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         = get_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         /*
2366          * now insert the vma in the vm list for the process, must be
2367          * done with mmap lock held
2368          */
2369         insert_vm_struct(mm, vma);
2370
2371         mm->total_vm  += size >> PAGE_SHIFT;
2372         vm_stat_account(vma->vm_mm, vma->vm_flags, vma->vm_file,
2373                                                         vma_pages(vma));
2374         up_write(&task->mm->mmap_sem);
2375
2376         /*
2377          * keep track of user level virtual address
2378          */
2379         ctx->ctx_smpl_vaddr = (void *)vma->vm_start;
2380         *(unsigned long *)user_vaddr = vma->vm_start;
2381
2382         return 0;
2383
2384 error:
2385         kmem_cache_free(vm_area_cachep, vma);
2386 error_kmem:
2387         pfm_rvfree(smpl_buf, size);
2388
2389         return -ENOMEM;
2390 }
2391
2392 /*
2393  * XXX: do something better here
2394  */
2395 static int
2396 pfm_bad_permissions(struct task_struct *task)
2397 {
2398         const struct cred *tcred;
2399         uid_t uid = current_uid();
2400         gid_t gid = current_gid();
2401         int ret;
2402
2403         rcu_read_lock();
2404         tcred = __task_cred(task);
2405
2406         /* inspired by ptrace_attach() */
2407         DPRINT(("cur: uid=%d gid=%d task: euid=%d suid=%d uid=%d egid=%d sgid=%d\n",
2408                 uid,
2409                 gid,
2410                 tcred->euid,
2411                 tcred->suid,
2412                 tcred->uid,
2413                 tcred->egid,
2414                 tcred->sgid));
2415
2416         ret = ((uid != tcred->euid)
2417                || (uid != tcred->suid)
2418                || (uid != tcred->uid)
2419                || (gid != tcred->egid)
2420                || (gid != tcred->sgid)
2421                || (gid != tcred->gid)) && !capable(CAP_SYS_PTRACE);
2422
2423         rcu_read_unlock();
2424         return ret;
2425 }
2426
2427 static int
2428 pfarg_is_sane(struct task_struct *task, pfarg_context_t *pfx)
2429 {
2430         int ctx_flags;
2431
2432         /* valid signal */
2433
2434         ctx_flags = pfx->ctx_flags;
2435
2436         if (ctx_flags & PFM_FL_SYSTEM_WIDE) {
2437
2438                 /*
2439                  * cannot block in this mode
2440                  */
2441                 if (ctx_flags & PFM_FL_NOTIFY_BLOCK) {
2442                         DPRINT(("cannot use blocking mode when in system wide monitoring\n"));
2443                         return -EINVAL;
2444                 }
2445         } else {
2446         }
2447         /* probably more to add here */
2448
2449         return 0;
2450 }
2451
2452 static int
2453 pfm_setup_buffer_fmt(struct task_struct *task, struct file *filp, pfm_context_t *ctx, unsigned int ctx_flags,
2454                      unsigned int cpu, pfarg_context_t *arg)
2455 {
2456         pfm_buffer_fmt_t *fmt = NULL;
2457         unsigned long size = 0UL;
2458         void *uaddr = NULL;
2459         void *fmt_arg = NULL;
2460         int ret = 0;
2461 #define PFM_CTXARG_BUF_ARG(a)   (pfm_buffer_fmt_t *)(a+1)
2462
2463         /* invoke and lock buffer format, if found */
2464         fmt = pfm_find_buffer_fmt(arg->ctx_smpl_buf_id);
2465         if (fmt == NULL) {
2466                 DPRINT(("[%d] cannot find buffer format\n", task_pid_nr(task)));
2467                 return -EINVAL;
2468         }
2469
2470         /*
2471          * buffer argument MUST be contiguous to pfarg_context_t
2472          */
2473         if (fmt->fmt_arg_size) fmt_arg = PFM_CTXARG_BUF_ARG(arg);
2474
2475         ret = pfm_buf_fmt_validate(fmt, task, ctx_flags, cpu, fmt_arg);
2476
2477         DPRINT(("[%d] after validate(0x%x,%d,%p)=%d\n", task_pid_nr(task), ctx_flags, cpu, fmt_arg, ret));
2478
2479         if (ret) goto error;
2480
2481         /* link buffer format and context */
2482         ctx->ctx_buf_fmt = fmt;
2483         ctx->ctx_fl_is_sampling = 1; /* assume record() is defined */
2484
2485         /*
2486          * check if buffer format wants to use perfmon buffer allocation/mapping service
2487          */
2488         ret = pfm_buf_fmt_getsize(fmt, task, ctx_flags, cpu, fmt_arg, &size);
2489         if (ret) goto error;
2490
2491         if (size) {
2492                 /*
2493                  * buffer is always remapped into the caller's address space
2494                  */
2495                 ret = pfm_smpl_buffer_alloc(current, filp, ctx, size, &uaddr);
2496                 if (ret) goto error;
2497
2498                 /* keep track of user address of buffer */
2499                 arg->ctx_smpl_vaddr = uaddr;
2500         }
2501         ret = pfm_buf_fmt_init(fmt, task, ctx->ctx_smpl_hdr, ctx_flags, cpu, fmt_arg);
2502
2503 error:
2504         return ret;
2505 }
2506
2507 static void
2508 pfm_reset_pmu_state(pfm_context_t *ctx)
2509 {
2510         int i;
2511
2512         /*
2513          * install reset values for PMC.
2514          */
2515         for (i=1; PMC_IS_LAST(i) == 0; i++) {
2516                 if (PMC_IS_IMPL(i) == 0) continue;
2517                 ctx->ctx_pmcs[i] = PMC_DFL_VAL(i);
2518                 DPRINT(("pmc[%d]=0x%lx\n", i, ctx->ctx_pmcs[i]));
2519         }
2520         /*
2521          * PMD registers are set to 0UL when the context in memset()
2522          */
2523
2524         /*
2525          * On context switched restore, we must restore ALL pmc and ALL pmd even
2526          * when they are not actively used by the task. In UP, the incoming process
2527          * may otherwise pick up left over PMC, PMD state from the previous process.
2528          * As opposed to PMD, stale PMC can cause harm to the incoming
2529          * process because they may change what is being measured.
2530          * Therefore, we must systematically reinstall the entire
2531          * PMC state. In SMP, the same thing is possible on the
2532          * same CPU but also on between 2 CPUs.
2533          *
2534          * The problem with PMD is information leaking especially
2535          * to user level when psr.sp=0
2536          *
2537          * There is unfortunately no easy way to avoid this problem
2538          * on either UP or SMP. This definitively slows down the
2539          * pfm_load_regs() function.
2540          */
2541
2542          /*
2543           * bitmask of all PMCs accessible to this context
2544           *
2545           * PMC0 is treated differently.
