                  */
6088                 pfm_context_free(ctx);
6089
6090                 return;
6091         }
6092
6093         /*
6094          * we restore ALL the debug registers to avoid picking up
6095          * stale state.
6096          */
6097         if (ctx->ctx_fl_using_dbreg) {
6098                 pfm_restore_ibrs(ctx->ctx_ibrs, pmu_conf->num_ibrs);
6099                 pfm_restore_dbrs(ctx->ctx_dbrs, pmu_conf->num_dbrs);
6100         }
6101         /*
6102          * retrieve saved psr.up
6103          */
6104         psr_up = ctx->ctx_saved_psr_up;
6105
6106         /*
6107          * if we were the last user of the PMU on that CPU,
6108          * then nothing to do except restore psr
6109          */
6110         if (GET_LAST_CPU(ctx) == smp_processor_id() && ctx->ctx_last_activation == GET_ACTIVATION()) {
6111
6112                 /*
6113                  * retrieve partial reload masks (due to user modifications)
6114                  */
6115                 pmc_mask = ctx->ctx_reload_pmcs[0];
6116                 pmd_mask = ctx->ctx_reload_pmds[0];
6117
6118         } else {
6119                 /*
6120                  * To avoid leaking information to the user level when psr.sp=0,
6121                  * we must reload ALL implemented pmds (even the ones we don't use).
6122                  * In the kernel we only allow PFM_READ_PMDS on registers which
6123                  * we initialized or requested (sampling) so there is no risk there.
6124                  */
6125                 pmd_mask = pfm_sysctl.fastctxsw ?  ctx->ctx_used_pmds[0] : ctx->ctx_all_pmds[0];
6126
6127                 /*
6128                  * ALL accessible PMCs are systematically reloaded, unused registers
6129                  * get their default (from pfm_reset_pmu_state()) values to avoid picking
6130                  * up stale configuration.
6131                  *
6132                  * PMC0 is never in the mask. It is always restored separately.
6133                  */
6134                 pmc_mask = ctx->ctx_all_pmcs[0];
6135         }
6136         /*
6137          * when context is MASKED, we will restore PMC with plm=0
6138          * and PMD with stale information, but that's ok, nothing
6139          * will be captured.
6140          *
6141          * XXX: optimize here
6142          */
6143         if (pmd_mask) pfm_restore_pmds(ctx->th_pmds, pmd_mask);
6144         if (pmc_mask) pfm_restore_pmcs(ctx->th_pmcs, pmc_mask);
6145
6146         /*
6147          * check for pending overflow at the time the state
6148          * was saved.
6149          */
6150         if (unlikely(PMC0_HAS_OVFL(ctx->th_pmcs[0]))) {
6151                 /*
6152                  * reload pmc0 with the overflow information
6153                  * On McKinley PMU, this will trigger a PMU interrupt
6154                  */
6155                 ia64_set_pmc(0, ctx->th_pmcs[0]);
6156                 ia64_srlz_d();
6157                 ctx->th_pmcs[0] = 0UL;
6158
6159                 /*
6160                  * will replay the PMU interrupt
6161                  */
6162                 if (need_irq_resend) ia64_resend_irq(IA64_PERFMON_VECTOR);
6163
6164                 pfm_stats[smp_processor_id()].pfm_replay_ovfl_intr_count++;
6165         }
6166
6167         /*
6168          * we just did a reload, so we reset the partial reload fields
6169          */
6170         ctx->ctx_reload_pmcs[0] = 0UL;
6171         ctx->ctx_reload_pmds[0] = 0UL;
6172
6173         SET_LAST_CPU(ctx, smp_processor_id());
6174
6175         /*
6176          * dump activation value for this PMU
6177          */
6178         INC_ACTIVATION();
6179         /*
6180          * record current activation for this context
6181          */
6182         SET_ACTIVATION(ctx);
6183
6184         /*
6185          * establish new ownership.
6186          */
6187         SET_PMU_OWNER(task, ctx);
6188
6189         /*
6190          * restore the psr.up bit. measurement
6191          * is active again.