2546           */
2547         ctx->ctx_all_pmcs[0] = pmu_conf->impl_pmcs[0] & ~0x1;
2548
2549         /*
2550          * bitmask of all PMDs that are accessible to this context
2551          */
2552         ctx->ctx_all_pmds[0] = pmu_conf->impl_pmds[0];
2553
2554         DPRINT(("<%d> all_pmcs=0x%lx all_pmds=0x%lx\n", ctx->ctx_fd, ctx->ctx_all_pmcs[0],ctx->ctx_all_pmds[0]));
2555
2556         /*
2557          * useful in case of re-enable after disable
2558          */
2559         ctx->ctx_used_ibrs[0] = 0UL;
2560         ctx->ctx_used_dbrs[0] = 0UL;
2561 }
2562
2563 static int
2564 pfm_ctx_getsize(void *arg, size_t *sz)
2565 {
2566         pfarg_context_t *req = (pfarg_context_t *)arg;
2567         pfm_buffer_fmt_t *fmt;
2568
2569         *sz = 0;
2570
2571         if (!pfm_uuid_cmp(req->ctx_smpl_buf_id, pfm_null_uuid)) return 0;
2572
2573         fmt = pfm_find_buffer_fmt(req->ctx_smpl_buf_id);
2574         if (fmt == NULL) {
2575                 DPRINT(("cannot find buffer format\n"));
2576                 return -EINVAL;
2577         }
2578         /* get just enough to copy in user parameters */
2579         *sz = fmt->fmt_arg_size;
2580         DPRINT(("arg_size=%lu\n", *sz));
2581
2582         return 0;
2583 }
2584
2585
2586
2587 /*
2588  * cannot attach if :
2589  *      - kernel task
2590  *      - task not owned by caller
2591  *      - task incompatible with context mode
2592  */
2593 static int
2594 pfm_task_incompatible(pfm_context_t *ctx, struct task_struct *task)
2595 {
2596         /*
2597          * no kernel task or task not owner by caller
2598          */
2599         if (task->mm == NULL) {
2600                 DPRINT(("task [%d] has not memory context (kernel thread)\n", task_pid_nr(task)));
2601                 return -EPERM;
2602         }
2603         if (pfm_bad_permissions(task)) {
2604                 DPRINT(("no permission to attach to  [%d]\n", task_pid_nr(task)));
2605                 return -EPERM;
2606         }
2607         /*
2608          * cannot block in self-monitoring mode
2609          */
2610         if (CTX_OVFL_NOBLOCK(ctx) == 0 && task == current) {
2611                 DPRINT(("cannot load a blocking context on self for [%d]\n", task_pid_nr(task)));
2612                 return -EINVAL;
2613         }
2614
2615         if (task->exit_state == EXIT_ZOMBIE) {
2616                 DPRINT(("cannot attach to  zombie task [%d]\n", task_pid_nr(task)));
2617                 return -EBUSY;
2618         }
2619
2620         /*
2621          * always ok for self
2622          */
2623         if (task == current) return 0;
2624
2625         if (!task_is_stopped_or_traced(task)) {
2626                 DPRINT(("cannot attach to non-stopped task [%d] state=%ld\n", task_pid_nr(task), task->state));
2627                 return -EBUSY;
2628         }
2629         /*
2630          * make sure the task is off any CPU
2631          */
2632         wait_task_inactive(task, 0);
2633
2634         /* more to come... */
2635
2636         return 0;
2637 }
2638
2639 static int
2640 pfm_get_task(pfm_context_t *ctx, pid_t pid, struct task_struct **task)
2641 {
2642         struct task_struct *p = current;
2643         int ret;
2644
2645         /* XXX: need to add more checks here */
2646         if (pid < 2) return -EPERM;
2647
2648         if (pid != task_pid_vnr(current)) {
2649
2650                 read_lock(&tasklist_lock);
2651
2652                 p = find_task_by_vpid(pid);
2653
2654                 /* make sure task cannot go away while we operate on it */
2655                 if (p) get_task_struct(p);
2656
2657                 read_unlock(&tasklist_lock);
2658
2659                 if (p == NULL) return -ESRCH;
2660         }
2661
2662         ret = pfm_task_incompatible(ctx, p);
2663         if (ret == 0) {
2664                 *task = p;
2665         } else if (p != current) {
2666                 pfm_put_task(p);
2667         }
2668         return ret;
2669 }
2670
2671
2672
2673 static int
2674 pfm_context_create(pfm_context_t *ctx, void *arg, int count, struct pt_regs *regs)
2675 {
2676         pfarg_context_t *req = (pfarg_context_t *)arg;
2677         struct file *filp;
2678         struct path path;
2679         int ctx_flags;
2680         int fd;
2681         int ret;
2682
2683         /* let's check the arguments first */
2684         ret = pfarg_is_sane(current, req);
2685         if (ret < 0)
2686                 return ret;
2687
2688         ctx_flags = req->ctx_flags;
2689
2690         ret = -ENOMEM;
2691
2692         fd = get_unused_fd();
2693         if (fd < 0)
2694                 return fd;
2695
2696         ctx = pfm_context_alloc(ctx_flags);
2697         if (!ctx)
2698                 goto error;
2699
2700         filp = pfm_alloc_file(ctx);
2701         if (IS_ERR(filp)) {
2702                 ret = PTR_ERR(filp);
2703                 goto error_file;
2704         }
2705
2706         req->ctx_fd = ctx->ctx_fd = fd;
2707
2708         /*
2709          * does the user want to sample?
2710          */
2711         if (pfm_uuid_cmp(req->ctx_smpl_buf_id, pfm_null_uuid)) {
2712                 ret = pfm_setup_buffer_fmt(current, filp, ctx, ctx_flags, 0, req);
2713                 if (ret)
2714                         goto buffer_error;
2715         }
2716
2717         DPRINT(("ctx=%p flags=0x%x system=%d notify_block=%d excl_idle=%d no_msg=%d ctx_fd=%d\n",
2718                 ctx,
2719                 ctx_flags,
2720                 ctx->ctx_fl_system,
2721                 ctx->ctx_fl_block,
2722                 ctx->ctx_fl_excl_idle,
2723                 ctx->ctx_fl_no_msg,
2724                 ctx->ctx_fd));
2725
2726         /*
2727          * initialize soft PMU state
2728          */
2729         pfm_reset_pmu_state(ctx);
2730
2731         fd_install(fd, filp);
2732
2733         return 0;
2734
2735 buffer_error:
2736         path = filp->f_path;
2737         put_filp(filp);
2738         path_put(&path);
2739
2740         if (ctx->ctx_buf_fmt) {
2741                 pfm_buf_fmt_exit(ctx->ctx_buf_fmt, current, NULL, regs);
2742         }
2743 error_file:
2744         pfm_context_free(ctx);
2745
2746 error:
2747         put_unused_fd(fd);
2748         return ret;
2749 }
2750
2751 static inline unsigned long
2752 pfm_new_counter_value (pfm_counter_t *reg, int is_long_reset)
2753 {
2754         unsigned long val = is_long_reset ? reg->long_reset : reg->short_reset;
2755         unsigned long new_seed, old_seed = reg->seed, mask = reg->mask;
2756         extern unsigned long carta_random32 (unsigned long seed);
2757
2758         if (reg->flags & PFM_REGFL_RANDOM) {
2759                 new_seed = carta_random32(old_seed);
2760                 val -= (old_seed & mask);       /* counter values are negative numbers! */
2761                 if ((mask >> 32) != 0)
2762                         /* construct a full 64-bit random value: */
2763                         new_seed |= carta_random32(old_seed >> 32) << 32;
2764                 reg->seed = new_seed;
2765         }
2766         reg->lval = val;
2767         return val;
2768 }
2769
2770 static void
2771 pfm_reset_regs_masked(pfm_context_t *ctx, unsigned long *ovfl_regs, int is_long_reset)
2772 {
2773         unsigned long mask = ovfl_regs[0];
2774         unsigned long reset_others = 0UL;
2775         unsigned long val;
2776         int i;
2777
2778         /*
2779          * now restore reset value on sampling overflowed counters
2780          */
2781         mask >>= PMU_FIRST_COUNTER;
2782         for(i = PMU_FIRST_COUNTER; mask; i++, mask >>= 1) {
2783
2784                 if ((mask & 0x1UL) == 0UL) continue;
2785
2786                 ctx->ctx_pmds[i].val = val = pfm_new_counter_value(ctx->ctx_pmds+ i, is_long_reset);
2787                 reset_others        |= ctx->ctx_pmds[i].reset_pmds[0];
2788
2789                 DPRINT_ovfl((" %s reset ctx_pmds[%d]=%lx\n", is_long_reset ? "long" : "short", i, val));
2790         }
2791
2792         /*
2793          * Now take care of resetting the other registers
2794          */
2795         for(i = 0; reset_others; i++, reset_others >>= 1) {
2796
2797                 if ((reset_others & 0x1) == 0) continue;
2798
2799                 ctx->ctx_pmds[i].val = val = pfm_new_counter_value(ctx->ctx_pmds + i, is_long_reset);
2800
2801                 DPRINT_ovfl(("%s reset_others pmd[%d]=%lx\n",
2802                           is_long_reset ? "long" : "short", i, val));
2803         }
2804 }
2805
2806 static void
2807 pfm_reset_regs(pfm_context_t *ctx, unsigned long *ovfl_regs, int is_long_reset)
2808 {
2809         unsigned long mask = ovfl_regs[0];
2810         unsigned long reset_others = 0UL;
2811         unsigned long val;
2812         int i;
2813
2814         DPRINT_ovfl(("ovfl_regs=0x%lx is_long_reset=%d\n", ovfl_regs[0], is_long_reset));
2815
2816         if (ctx->ctx_state == PFM_CTX_MASKED) {
2817                 pfm_reset_regs_masked(ctx, ovfl_regs, is_long_reset);
2818                 return;
2819         }
2820
2821         /*
2822          * now restore reset value on sampling overflowed counters
2823          */
2824         mask >>= PMU_FIRST_COUNTER;
2825         for(i = PMU_FIRST_COUNTER; mask; i++, mask >>= 1) {
2826
2827                 if ((mask & 0x1UL) == 0UL) continue;
2828
2829                 val           = pfm_new_counter_value(ctx->ctx_pmds+ i, is_long_reset);
2830                 reset_others |= ctx->ctx_pmds[i].reset_pmds[0];
2831
2832                 DPRINT_ovfl((" %s reset ctx_pmds[%d]=%lx\n", is_long_reset ? "long" : "short", i, val));
2833
2834                 pfm_write_soft_counter(ctx, i, val);
2835         }
2836
2837         /*
2838          * Now take care of resetting the other registers
2839          */
2840         for(i = 0; reset_others; i++, reset_others >>= 1) {
2841
2842                 if ((reset_others & 0x1) == 0) continue;
2843
2844                 val = pfm_new_counter_value(ctx->ctx_pmds + i, is_long_reset);
2845
2846                 if (PMD_IS_COUNTING(i)) {
2847                         pfm_write_soft_counter(ctx, i, val);
2848                 } else {
2849                         ia64_set_pmd(i, val);
2850                 }
2851                 DPRINT_ovfl(("%s reset_others pmd[%d]=%lx\n",
2852                           is_long_reset ? "long" : "short", i, val));
2853         }
2854         ia64_srlz_d();
2855 }
2856
2857 static int
2858 pfm_write_pmcs(pfm_context_t *ctx, void *arg, int count, struct pt_regs *regs)
2859 {
2860         struct task_struct *task;
2861         pfarg_reg_t *req = (pfarg_reg_t *)arg;
2862         unsigned long value, pmc_pm;
2863         unsigned long smpl_pmds, reset_pmds, impl_pmds;
2864         unsigned int cnum, reg_flags, flags, pmc_type;
2865         int i, can_access_pmu = 0, is_loaded, is_system, expert_mode;
2866         int is_monitor, is_counting, state;
2867         int ret = -EINVAL;
2868         pfm_reg_check_t wr_func;
2869 #define PFM_CHECK_PMC_PM(x, y, z) ((x)->ctx_fl_system ^ PMC_PM(y, z))
2870
2871         state     = ctx->ctx_state;
2872         is_loaded = state == PFM_CTX_LOADED ? 1 : 0;
2873         is_system = ctx->ctx_fl_system;
2874         task      = ctx->ctx_task;
2875         impl_pmds = pmu_conf->impl_pmds[0];
2876
2877         if (state == PFM_CTX_ZOMBIE) return -EINVAL;
2878
2879         if (is_loaded) {
2880                 /*
2881                  * In system wide and when the context is loaded, access can only happen
2882                  * when the caller is running on the CPU being monitored by the session.