6192          * no PMU interrupt can happen at this point
6193          * because we still have interrupts disabled.
6194          */
6195         if (likely(psr_up)) pfm_set_psr_up();
6196
6197         /*
6198          * allow concurrent access to context
6199          */
6200         pfm_unprotect_ctx_ctxsw(ctx, flags);
6201 }
6202 #else /*  !CONFIG_SMP */
6203 /*
6204  * reload PMU state for UP kernels
6205  * in 2.5 we come here with interrupts disabled
6206  */
6207 void
6208 pfm_load_regs (struct task_struct *task)
6209 {
6210         pfm_context_t *ctx;
6211         struct task_struct *owner;
6212         unsigned long pmd_mask, pmc_mask;
6213         u64 psr, psr_up;
6214         int need_irq_resend;
6215
6216         owner = GET_PMU_OWNER();
6217         ctx   = PFM_GET_CTX(task);
6218         psr   = pfm_get_psr();
6219
6220         BUG_ON(psr & (IA64_PSR_UP|IA64_PSR_PP));
6221         BUG_ON(psr & IA64_PSR_I);
6222
6223         /*
6224          * we restore ALL the debug registers to avoid picking up
6225          * stale state.
6226          *
6227          * This must be done even when the task is still the owner
6228          * as the registers may have been modified via ptrace()
6229          * (not perfmon) by the previous task.
6230          */
6231         if (ctx->ctx_fl_using_dbreg) {
6232                 pfm_restore_ibrs(ctx->ctx_ibrs, pmu_conf->num_ibrs);
6233                 pfm_restore_dbrs(ctx->ctx_dbrs, pmu_conf->num_dbrs);
6234         }
6235
6236         /*
6237          * retrieved saved psr.up
6238          */
6239         psr_up = ctx->ctx_saved_psr_up;
6240         need_irq_resend = pmu_conf->flags & PFM_PMU_IRQ_RESEND;
6241
6242         /*
6243          * short path, our state is still there, just
6244          * need to restore psr and we go
6245          *
6246          * we do not touch either PMC nor PMD. the psr is not touched
6247          * by the overflow_handler. So we are safe w.r.t. to interrupt
6248          * concurrency even without interrupt masking.
6249          */
6250         if (likely(owner == task)) {
6251                 if (likely(psr_up)) pfm_set_psr_up();
6252                 return;
6253         }
6254
6255         /*
6256          * someone else is still using the PMU, first push it out and
6257          * then we'll be able to install our stuff !
6258          *
6259          * Upon return, there will be no owner for the current PMU
6260          */
6261         if (owner) pfm_lazy_save_regs(owner);
6262
6263         /*
6264          * To avoid leaking information to the user level when psr.sp=0,
6265          * we must reload ALL implemented pmds (even the ones we don't use).
6266          * In the kernel we only allow PFM_READ_PMDS on registers which
6267          * we initialized or requested (sampling) so there is no risk there.
6268          */
6269         pmd_mask = pfm_sysctl.fastctxsw ?  ctx->ctx_used_pmds[0] : ctx->ctx_all_pmds[0];
6270
6271         /*
6272          * ALL accessible PMCs are systematically reloaded, unused registers
6273          * get their default (from pfm_reset_pmu_state()) values to avoid picking
6274          * up stale configuration.
6275          *
6276          * PMC0 is never in the mask. It is always restored separately
6277          */
6278         pmc_mask = ctx->ctx_all_pmcs[0];
6279
6280         pfm_restore_pmds(ctx->th_pmds, pmd_mask);
6281         pfm_restore_pmcs(ctx->th_pmcs, pmc_mask);
6282
6283         /*
6284          * check for pending overflow at the time the state
6285          * was saved.