2883                  * It does not have to be the owner (ctx_task) of the context per se.
2884                  */
2885                 if (is_system && ctx->ctx_cpu != smp_processor_id()) {
2886                         DPRINT(("should be running on CPU%d\n", ctx->ctx_cpu));
2887                         return -EBUSY;
2888                 }
2889                 can_access_pmu = GET_PMU_OWNER() == task || is_system ? 1 : 0;
2890         }
2891         expert_mode = pfm_sysctl.expert_mode;
2892
2893         for (i = 0; i < count; i++, req++) {
2894
2895                 cnum       = req->reg_num;
2896                 reg_flags  = req->reg_flags;
2897                 value      = req->reg_value;
2898                 smpl_pmds  = req->reg_smpl_pmds[0];
2899                 reset_pmds = req->reg_reset_pmds[0];
2900                 flags      = 0;
2901
2902
2903                 if (cnum >= PMU_MAX_PMCS) {
2904                         DPRINT(("pmc%u is invalid\n", cnum));
2905                         goto error;
2906                 }
2907
2908                 pmc_type   = pmu_conf->pmc_desc[cnum].type;
2909                 pmc_pm     = (value >> pmu_conf->pmc_desc[cnum].pm_pos) & 0x1;
2910                 is_counting = (pmc_type & PFM_REG_COUNTING) == PFM_REG_COUNTING ? 1 : 0;
2911                 is_monitor  = (pmc_type & PFM_REG_MONITOR) == PFM_REG_MONITOR ? 1 : 0;
2912
2913                 /*
2914                  * we reject all non implemented PMC as well
2915                  * as attempts to modify PMC[0-3] which are used
2916                  * as status registers by the PMU
2917                  */
2918                 if ((pmc_type & PFM_REG_IMPL) == 0 || (pmc_type & PFM_REG_CONTROL) == PFM_REG_CONTROL) {
2919                         DPRINT(("pmc%u is unimplemented or no-access pmc_type=%x\n", cnum, pmc_type));
2920                         goto error;
2921                 }
2922                 wr_func = pmu_conf->pmc_desc[cnum].write_check;
2923                 /*
2924                  * If the PMC is a monitor, then if the value is not the default:
2925                  *      - system-wide session: PMCx.pm=1 (privileged monitor)
2926                  *      - per-task           : PMCx.pm=0 (user monitor)
2927                  */
2928                 if (is_monitor && value != PMC_DFL_VAL(cnum) && is_system ^ pmc_pm) {
2929                         DPRINT(("pmc%u pmc_pm=%lu is_system=%d\n",
2930                                 cnum,
2931                                 pmc_pm,
2932                                 is_system));
2933                         goto error;
2934                 }
2935
2936                 if (is_counting) {
2937                         /*
2938                          * enforce generation of overflow interrupt. Necessary on all
2939                          * CPUs.
2940                          */
2941                         value |= 1 << PMU_PMC_OI;
2942
2943                         if (reg_flags & PFM_REGFL_OVFL_NOTIFY) {
2944                                 flags |= PFM_REGFL_OVFL_NOTIFY;
2945                         }
2946
2947                         if (reg_flags & PFM_REGFL_RANDOM) flags |= PFM_REGFL_RANDOM;
2948
2949                         /* verify validity of smpl_pmds */
2950                         if ((smpl_pmds & impl_pmds) != smpl_pmds) {
2951                                 DPRINT(("invalid smpl_pmds 0x%lx for pmc%u\n", smpl_pmds, cnum));
2952                                 goto error;
2953                         }
2954
2955                         /* verify validity of reset_pmds */
2956                         if ((reset_pmds & impl_pmds) != reset_pmds) {
2957                                 DPRINT(("invalid reset_pmds 0x%lx for pmc%u\n", reset_pmds, cnum));
2958                                 goto error;
2959                         }
2960                 } else {
2961                         if (reg_flags & (PFM_REGFL_OVFL_NOTIFY|PFM_REGFL_RANDOM)) {
2962                                 DPRINT(("cannot set ovfl_notify or random on pmc%u\n", cnum));
2963                                 goto error;
2964                         }
2965                         /* eventid on non-counting monitors are ignored */
2966                 }
2967
2968                 /*
2969                  * execute write checker, if any
2970                  */
2971                 if (likely(expert_mode == 0 && wr_func)) {
2972                         ret = (*wr_func)(task, ctx, cnum, &value, regs);
2973                         if (ret) goto error;
2974                         ret = -EINVAL;
2975                 }
2976
2977                 /*
2978                  * no error on this register
2979                  */
2980                 PFM_REG_RETFLAG_SET(req->reg_flags, 0);
2981
2982                 /*
2983                  * Now we commit the changes to the software state
2984                  */
2985
2986                 /*
2987                  * update overflow information
2988                  */
2989                 if (is_counting) {
2990                         /*
2991                          * full flag update each time a register is programmed
2992                          */
2993                         ctx->ctx_pmds[cnum].flags = flags;
2994
2995                         ctx->ctx_pmds[cnum].reset_pmds[0] = reset_pmds;
2996                         ctx->ctx_pmds[cnum].smpl_pmds[0]  = smpl_pmds;
2997                         ctx->ctx_pmds[cnum].eventid       = req->reg_smpl_eventid;
2998
2999                         /*
3000                          * Mark all PMDS to be accessed as used.
3001                          *
3002                          * We do not keep track of PMC because we have to
3003                          * systematically restore ALL of them.
3004                          *
3005                          * We do not update the used_monitors mask, because
3006                          * if we have not programmed them, then will be in
3007                          * a quiescent state, therefore we will not need to
3008                          * mask/restore then when context is MASKED.
3009                          */
3010                         CTX_USED_PMD(ctx, reset_pmds);
3011                         CTX_USED_PMD(ctx, smpl_pmds);
3012                         /*
3013                          * make sure we do not try to reset on
3014                          * restart because we have established new values
3015                          */
3016                         if (state == PFM_CTX_MASKED) ctx->ctx_ovfl_regs[0] &= ~1UL << cnum;
3017                 }
3018                 /*
3019                  * Needed in case the user does not initialize the equivalent
3020                  * PMD. Clearing is done indirectly via pfm_reset_pmu_state() so there is no
3021                  * possible leak here.