6286          */
6287         if (unlikely(PMC0_HAS_OVFL(ctx->th_pmcs[0]))) {
6288                 /*
6289                  * reload pmc0 with the overflow information
6290                  * On McKinley PMU, this will trigger a PMU interrupt
6291                  */
6292                 ia64_set_pmc(0, ctx->th_pmcs[0]);
6293                 ia64_srlz_d();
6294
6295                 ctx->th_pmcs[0] = 0UL;
6296
6297                 /*
6298                  * will replay the PMU interrupt
6299                  */
6300                 if (need_irq_resend) ia64_resend_irq(IA64_PERFMON_VECTOR);
6301
6302                 pfm_stats[smp_processor_id()].pfm_replay_ovfl_intr_count++;
6303         }
6304
6305         /*
6306          * establish new ownership.
6307          */
6308         SET_PMU_OWNER(task, ctx);
6309
6310         /*
6311          * restore the psr.up bit. measurement
6312          * is active again.
6313          * no PMU interrupt can happen at this point
6314          * because we still have interrupts disabled.
6315          */
6316         if (likely(psr_up)) pfm_set_psr_up();
6317 }
6318 #endif /* CONFIG_SMP */
6319
6320 /*
6321  * this function assumes monitoring is stopped
6322  */
6323 static void
6324 pfm_flush_pmds(struct task_struct *task, pfm_context_t *ctx)
6325 {
6326         u64 pmc0;
6327         unsigned long mask2, val, pmd_val, ovfl_val;
6328         int i, can_access_pmu = 0;
6329         int is_self;
6330
6331         /*
6332          * is the caller the task being monitored (or which initiated the
6333          * session for system wide measurements)
6334          */
6335         is_self = ctx->ctx_task == task ? 1 : 0;
6336
6337         /*
6338          * can access PMU is task is the owner of the PMU state on the current CPU
6339          * or if we are running on the CPU bound to the context in system-wide mode
6340          * (that is not necessarily the task the context is attached to in this mode).
6341          * In system-wide we always have can_access_pmu true because a task running on an
6342          * invalid processor is flagged earlier in the call stack (see pfm_stop).
6343          */
6344         can_access_pmu = (GET_PMU_OWNER() == task) || (ctx->ctx_fl_system && ctx->ctx_cpu == smp_processor_id());
6345         if (can_access_pmu) {
6346                 /*
6347                  * Mark the PMU as not owned
6348                  * This will cause the interrupt handler to do nothing in case an overflow
6349                  * interrupt was in-flight
6350                  * This also guarantees that pmc0 will contain the final state
6351                  * It virtually gives us full control on overflow processing from that point
6352                  * on.
6353                  */
6354                 SET_PMU_OWNER(NULL, NULL);
6355                 DPRINT(("releasing ownership\n"));
6356
6357                 /*
6358                  * read current overflow status:
6359                  *
6360                  * we are guaranteed to read the final stable state
6361                  */
6362                 ia64_srlz_d();
6363                 pmc0 = ia64_get_pmc(0); /* slow */
6364
6365                 /*
6366                  * reset freeze bit, overflow status information destroyed
6367                  */
6368                 pfm_unfreeze_pmu();
6369         } else {
6370                 pmc0 = ctx->th_pmcs[0];
6371                 /*
6372                  * clear whatever overflow status bits there were
6373                  */
6374                 ctx->th_pmcs[0] = 0;
6375         }
6376         ovfl_val = pmu_conf->ovfl_val;
6377         /*
6378          * we save all the used pmds
6379          * we take care of overflows for counting PMDs
6380          *
6381          * XXX: sampling situation is not taken into account here
6382          */
6383         mask2 = ctx->ctx_used_pmds[0];
6384
6385         DPRINT(("is_self=%d ovfl_val=0x%lx mask2=0x%lx\n", is_self, ovfl_val, mask2));
6386
6387         for (i = 0; mask2; i++, mask2>>=1) {
6388
6389                 /* skip non used pmds */
6390                 if ((mask2 & 0x1) == 0) continue;
6391
6392                 /*
6393                  * can access PMU always true in system wide mode
6394                  */
6395                 val = pmd_val = can_access_pmu ? ia64_get_pmd(i) : ctx->th_pmds[i];
6396
6397                 if (PMD_IS_COUNTING(i)) {
6398                         DPRINT(("[%d] pmd[%d] ctx_pmd=0x%lx hw_pmd=0x%lx\n",
6399                                 task_pid_nr(task),
6400                                 i,
6401                                 ctx->ctx_pmds[i].val,
6402                                 val & ovfl_val));
6403
6404                         /*
6405                          * we rebuild the full 64 bit value of the counter
6406                          */
6407                         val = ctx->ctx_pmds[i].val + (val & ovfl_val);
6408
6409                         /*
6410                          * now everything is in ctx_pmds[] and we need
6411                          * to clear the saved context from save_regs() such that
6412                          * pfm_read_pmds() gets the correct value
6413                          */
6414                         pmd_val = 0UL;
6415
6416                         /*
6417                          * take care of overflow inline
6418                          */
6419                         if (pmc0 & (1UL << i)) {
6420                                 val += 1 + ovfl_val;
6421                                 DPRINT(("[%d] pmd[%d] overflowed\n", task_pid_nr(task), i));
6422                         }
6423                 }
6424
6425                 DPRINT(("[%d] ctx_pmd[%d]=0x%lx  pmd_val=0x%lx\n", task_pid_nr(task), i, val, pmd_val));
6426
6427                 if (is_self) ctx->th_pmds[i] = pmd_val;
6428
6429                 ctx->ctx_pmds[i].val = val;
6430         }
6431 }
6432
6433 static struct irqaction perfmon_irqaction = {
6434         .handler = pfm_interrupt_handler,
6435         .flags   = IRQF_DISABLED,
6436         .name    = "perfmon"
6437 };
6438
6439 static void
6440 pfm_alt_save_pmu_state(void *data)
6441 {
6442         struct pt_regs *regs;
6443
6444         regs = task_pt_regs(current);
6445
6446         DPRINT(("called\n"));
6447
6448         /*
6449          * should not be necessary but
6450          * let's take not risk
6451          */
6452         pfm_clear_psr_up();
6453         pfm_clear_psr_pp();
6454         ia64_psr(regs)->pp = 0;
6455
6456         /*
6457          * This call is required
6458          * May cause a spurious interrupt on some processors
6459          */
6460         pfm_freeze_pmu();
6461
6462         ia64_srlz_d();
6463 }
6464
6465 void
6466 pfm_alt_restore_pmu_state(void *data)
6467 {
6468         struct pt_regs *regs;
6469
6470         regs = task_pt_regs(current);
6471
6472         DPRINT(("called\n"));
6473
6474         /*
6475          * put PMU back in state expected
6476          * by perfmon
6477          */
6478         pfm_clear_psr_up();
6479         pfm_clear_psr_pp();
6480         ia64_psr(regs)->pp = 0;
6481
6482         /*
6483          * perfmon runs with PMU unfrozen at all times
6484          */
6485         pfm_unfreeze_pmu();
6486
6487         ia64_srlz_d();
6488 }
6489
6490 int
6491 pfm_install_alt_pmu_interrupt(pfm_intr_handler_desc_t *hdl)
6492 {
6493         int ret, i;
6494         int reserve_cpu;
6495