3022                  */
3023                 CTX_USED_PMD(ctx, pmu_conf->pmc_desc[cnum].dep_pmd[0]);
3024
3025                 /*
3026                  * keep track of the monitor PMC that we are using.
3027                  * we save the value of the pmc in ctx_pmcs[] and if
3028                  * the monitoring is not stopped for the context we also
3029                  * place it in the saved state area so that it will be
3030                  * picked up later by the context switch code.
3031                  *
3032                  * The value in ctx_pmcs[] can only be changed in pfm_write_pmcs().
3033                  *
3034                  * The value in th_pmcs[] may be modified on overflow, i.e.,  when
3035                  * monitoring needs to be stopped.
3036                  */
3037                 if (is_monitor) CTX_USED_MONITOR(ctx, 1UL << cnum);
3038
3039                 /*
3040                  * update context state
3041                  */
3042                 ctx->ctx_pmcs[cnum] = value;
3043
3044                 if (is_loaded) {
3045                         /*
3046                          * write thread state
3047                          */
3048                         if (is_system == 0) ctx->th_pmcs[cnum] = value;
3049
3050                         /*
3051                          * write hardware register if we can
3052                          */
3053                         if (can_access_pmu) {
3054                                 ia64_set_pmc(cnum, value);
3055                         }
3056 #ifdef CONFIG_SMP
3057                         else {
3058                                 /*
3059                                  * per-task SMP only here
3060                                  *
3061                                  * we are guaranteed that the task is not running on the other CPU,
3062                                  * we indicate that this PMD will need to be reloaded if the task
3063                                  * is rescheduled on the CPU it ran last on.
3064                                  */
3065                                 ctx->ctx_reload_pmcs[0] |= 1UL << cnum;
3066                         }
3067 #endif
3068                 }
3069
3070                 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",
3071                           cnum,
3072                           value,
3073                           is_loaded,
3074                           can_access_pmu,
3075                           flags,
3076                           ctx->ctx_all_pmcs[0],
3077                           ctx->ctx_used_pmds[0],
3078                           ctx->ctx_pmds[cnum].eventid,
3079                           smpl_pmds,
3080                           reset_pmds,
3081                           ctx->ctx_reload_pmcs[0],
3082                           ctx->ctx_used_monitors[0],
3083                           ctx->ctx_ovfl_regs[0]));
3084         }
3085
3086         /*
3087          * make sure the changes are visible
3088          */
3089         if (can_access_pmu) ia64_srlz_d();
3090
3091         return 0;
3092 error:
3093         PFM_REG_RETFLAG_SET(req->reg_flags, PFM_REG_RETFL_EINVAL);
3094         return ret;
3095 }
3096
3097 static int
3098 pfm_write_pmds(pfm_context_t *ctx, void *arg, int count, struct pt_regs *regs)
3099 {
3100         struct task_struct *task;
3101         pfarg_reg_t *req = (pfarg_reg_t *)arg;
3102         unsigned long value, hw_value, ovfl_mask;
3103         unsigned int cnum;
3104         int i, can_access_pmu = 0, state;
3105         int is_counting, is_loaded, is_system, expert_mode;
3106         int ret = -EINVAL;
3107         pfm_reg_check_t wr_func;
3108
3109
3110         state     = ctx->ctx_state;
3111         is_loaded = state == PFM_CTX_LOADED ? 1 : 0;
3112         is_system = ctx->ctx_fl_system;
3113         ovfl_mask = pmu_conf->ovfl_val;
3114         task      = ctx->ctx_task;
3115
3116         if (unlikely(state == PFM_CTX_ZOMBIE)) return -EINVAL;
3117
3118         /*
3119          * on both UP and SMP, we can only write to the PMC when the task is
3120          * the owner of the local PMU.
3121          */
3122         if (likely(is_loaded)) {
3123                 /*
3124                  * In system wide and when the context is loaded, access can only happen
3125                  * when the caller is running on the CPU being monitored by the session.
3126                  * It does not have to be the owner (ctx_task) of the context per se.
3127                  */
3128                 if (unlikely(is_system && ctx->ctx_cpu != smp_processor_id())) {
3129                         DPRINT(("should be running on CPU%d\n", ctx->ctx_cpu));
3130                         return -EBUSY;
3131                 }
3132                 can_access_pmu = GET_PMU_OWNER() == task || is_system ? 1 : 0;
3133         }
3134         expert_mode = pfm_sysctl.expert_mode;
3135
3136         for (i = 0; i < count; i++, req++) {
3137
3138                 cnum  = req->reg_num;
3139                 value = req->reg_value;
3140
3141                 if (!PMD_IS_IMPL(cnum)) {
3142                         DPRINT(("pmd[%u] is unimplemented or invalid\n", cnum));
3143                         goto abort_mission;
3144                 }
3145                 is_counting = PMD_IS_COUNTING(cnum);
3146                 wr_func     = pmu_conf->pmd_desc[cnum].write_check;
3147
3148                 /*
3149                  * execute write checker, if any
3150                  */
3151                 if (unlikely(expert_mode == 0 && wr_func)) {
3152                         unsigned long v = value;
3153
3154                         ret = (*wr_func)(task, ctx, cnum, &v, regs);
3155                         if (ret) goto abort_mission;
3156
3157                         value = v;
3158                         ret   = -EINVAL;
3159                 }
3160
3161                 /*
3162                  * no error on this register
3163                  */
3164                 PFM_REG_RETFLAG_SET(req->reg_flags, 0);
3165
3166                 /*
3167                  * now commit changes to software state
3168                  */
3169                 hw_value = value;
3170
3171                 /*
3172                  * update virtualized (64bits) counter
3173                  */
3174                 if (is_counting) {
3175                         /*
3176                          * write context state
3177                          */
3178                         ctx->ctx_pmds[cnum].lval = value;
3179
3180                         /*
3181                          * when context is load we use the split value
3182                          */
3183                         if (is_loaded) {
3184                                 hw_value = value &  ovfl_mask;
3185                                 value    = value & ~ovfl_mask;
3186                         }
3187                 }
3188                 /*
3189                  * update reset values (not just for counters)
3190                  */
3191                 ctx->ctx_pmds[cnum].long_reset  = req->reg_long_reset;
3192                 ctx->ctx_pmds[cnum].short_reset = req->reg_short_reset;
3193
3194                 /*
3195                  * update randomization parameters (not just for counters)
3196                  */
3197                 ctx->ctx_pmds[cnum].seed = req->reg_random_seed;
3198                 ctx->ctx_pmds[cnum].mask = req->reg_random_mask;
3199
3200                 /*
3201                  * update context value
3202                  */
3203                 ctx->ctx_pmds[cnum].val  = value;
3204
3205                 /*
3206                  * Keep track of what we use
3207                  *
3208                  * We do not keep track of PMC because we have to
3209                  * systematically restore ALL of them.
3210                  */
3211                 CTX_USED_PMD(ctx, PMD_PMD_DEP(cnum));
3212
3213                 /*
3214                  * mark this PMD register used as well
3215                  */
3216                 CTX_USED_PMD(ctx, RDEP(cnum));
3217
3218                 /*
3219                  * make sure we do not try to reset on
3220                  * restart because we have established new values
3221                  */
3222                 if (is_counting && state == PFM_CTX_MASKED) {
3223                         ctx->ctx_ovfl_regs[0] &= ~1UL << cnum;
3224                 }
3225
3226                 if (is_loaded) {
3227                         /*
3228                          * write thread state
3229                          */
3230                         if (is_system == 0) ctx->th_pmds[cnum] = hw_value;
3231
3232                         /*
3233                          * write hardware register if we can
3234                          */
3235                         if (can_access_pmu) {
3236                                 ia64_set_pmd(cnum, hw_value);
3237                         } else {
3238 #ifdef CONFIG_SMP
3239                                 /*
3240                                  * we are guaranteed that the task is not running on the other CPU,
3241                                  * we indicate that this PMD will need to be reloaded if the task
3242                                  * is rescheduled on the CPU it ran last on.