6496         /* some sanity checks */
6497         if (hdl == NULL || hdl->handler == NULL) return -EINVAL;
6498
6499         /* do the easy test first */
6500         if (pfm_alt_intr_handler) return -EBUSY;
6501
6502         /* one at a time in the install or remove, just fail the others */
6503         if (!spin_trylock(&pfm_alt_install_check)) {
6504                 return -EBUSY;
6505         }
6506
6507         /* reserve our session */
6508         for_each_online_cpu(reserve_cpu) {
6509                 ret = pfm_reserve_session(NULL, 1, reserve_cpu);
6510                 if (ret) goto cleanup_reserve;
6511         }
6512
6513         /* save the current system wide pmu states */
6514         ret = on_each_cpu(pfm_alt_save_pmu_state, NULL, 1);
6515         if (ret) {
6516                 DPRINT(("on_each_cpu() failed: %d\n", ret));
6517                 goto cleanup_reserve;
6518         }
6519
6520         /* officially change to the alternate interrupt handler */
6521         pfm_alt_intr_handler = hdl;
6522
6523         spin_unlock(&pfm_alt_install_check);
6524
6525         return 0;
6526
6527 cleanup_reserve:
6528         for_each_online_cpu(i) {
6529                 /* don't unreserve more than we reserved */
6530                 if (i >= reserve_cpu) break;
6531
6532                 pfm_unreserve_session(NULL, 1, i);
6533         }
6534
6535         spin_unlock(&pfm_alt_install_check);
6536
6537         return ret;
6538 }
6539 EXPORT_SYMBOL_GPL(pfm_install_alt_pmu_interrupt);
6540
6541 int
6542 pfm_remove_alt_pmu_interrupt(pfm_intr_handler_desc_t *hdl)
6543 {
6544         int i;
6545         int ret;
6546
6547         if (hdl == NULL) return -EINVAL;
6548
6549         /* cannot remove someone else's handler! */
6550         if (pfm_alt_intr_handler != hdl) return -EINVAL;
6551
6552         /* one at a time in the install or remove, just fail the others */
6553         if (!spin_trylock(&pfm_alt_install_check)) {
6554                 return -EBUSY;
6555         }
6556
6557         pfm_alt_intr_handler = NULL;
6558
6559         ret = on_each_cpu(pfm_alt_restore_pmu_state, NULL, 1);
6560         if (ret) {
6561                 DPRINT(("on_each_cpu() failed: %d\n", ret));
6562         }
6563
6564         for_each_online_cpu(i) {
6565                 pfm_unreserve_session(NULL, 1, i);
6566         }
6567
6568         spin_unlock(&pfm_alt_install_check);
6569
6570         return 0;
6571 }
6572 EXPORT_SYMBOL_GPL(pfm_remove_alt_pmu_interrupt);
6573
6574 /*
6575  * perfmon initialization routine, called from the initcall() table
6576  */
6577 static int init_pfm_fs(void);
6578
6579 static int __init
6580 pfm_probe_pmu(void)
6581 {
6582         pmu_config_t **p;
6583         int family;
6584
6585         family = local_cpu_data->family;
6586         p      = pmu_confs;
6587
6588         while(*p) {
6589                 if ((*p)->probe) {
6590                         if ((*p)->probe() == 0) goto found;
6591                 } else if ((*p)->pmu_family == family || (*p)->pmu_family == 0xff) {
6592                         goto found;
6593                 }
6594                 p++;
6595         }
6596         return -1;
6597 found:
6598         pmu_conf = *p;
6599         return 0;
6600 }
6601
6602 static const struct file_operations pfm_proc_fops = {
6603         .open           = pfm_proc_open,
6604         .read           = seq_read,
6605         .llseek         = seq_lseek,
6606         .release        = seq_release,
6607 };
6608
6609 int __init
6610 pfm_init(void)
6611 {
6612         unsigned int n, n_counters, i;
6613
6614         printk("perfmon: version %u.%u IRQ %u\n",
6615                 PFM_VERSION_MAJ,
6616                 PFM_VERSION_MIN,
6617                 IA64_PERFMON_VECTOR);
6618
6619         if (pfm_probe_pmu()) {
6620                 printk(KERN_INFO "perfmon: disabled, there is no support for processor family %d\n",
6621                                 local_cpu_data->family);
6622                 return -ENODEV;
6623         }
6624
6625         /*
6626          * compute the number of implemented PMD/PMC from the
6627          * description tables
6628          */
6629         n = 0;
6630         for (i=0; PMC_IS_LAST(i) == 0;  i++) {
6631                 if (PMC_IS_IMPL(i) == 0) continue;
6632                 pmu_conf->impl_pmcs[i>>6] |= 1UL << (i&63);
6633                 n++;
6634         }
6635         pmu_conf->num_pmcs = n;
6636
6637         n = 0; n_counters = 0;
6638         for (i=0; PMD_IS_LAST(i) == 0;  i++) {
6639                 if (PMD_IS_IMPL(i) == 0) continue;
6640                 pmu_conf->impl_pmds[i>>6] |= 1UL << (i&63);
6641                 n++;
6642                 if (PMD_IS_COUNTING(i)) n_counters++;
6643         }
6644         pmu_conf->num_pmds      = n;
6645         pmu_conf->num_counters  = n_counters;
6646
6647         /*
6648          * sanity checks on the number of debug registers
6649          */
6650         if (pmu_conf->use_rr_dbregs) {
6651                 if (pmu_conf->num_ibrs > IA64_NUM_DBG_REGS) {
6652                         printk(KERN_INFO "perfmon: unsupported number of code debug registers (%u)\n", pmu_conf->num_ibrs);
6653                         pmu_conf = NULL;
6654                         return -1;
6655                 }
6656                 if (pmu_conf->num_dbrs > IA64_NUM_DBG_REGS) {
6657                         printk(KERN_INFO "perfmon: unsupported number of data debug registers (%u)\n", pmu_conf->num_ibrs);
6658                         pmu_conf = NULL;
6659                         return -1;
6660                 }
6661         }
6662
6663         printk("perfmon: %s PMU detected, %u PMCs, %u PMDs, %u counters (%lu bits)\n",
6664                pmu_conf->pmu_name,
6665                pmu_conf->num_pmcs,
6666                pmu_conf->num_pmds,
6667                pmu_conf->num_counters,
6668                ffz(pmu_conf->ovfl_val));
6669
6670         /* sanity check */
6671         if (pmu_conf->num_pmds >= PFM_NUM_PMD_REGS || pmu_conf->num_pmcs >= PFM_NUM_PMC_REGS) {
6672                 printk(KERN_ERR "perfmon: not enough pmc/pmd, perfmon disabled\n");
6673                 pmu_conf = NULL;
6674                 return -1;
6675         }
6676
6677         /*
6678          * create /proc/perfmon (mostly for debugging purposes)
6679          */
6680         perfmon_dir = proc_create("perfmon", S_IRUGO, NULL, &pfm_proc_fops);
6681         if (perfmon_dir == NULL) {
6682                 printk(KERN_ERR "perfmon: cannot create /proc entry, perfmon disabled\n");
6683                 pmu_conf = NULL;
6684                 return -1;
6685         }
6686
6687         /*
6688          * create /proc/sys/kernel/perfmon (for debugging purposes)
6689          */
6690         pfm_sysctl_header = register_sysctl_table(pfm_sysctl_root);
6691
6692         /*
6693          * initialize all our spinlocks
6694          */
6695         spin_lock_init(&pfm_sessions.pfs_lock);
6696         spin_lock_init(&pfm_buffer_fmt_lock);
6697
6698         init_pfm_fs();
6699
6700         for(i=0; i < NR_CPUS; i++) pfm_stats[i].pfm_ovfl_intr_cycles_min = ~0UL;
6701
6702         return 0;
6703 }
6704
6705 __initcall(pfm_init);
6706
6707 /*
6708  * this function is called before pfm_init()
6709  */
6710 void
6711 pfm_init_percpu (void)
6712 {
6713         static int first_time=1;
6714         /*
6715          * make sure no measurement is active
6716          * (may inherit programmed PMCs from EFI).