3243                                  */
3244                                 ctx->ctx_reload_pmds[0] |= 1UL << cnum;
3245 #endif
3246                         }
3247                 }
3248
3249                 DPRINT(("pmd[%u]=0x%lx ld=%d apmu=%d, hw_value=0x%lx ctx_pmd=0x%lx  short_reset=0x%lx "
3250                           "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",
3251                         cnum,
3252                         value,
3253                         is_loaded,
3254                         can_access_pmu,
3255                         hw_value,
3256                         ctx->ctx_pmds[cnum].val,
3257                         ctx->ctx_pmds[cnum].short_reset,
3258                         ctx->ctx_pmds[cnum].long_reset,
3259                         PMC_OVFL_NOTIFY(ctx, cnum) ? 'Y':'N',
3260                         ctx->ctx_pmds[cnum].seed,
3261                         ctx->ctx_pmds[cnum].mask,
3262                         ctx->ctx_used_pmds[0],
3263                         ctx->ctx_pmds[cnum].reset_pmds[0],
3264                         ctx->ctx_reload_pmds[0],
3265                         ctx->ctx_all_pmds[0],
3266                         ctx->ctx_ovfl_regs[0]));
3267         }
3268
3269         /*
3270          * make changes visible
3271          */
3272         if (can_access_pmu) ia64_srlz_d();
3273
3274         return 0;
3275
3276 abort_mission:
3277         /*
3278          * for now, we have only one possibility for error
3279          */
3280         PFM_REG_RETFLAG_SET(req->reg_flags, PFM_REG_RETFL_EINVAL);
3281         return ret;
3282 }
3283
3284 /*
3285  * By the way of PROTECT_CONTEXT(), interrupts are masked while we are in this function.
3286  * Therefore we know, we do not have to worry about the PMU overflow interrupt. If an
3287  * interrupt is delivered during the call, it will be kept pending until we leave, making
3288  * it appears as if it had been generated at the UNPROTECT_CONTEXT(). At least we are
3289  * guaranteed to return consistent data to the user, it may simply be old. It is not
3290  * trivial to treat the overflow while inside the call because you may end up in
3291  * some module sampling buffer code causing deadlocks.
3292  */
3293 static int
3294 pfm_read_pmds(pfm_context_t *ctx, void *arg, int count, struct pt_regs *regs)
3295 {
3296         struct task_struct *task;
3297         unsigned long val = 0UL, lval, ovfl_mask, sval;
3298         pfarg_reg_t *req = (pfarg_reg_t *)arg;
3299         unsigned int cnum, reg_flags = 0;
3300         int i, can_access_pmu = 0, state;
3301         int is_loaded, is_system, is_counting, expert_mode;
3302         int ret = -EINVAL;
3303         pfm_reg_check_t rd_func;
3304
3305         /*
3306          * access is possible when loaded only for
3307          * self-monitoring tasks or in UP mode
3308          */
3309
3310         state     = ctx->ctx_state;
3311         is_loaded = state == PFM_CTX_LOADED ? 1 : 0;
3312         is_system = ctx->ctx_fl_system;
3313         ovfl_mask = pmu_conf->ovfl_val;
3314         task      = ctx->ctx_task;
3315
3316         if (state == PFM_CTX_ZOMBIE) return -EINVAL;
3317
3318         if (likely(is_loaded)) {
3319                 /*
3320                  * In system wide and when the context is loaded, access can only happen
3321                  * when the caller is running on the CPU being monitored by the session.
3322                  * It does not have to be the owner (ctx_task) of the context per se.
3323                  */
3324                 if (unlikely(is_system && ctx->ctx_cpu != smp_processor_id())) {
3325                         DPRINT(("should be running on CPU%d\n", ctx->ctx_cpu));
3326                         return -EBUSY;
3327                 }
3328                 /*
3329                  * this can be true when not self-monitoring only in UP
3330                  */
3331                 can_access_pmu = GET_PMU_OWNER() == task || is_system ? 1 : 0;
3332
3333                 if (can_access_pmu) ia64_srlz_d();
3334         }
3335         expert_mode = pfm_sysctl.expert_mode;
3336
3337         DPRINT(("ld=%d apmu=%d ctx_state=%d\n",
3338                 is_loaded,
3339                 can_access_pmu,
3340                 state));
3341
3342         /*
3343          * on both UP and SMP, we can only read the PMD from the hardware register when
3344          * the task is the owner of the local PMU.
3345          */
3346
3347         for (i = 0; i < count; i++, req++) {
3348
3349                 cnum        = req->reg_num;
3350                 reg_flags   = req->reg_flags;
3351
3352                 if (unlikely(!PMD_IS_IMPL(cnum))) goto error;
3353                 /*
3354                  * we can only read the register that we use. That includes
3355                  * the one we explicitly initialize AND the one we want included
3356                  * in the sampling buffer (smpl_regs).
3357                  *
3358                  * Having this restriction allows optimization in the ctxsw routine
3359                  * without compromising security (leaks)
3360                  */
3361                 if (unlikely(!CTX_IS_USED_PMD(ctx, cnum))) goto error;
3362
3363                 sval        = ctx->ctx_pmds[cnum].val;
3364                 lval        = ctx->ctx_pmds[cnum].lval;
3365                 is_counting = PMD_IS_COUNTING(cnum);
3366
3367                 /*
3368                  * If the task is not the current one, then we check if the
3369                  * PMU state is still in the local live register due to lazy ctxsw.
3370                  * If true, then we read directly from the registers.
3371                  */
3372                 if (can_access_pmu){
3373                         val = ia64_get_pmd(cnum);
3374                 } else {
3375                         /*
3376                          * context has been saved
3377                          * if context is zombie, then task does not exist anymore.
3378                          * In this case, we use the full value saved in the context (pfm_flush_regs()).
3379                          */
3380                         val = is_loaded ? ctx->th_pmds[cnum] : 0UL;
3381                 }
3382                 rd_func = pmu_conf->pmd_desc[cnum].read_check;
3383
3384                 if (is_counting) {
3385                         /*
3386                          * XXX: need to check for overflow when loaded
3387                          */
3388                         val &= ovfl_mask;
3389                         val += sval;
3390                 }
3391
3392                 /*
3393                  * execute read checker, if any
3394                  */
3395                 if (unlikely(expert_mode == 0 && rd_func)) {
3396                         unsigned long v = val;
3397                         ret = (*rd_func)(ctx->ctx_task, ctx, cnum, &v, regs);
3398                         if (ret) goto error;
3399                         val = v;
3400                         ret = -EINVAL;
3401                 }
3402
3403                 PFM_REG_RETFLAG_SET(reg_flags, 0);
3404
3405                 DPRINT(("pmd[%u]=0x%lx\n", cnum, val));
3406
3407                 /*
3408                  * update register return value, abort all if problem during copy.
3409                  * we only modify the reg_flags field. no check mode is fine because
3410                  * access has been verified upfront in sys_perfmonctl().
3411                  */
3412                 req->reg_value            = val;
3413                 req->reg_flags            = reg_flags;
3414                 req->reg_last_reset_val   = lval;
3415         }
3416
3417         return 0;
3418
3419 error:
3420         PFM_REG_RETFLAG_SET(req->reg_flags, PFM_REG_RETFL_EINVAL);
3421         return ret;
3422 }
3423
3424 int
3425 pfm_mod_write_pmcs(struct task_struct *task, void *req, unsigned int nreq, struct pt_regs *regs)
3426 {
3427         pfm_context_t *ctx;
3428
3429         if (req == NULL) return -EINVAL;
3430
3431         ctx = GET_PMU_CTX();
3432
3433         if (ctx == NULL) return -EINVAL;
3434
3435         /*
3436          * for now limit to current task, which is enough when calling
3437          * from overflow handler
3438          */
3439         if (task != current && ctx->ctx_fl_system == 0) return -EBUSY;
3440
3441         return pfm_write_pmcs(ctx, req, nreq, regs);
3442 }
3443 EXPORT_SYMBOL(pfm_mod_write_pmcs);
3444
3445 int
3446 pfm_mod_read_pmds(struct task_struct *task, void *req, unsigned int nreq, struct pt_regs *regs)
3447 {
3448         pfm_context_t *ctx;
3449
3450         if (req == NULL) return -EINVAL;
3451
3452         ctx = GET_PMU_CTX();
3453
3454         if (ctx == NULL) return -EINVAL;
3455
3456         /*
3457          * for now limit to current task, which is enough when calling
3458          * from overflow handler
3459          */
3460         if (task != current && ctx->ctx_fl_system == 0) return -EBUSY;
3461
3462         return pfm_read_pmds(ctx, req, nreq, regs);
3463 }
3464 EXPORT_SYMBOL(pfm_mod_read_pmds);
3465
3466 /*
3467  * Only call this function when a process it trying to
3468  * write the debug registers (reading is always allowed)
3469  */
3470 int
3471 pfm_use_debug_registers(struct task_struct *task)
3472 {
3473         pfm_context_t *ctx = task->thread.pfm_context;
3474         unsigned long flags;
3475         int ret = 0;
3476
3477         if (pmu_conf->use_rr_dbregs == 0) return 0;
3478
3479         DPRINT(("called for [%d]\n", task_pid_nr(task)));
3480
3481         /*
3482          * do it only once
3483          */
3484         if (task->thread.flags & IA64_THREAD_DBG_VALID) return 0;
3485
3486         /*
3487          * Even on SMP, we do not need to use an atomic here because
3488          * the only way in is via ptrace() and this is possible only when the
3489          * process is stopped. Even in the case where the ctxsw out is not totally
3490          * completed by the time we come here, there is no way the 'stopped' process
3491          * could be in the middle of fiddling with the pfm_write_ibr_dbr() routine.
3492          * So this is always safe.
3493          */
3494         if (ctx && ctx->ctx_fl_using_dbreg == 1) return -1;
3495
3496         LOCK_PFS(flags);
3497
3498         /*
3499          * We cannot allow setting breakpoints when system wide monitoring
3500          * sessions are using the debug registers.
3501          */
3502         if (pfm_sessions.pfs_sys_use_dbregs> 0)
3503                 ret = -1;
3504         else
3505                 pfm_sessions.pfs_ptrace_use_dbregs++;
3506
3507         DPRINT(("ptrace_use_dbregs=%u  sys_use_dbregs=%u by [%d] ret = %d\n",
3508                   pfm_sessions.pfs_ptrace_use_dbregs,
3509                   pfm_sessions.pfs_sys_use_dbregs,
3510                   task_pid_nr(task), ret));
3511
3512         UNLOCK_PFS(flags);
3513
3514         return ret;
3515 }
3516
3517 /*
3518  * This function is called for every task that exits with the
3519  * IA64_THREAD_DBG_VALID set. This indicates a task which was
3520  * able to use the debug registers for debugging purposes via
3521  * ptrace(). Therefore we know it was not using them for
3522  * performance monitoring, so we only decrement the number
3523  * of "ptraced" debug register users to keep the count up to date
3524  */
3525 int
3526 pfm_release_debug_registers(struct task_struct *task)
3527 {
3528         unsigned long flags;
3529         int ret;
3530
3531         if (pmu_conf->use_rr_dbregs == 0) return 0;
3532
3533         LOCK_PFS(flags);
3534         if (pfm_sessions.pfs_ptrace_use_dbregs == 0) {
3535                 printk(KERN_ERR "perfmon: invalid release for [%d] ptrace_use_dbregs=0\n", task_pid_nr(task));
3536                 ret = -1;
3537         }  else {
3538                 pfm_sessions.pfs_ptrace_use_dbregs--;
3539                 ret = 0;
3540         }
3541         UNLOCK_PFS(flags);
3542
3543         return ret;
3544 }
3545
3546 static int
3547 pfm_restart(pfm_context_t *ctx, void *arg, int count, struct pt_regs *regs)
3548 {
3549         struct task_struct *task;
3550         pfm_buffer_fmt_t *fmt;
3551         pfm_ovfl_ctrl_t rst_ctrl;
3552         int state, is_system;
3553         int ret = 0;
3554
3555         state     = ctx->ctx_state;
3556         fmt       = ctx->ctx_buf_fmt;
3557         is_system = ctx->ctx_fl_system;
3558         task      = PFM_CTX_TASK(ctx);
3559
3560         switch(state) {
3561                 case PFM_CTX_MASKED:
3562                         break;
3563                 case PFM_CTX_LOADED:
3564                         if (CTX_HAS_SMPL(ctx) && fmt->fmt_restart_active) break;
3565                         /* fall through */
3566                 case PFM_CTX_UNLOADED:
3567                 case PFM_CTX_ZOMBIE:
3568                         DPRINT(("invalid state=%d\n", state));
3569                         return -EBUSY;
3570                 default:
3571                         DPRINT(("state=%d, cannot operate (no active_restart handler)\n", state));
3572                         return -EINVAL;
3573         }
3574
3575         /*
3576          * In system wide and when the context is loaded, access can only happen
3577          * when the caller is running on the CPU being monitored by the session.
3578          * It does not have to be the owner (ctx_task) of the context per se.
3579          */
3580         if (is_system && ctx->ctx_cpu != smp_processor_id()) {
3581                 DPRINT(("should be running on CPU%d\n", ctx->ctx_cpu));
3582                 return -EBUSY;
3583         }
3584
3585         /* sanity check */
3586         if (unlikely(task == NULL)) {
3587                 printk(KERN_ERR "perfmon: [%d] pfm_restart no task\n", task_pid_nr(current));
3588                 return -EINVAL;
3589         }
3590
3591         if (task == current || is_system) {
3592
3593                 fmt = ctx->ctx_buf_fmt;
3594
3595                 DPRINT(("restarting self %d ovfl=0x%lx\n",
3596                         task_pid_nr(task),
3597                         ctx->ctx_ovfl_regs[0]));
3598
3599                 if (CTX_HAS_SMPL(ctx)) {
3600
3601                         prefetch(ctx->ctx_smpl_hdr);
3602
3603                         rst_ctrl.bits.mask_monitoring = 0;
3604                         rst_ctrl.bits.reset_ovfl_pmds = 0;
3605
3606                         if (state == PFM_CTX_LOADED)
3607                                 ret = pfm_buf_fmt_restart_active(fmt, task, &rst_ctrl, ctx->ctx_smpl_hdr, regs);
3608                         else
3609                                 ret = pfm_buf_fmt_restart(fmt, task, &rst_ctrl, ctx->ctx_smpl_hdr, regs);
3610                 } else {
3611                         rst_ctrl.bits.mask_monitoring = 0;
3612                         rst_ctrl.bits.reset_ovfl_pmds = 1;
3613                 }
3614
3615                 if (ret == 0) {
3616                         if (rst_ctrl.bits.reset_ovfl_pmds)
3617                                 pfm_reset_regs(ctx, ctx->ctx_ovfl_regs, PFM_PMD_LONG_RESET);
3618
3619                         if (rst_ctrl.bits.mask_monitoring == 0) {
3620                                 DPRINT(("resuming monitoring for [%d]\n", task_pid_nr(task)));
3621
3622                                 if (state == PFM_CTX_MASKED) pfm_restore_monitoring(task);
3623                         } else {
3624                                 DPRINT(("keeping monitoring stopped for [%d]\n", task_pid_nr(task)));
3625
3626                                 // cannot use pfm_stop_monitoring(task, regs);
3627                         }
3628                 }
3629                 /*
3630                  * clear overflowed PMD mask to remove any stale information
3631                  */
3632                 ctx->ctx_ovfl_regs[0] = 0UL;
3633
3634                 /*
3635                  * back to LOADED state
3636                  */
3637                 ctx->ctx_state = PFM_CTX_LOADED;
3638
3639                 /*
3640                  * XXX: not really useful for self monitoring
3641                  */
3642                 ctx->ctx_fl_can_restart = 0;
3643
3644                 return 0;
3645         }
3646
3647         /*
3648          * restart another task
3649          */
3650
3651         /*
3652          * When PFM_CTX_MASKED, we cannot issue a restart before the previous
3653          * one is seen by the task.
3654          */
3655         if (state == PFM_CTX_MASKED) {
3656                 if (ctx->ctx_fl_can_restart == 0) return -EINVAL;
3657                 /*
3658                  * will prevent subsequent restart before this one is
3659                  * seen by other task
3660                  */
3661                 ctx->ctx_fl_can_restart = 0;
3662         }
3663
3664         /*
3665          * if blocking, then post the semaphore is PFM_CTX_MASKED, i.e.
3666          * the task is blocked or on its way to block. That's the normal
3667          * restart path. If the monitoring is not masked, then the task
3668          * can be actively monitoring and we cannot directly intervene.
3669          * Therefore we use the trap mechanism to catch the task and
3670          * force it to reset the buffer/reset PMDs.
3671          *
3672          * if non-blocking, then we ensure that the task will go into
3673          * pfm_handle_work() before returning to user mode.
3674          *
3675          * We cannot explicitly reset another task, it MUST always
3676          * be done by the task itself. This works for system wide because
3677          * the tool that is controlling the session is logically doing
3678          * "self-monitoring".