6717          */
6718         pfm_clear_psr_pp();
6719         pfm_clear_psr_up();
6720
6721         /*
6722          * we run with the PMU not frozen at all times
6723          */
6724         pfm_unfreeze_pmu();
6725
6726         if (first_time) {
6727                 register_percpu_irq(IA64_PERFMON_VECTOR, &perfmon_irqaction);
6728                 first_time=0;
6729         }
6730
6731         ia64_setreg(_IA64_REG_CR_PMV, IA64_PERFMON_VECTOR);
6732         ia64_srlz_d();
6733 }
6734
6735 /*
6736  * used for debug purposes only
6737  */
6738 void
6739 dump_pmu_state(const char *from)
6740 {
6741         struct task_struct *task;
6742         struct pt_regs *regs;
6743         pfm_context_t *ctx;
6744         unsigned long psr, dcr, info, flags;
6745         int i, this_cpu;
6746
6747         local_irq_save(flags);
6748
6749         this_cpu = smp_processor_id();
6750         regs     = task_pt_regs(current);
6751         info     = PFM_CPUINFO_GET();
6752         dcr      = ia64_getreg(_IA64_REG_CR_DCR);
6753
6754         if (info == 0 && ia64_psr(regs)->pp == 0 && (dcr & IA64_DCR_PP) == 0) {
6755                 local_irq_restore(flags);
6756                 return;
6757         }
6758
6759         printk("CPU%d from %s() current [%d] iip=0x%lx %s\n",
6760                 this_cpu,
6761                 from,
6762                 task_pid_nr(current),
6763                 regs->cr_iip,
6764                 current->comm);
6765
6766         task = GET_PMU_OWNER();
6767         ctx  = GET_PMU_CTX();
6768
6769         printk("->CPU%d owner [%d] ctx=%p\n", this_cpu, task ? task_pid_nr(task) : -1, ctx);
6770
6771         psr = pfm_get_psr();
6772
6773         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",
6774                 this_cpu,
6775                 ia64_get_pmc(0),
6776                 psr & IA64_PSR_PP ? 1 : 0,
6777                 psr & IA64_PSR_UP ? 1 : 0,
6778                 dcr & IA64_DCR_PP ? 1 : 0,
6779                 info,
6780                 ia64_psr(regs)->up,
6781                 ia64_psr(regs)->pp);
6782
6783         ia64_psr(regs)->up = 0;
6784         ia64_psr(regs)->pp = 0;
6785
6786         for (i=1; PMC_IS_LAST(i) == 0; i++) {
6787                 if (PMC_IS_IMPL(i) == 0) continue;
6788                 printk("->CPU%d pmc[%d]=0x%lx thread_pmc[%d]=0x%lx\n", this_cpu, i, ia64_get_pmc(i), i, ctx->th_pmcs[i]);
6789         }
6790
6791         for (i=1; PMD_IS_LAST(i) == 0; i++) {
6792                 if (PMD_IS_IMPL(i) == 0) continue;
6793                 printk("->CPU%d pmd[%d]=0x%lx thread_pmd[%d]=0x%lx\n", this_cpu, i, ia64_get_pmd(i), i, ctx->th_pmds[i]);
6794         }
6795
6796         if (ctx) {
6797                 printk("->CPU%d ctx_state=%d vaddr=%p addr=%p fd=%d ctx_task=[%d] saved_psr_up=0x%lx\n",
6798                                 this_cpu,
6799                                 ctx->ctx_state,
6800                                 ctx->ctx_smpl_vaddr,
6801                                 ctx->ctx_smpl_hdr,
6802                                 ctx->ctx_msgq_head,
6803                                 ctx->ctx_msgq_tail,
6804                                 ctx->ctx_saved_psr_up);
6805         }
6806         local_irq_restore(flags);
6807 }
6808
6809 /*
6810  * called from process.c:copy_thread(). task is new child.
6811  */
6812 void
6813 pfm_inherit(struct task_struct *task, struct pt_regs *regs)
6814 {
6815         struct thread_struct *thread;
6816
6817         DPRINT(("perfmon: pfm_inherit clearing state for [%d]\n", task_pid_nr(task)));
6818
6819         thread = &task->thread;
6820
6821         /*
6822          * cut links inherited from parent (current)
6823          */
6824         thread->pfm_context = NULL;
6825
6826         PFM_SET_WORK_PENDING(task, 0);
6827
6828         /*
6829          * the psr bits are already set properly in copy_threads()
6830          */
6831 }
6832 #else  /* !CONFIG_PERFMON */
6833 asmlinkage long
6834 sys_perfmonctl (int fd, int cmd, void *arg, int count)
6835 {
6836         return -ENOSYS;
6837 }
6838 #endif /* CONFIG_PERFMON */