3679          */
3680         if (CTX_OVFL_NOBLOCK(ctx) == 0 && state == PFM_CTX_MASKED) {
3681                 DPRINT(("unblocking [%d]\n", task_pid_nr(task)));
3682                 complete(&ctx->ctx_restart_done);
3683         } else {
3684                 DPRINT(("[%d] armed exit trap\n", task_pid_nr(task)));
3685
3686                 ctx->ctx_fl_trap_reason = PFM_TRAP_REASON_RESET;
3687
3688                 PFM_SET_WORK_PENDING(task, 1);
3689
3690                 set_notify_resume(task);
3691
3692                 /*
3693                  * XXX: send reschedule if task runs on another CPU
3694                  */
3695         }
3696         return 0;
3697 }
3698
3699 static int
3700 pfm_debug(pfm_context_t *ctx, void *arg, int count, struct pt_regs *regs)
3701 {
3702         unsigned int m = *(unsigned int *)arg;
3703
3704         pfm_sysctl.debug = m == 0 ? 0 : 1;
3705
3706         printk(KERN_INFO "perfmon debugging %s (timing reset)\n", pfm_sysctl.debug ? "on" : "off");
3707
3708         if (m == 0) {
3709                 memset(pfm_stats, 0, sizeof(pfm_stats));
3710                 for(m=0; m < NR_CPUS; m++) pfm_stats[m].pfm_ovfl_intr_cycles_min = ~0UL;
3711         }
3712         return 0;
3713 }
3714
3715 /*
3716  * arg can be NULL and count can be zero for this function
3717  */
3718 static int
3719 pfm_write_ibr_dbr(int mode, pfm_context_t *ctx, void *arg, int count, struct pt_regs *regs)
3720 {
3721         struct thread_struct *thread = NULL;
3722         struct task_struct *task;
3723         pfarg_dbreg_t *req = (pfarg_dbreg_t *)arg;
3724         unsigned long flags;
3725         dbreg_t dbreg;
3726         unsigned int rnum;
3727         int first_time;
3728         int ret = 0, state;
3729         int i, can_access_pmu = 0;
3730         int is_system, is_loaded;
3731
3732         if (pmu_conf->use_rr_dbregs == 0) return -EINVAL;
3733
3734         state     = ctx->ctx_state;
3735         is_loaded = state == PFM_CTX_LOADED ? 1 : 0;
3736         is_system = ctx->ctx_fl_system;
3737         task      = ctx->ctx_task;
3738
3739         if (state == PFM_CTX_ZOMBIE) return -EINVAL;
3740
3741         /*
3742          * on both UP and SMP, we can only write to the PMC when the task is
3743          * the owner of the local PMU.
3744          */
3745         if (is_loaded) {
3746                 thread = &task->thread;
3747                 /*
3748                  * In system wide and when the context is loaded, access can only happen
3749                  * when the caller is running on the CPU being monitored by the session.
3750                  * It does not have to be the owner (ctx_task) of the context per se.
3751                  */
3752                 if (unlikely(is_system && ctx->ctx_cpu != smp_processor_id())) {
3753                         DPRINT(("should be running on CPU%d\n", ctx->ctx_cpu));
3754                         return -EBUSY;
3755                 }
3756                 can_access_pmu = GET_PMU_OWNER() == task || is_system ? 1 : 0;
3757         }
3758
3759         /*
3760          * we do not need to check for ipsr.db because we do clear ibr.x, dbr.r, and dbr.w
3761          * ensuring that no real breakpoint can be installed via this call.
3762          *
3763          * IMPORTANT: regs can be NULL in this function
3764          */
3765
3766         first_time = ctx->ctx_fl_using_dbreg == 0;
3767
3768         /*
3769          * don't bother if we are loaded and task is being debugged
3770          */
3771         if (is_loaded && (thread->flags & IA64_THREAD_DBG_VALID) != 0) {
3772                 DPRINT(("debug registers already in use for [%d]\n", task_pid_nr(task)));
3773                 return -EBUSY;
3774         }
3775
3776         /*
3777          * check for debug registers in system wide mode
3778          *
3779          * If though a check is done in pfm_context_load(),
3780          * we must repeat it here, in case the registers are
3781          * written after the context is loaded
3782          */
3783         if (is_loaded) {
3784                 LOCK_PFS(flags);
3785
3786                 if (first_time && is_system) {
3787                         if (pfm_sessions.pfs_ptrace_use_dbregs)
3788                                 ret = -EBUSY;
3789                         else
3790                                 pfm_sessions.pfs_sys_use_dbregs++;
3791                 }
3792                 UNLOCK_PFS(flags);
3793         }
3794
3795         if (ret != 0) return ret;
3796
3797         /*
3798          * mark ourself as user of the debug registers for
3799          * perfmon purposes.
3800          */
3801         ctx->ctx_fl_using_dbreg = 1;
3802
3803         /*
3804          * clear hardware registers to make sure we don't
3805          * pick up stale state.
3806          *
3807          * for a system wide session, we do not use
3808          * thread.dbr, thread.ibr because this process
3809          * never leaves the current CPU and the state
3810          * is shared by all processes running on it
3811          */
3812         if (first_time && can_access_pmu) {
3813                 DPRINT(("[%d] clearing ibrs, dbrs\n", task_pid_nr(task)));
3814                 for (i=0; i < pmu_conf->num_ibrs; i++) {
3815                         ia64_set_ibr(i, 0UL);
3816                         ia64_dv_serialize_instruction();
3817                 }
3818                 ia64_srlz_i();
3819                 for (i=0; i < pmu_conf->num_dbrs; i++) {
3820                         ia64_set_dbr(i, 0UL);
3821                         ia64_dv_serialize_data();
3822                 }
3823                 ia64_srlz_d();
3824         }
3825
3826         /*
3827          * Now install the values into the registers
3828          */
3829         for (i = 0; i < count; i++, req++) {
3830
3831                 rnum      = req->dbreg_num;
3832                 dbreg.val = req->dbreg_value;
3833
3834                 ret = -EINVAL;
3835
3836                 if ((mode == PFM_CODE_RR && rnum >= PFM_NUM_IBRS) || ((mode == PFM_DATA_RR) && rnum >= PFM_NUM_DBRS)) {
3837                         DPRINT(("invalid register %u val=0x%lx mode=%d i=%d count=%d\n",
3838                                   rnum, dbreg.val, mode, i, count));
3839
3840                         goto abort_mission;
3841                 }
3842
3843                 /*
3844                  * make sure we do not install enabled breakpoint
3845                  */
3846                 if (rnum & 0x1) {
3847                         if (mode == PFM_CODE_RR)
3848                                 dbreg.ibr.ibr_x = 0;
3849                         else
3850                                 dbreg.dbr.dbr_r = dbreg.dbr.dbr_w = 0;
3851                 }
3852
3853                 PFM_REG_RETFLAG_SET(req->dbreg_flags, 0);
3854
3855                 /*
3856                  * Debug registers, just like PMC, can only be modified
3857                  * by a kernel call. Moreover, perfmon() access to those
3858                  * registers are centralized in this routine. The hardware
3859                  * does not modify the value of these registers, therefore,
3860                  * if we save them as they are written, we can avoid having
3861                  * to save them on context switch out. This is made possible
3862                  * by the fact that when perfmon uses debug registers, ptrace()
3863                  * won't be able to modify them concurrently.
3864                  */
3865                 if (mode == PFM_CODE_RR) {
3866                         CTX_USED_IBR(ctx, rnum);
3867
3868                         if (can_access_pmu) {
3869                                 ia64_set_ibr(rnum, dbreg.val);
3870                                 ia64_dv_serialize_instruction();
3871                         }
3872
3873                         ctx->ctx_ibrs[rnum] = dbreg.val;
3874
3875                         DPRINT(("write ibr%u=0x%lx used_ibrs=0x%x ld=%d apmu=%d\n",
3876                                 rnum, dbreg.val, ctx->ctx_used_ibrs[0], is_loaded, can_access_pmu));
3877                 } else {
3878                         CTX_USED_DBR(ctx, rnum);
3879
3880                         if (can_access_pmu) {
3881                                 ia64_set_dbr(rnum, dbreg.val);
3882                                 ia64_dv_serialize_data();
3883                         }
3884                         ctx->ctx_dbrs[rnum] = dbreg.val;
3885
3886                         DPRINT(("write dbr%u=0x%lx used_dbrs=0x%x ld=%d apmu=%d\n",
3887                                 rnum, dbreg.val, ctx->ctx_used_dbrs[0], is_loaded, can_access_pmu));
3888                 }
3889         }
3890
3891         return 0;
3892
3893 abort_mission:
3894         /*
3895          * in case it was our first attempt, we undo the global modifications
3896          */
3897         if (first_time) {
3898                 LOCK_PFS(flags);
3899                 if (ctx->ctx_fl_system) {
3900                         pfm_sessions.pfs_sys_use_dbregs--;
3901                 }
3902                 UNLOCK_PFS(flags);
3903                 ctx->ctx_fl_using_dbreg = 0;
3904         }
3905         /*
3906          * install error return flag
3907          */
3908         PFM_REG_RETFLAG_SET(req->dbreg_flags, PFM_REG_RETFL_EINVAL);
3909
3910         return ret;
3911 }
3912
3913 static int
3914 pfm_write_ibrs(pfm_context_t *ctx, void *arg, int count, struct pt_regs *regs)
3915 {
3916         return pfm_write_ibr_dbr(PFM_CODE_RR, ctx, arg, count, regs);
3917 }
3918
3919 static int
3920 pfm_write_dbrs(pfm_context_t *ctx, void *arg, int count, struct pt_regs *regs)
3921 {
3922         return pfm_write_ibr_dbr(PFM_DATA_RR, ctx, arg, count, regs);
3923 }
3924
3925 int
3926 pfm_mod_write_ibrs(struct task_struct *task, void *req, unsigned int nreq, struct pt_regs *regs)
3927 {
3928         pfm_context_t *ctx;
3929
3930         if (req == NULL) return -EINVAL;
3931
3932         ctx = GET_PMU_CTX();
3933
3934         if (ctx == NULL) return -EINVAL;
3935
3936         /*
3937          * for now limit to current task, which is enough when calling
3938          * from overflow handler
3939          */
3940         if (task != current && ctx->ctx_fl_system == 0) return -EBUSY;
3941
3942         return pfm_write_ibrs(ctx, req, nreq, regs);
3943 }
3944 EXPORT_SYMBOL(pfm_mod_write_ibrs);
3945
3946 int
3947 pfm_mod_write_dbrs(struct task_struct *task, void *req, unsigned int nreq, struct pt_regs *regs)
3948 {
3949         pfm_context_t *ctx;
3950
3951         if (req == NULL) return -EINVAL;
3952
3953         ctx = GET_PMU_CTX();
3954
3955         if (ctx == NULL) return -EINVAL;
3956
3957         /*
3958          * for now limit to current task, which is enough when calling
3959          * from overflow handler
3960          */
3961         if (task != current && ctx->ctx_fl_system == 0) return -EBUSY;
3962
3963         return pfm_write_dbrs(ctx, req, nreq, regs);
3964 }
3965 EXPORT_SYMBOL(pfm_mod_write_dbrs);
3966
3967
3968 static int
3969 pfm_get_features(pfm_context_t *ctx, void *arg, int count, struct pt_regs *regs)
3970 {
3971         pfarg_features_t *req = (pfarg_features_t *)arg;
3972
3973         req->ft_version = PFM_VERSION;
3974         return 0;
3975 }
3976
3977 static int
3978 pfm_stop(pfm_context_t *ctx, void *arg, int count, struct pt_regs *regs)
3979 {
3980         struct pt_regs *tregs;
3981         struct task_struct *task = PFM_CTX_TASK(ctx);
3982         int state, is_system;
3983
3984         state     = ctx->ctx_state;
3985         is_system = ctx->ctx_fl_system;
3986
3987         /*
3988          * context must be attached to issue the stop command (includes LOADED,MASKED,ZOMBIE)
3989          */
3990         if (state == PFM_CTX_UNLOADED) return -EINVAL;
3991
3992         /*
3993          * In system wide and when the context is loaded, access can only happen
3994          * when the caller is running on the CPU being monitored by the session.
3995          * It does not have to be the owner (ctx_task) of the context per se.
3996          */
3997         if (is_system && ctx->ctx_cpu != smp_processor_id()) {
3998                 DPRINT(("should be running on CPU%d\n", ctx->ctx_cpu));
3999                 return -EBUSY;
4000         }
4001         DPRINT(("task [%d] ctx_state=%d is_system=%d\n",
4002                 task_pid_nr(PFM_CTX_TASK(ctx)),
4003                 state,
4004                 is_system));
4005         /*
4006          * in system mode, we need to update the PMU directly
4007          * and the user level state of the caller, which may not
4008          * necessarily be the creator of the context.
4009          */
4010         if (is_system) {
4011                 /*
4012                  * Update local PMU first
4013                  *
4014                  * disable dcr pp
4015                  */
4016                 ia64_setreg(_IA64_REG_CR_DCR, ia64_getreg(_IA64_REG_CR_DCR) & ~IA64_DCR_PP);
4017                 ia64_srlz_i();
4018
4019                 /*
4020                  * update local cpuinfo
4021                  */
4022                 PFM_CPUINFO_CLEAR(PFM_CPUINFO_DCR_PP);
4023
4024                 /*
4025                  * stop monitoring, does srlz.i
4026                  */
4027                 pfm_clear_psr_pp();
4028
4029                 /*
4030                  * stop monitoring in the caller
4031                  */
4032                 ia64_psr(regs)->pp = 0;
4033
4034                 return 0;
4035         }
4036         /*
4037          * per-task mode
4038          */
4039
4040         if (task == current) {
4041                 /* stop monitoring  at kernel level */
4042                 pfm_clear_psr_up();
4043
4044                 /*
4045                  * stop monitoring at the user level
4046                  */
4047                 ia64_psr(regs)->up = 0;
4048         } else {
4049                 tregs = task_pt_regs(task);
4050
4051                 /*
4052                  * stop monitoring at the user level
4053                  */
4054                 ia64_psr(tregs)->up = 0;
4055
4056                 /*
4057                  * monitoring disabled in kernel at next reschedule
4058                  */
4059                 ctx->ctx_saved_psr_up = 0;
4060                 DPRINT(("task=[%d]\n", task_pid_nr(task)));
4061         }
4062         return 0;
4063 }
4064
4065
4066 static int
4067 pfm_start(pfm_context_t *ctx, void *arg, int count, struct pt_regs *regs)
4068 {
4069         struct pt_regs *tregs;
4070         int state, is_system;
4071
4072         state     = ctx->ctx_state;
4073         is_system = ctx->ctx_fl_system;
4074
4075         if (state != PFM_CTX_LOADED) return -EINVAL;
4076
4077         /*
4078          * In system wide and when the context is loaded, access can only happen
4079          * when the caller is running on the CPU being monitored by the session.
4080          * It does not have to be the owner (ctx_task) of the context per se.
4081          */
4082         if (is_system && ctx->ctx_cpu != smp_processor_id()) {
4083                 DPRINT(("should be running on CPU%d\n", ctx->ctx_cpu));
4084                 return -EBUSY;
4085         }
4086
4087         /*
4088          * in system mode, we need to update the PMU directly
4089          * and the user level state of the caller, which may not
4090          * necessarily be the creator of the context.
4091          */
4092         if (is_system) {
4093
4094                 /*
4095                  * set user level psr.pp for the caller
4096                  */
4097                 ia64_psr(regs)->pp = 1;
4098
4099                 /*
4100                  * now update the local PMU and cpuinfo
4101                  */
4102                 PFM_CPUINFO_SET(PFM_CPUINFO_DCR_PP);
4103
4104                 /*
4105                  * start monitoring at kernel level
4106                  */
4107                 pfm_set_psr_pp();
4108
4109                 /* enable dcr pp */
4110                 ia64_setreg(_IA64_REG_CR_DCR, ia64_getreg(_IA64_REG_CR_DCR) | IA64_DCR_PP);
4111                 ia64_srlz_i();
4112
4113                 return 0;
4114         }
4115
4116         /*
4117          * per-process mode
4118          */
4119
4120         if (ctx->ctx_task == current) {
4121
4122                 /* start monitoring at kernel level */
4123                 pfm_set_psr_up();
4124
4125                 /*
4126                  * activate monitoring at user level
4127                  */
4128                 ia64_psr(regs)->up = 1;
4129
4130         } else {
4131                 tregs = task_pt_regs(ctx->ctx_task);
4132
4133                 /*
4134                  * start monitoring at the kernel level the next
4135                  * time the task is scheduled
4136                  */
4137                 ctx->ctx_saved_psr_up = IA64_PSR_UP;
4138
4139                 /*
4140                  * activate monitoring at user level
4141                  */
4142                 ia64_psr(tregs)->up = 1;
4143         }
4144         return 0;
4145 }
4146
4147 static int
4148 pfm_get_pmc_reset(pfm_context_t *ctx, void *arg, int count, struct pt_regs *regs)
4149 {
4150         pfarg_reg_t *req = (pfarg_reg_t *)arg;
4151         unsigned int cnum;
4152         int i;
4153         int ret = -EINVAL;
4154
4155         for (i = 0; i < count; i++, req++) {
4156
4157                 cnum = req->reg_num;
4158
4159                 if (!PMC_IS_IMPL(cnum)) goto abort_mission;
4160
4161                 req->reg_value = PMC_DFL_VAL(cnum);
4162
4163                 PFM_REG_RETFLAG_SET(req->reg_flags, 0);
4164
4165                 DPRINT(("pmc_reset_val pmc[%u]=0x%lx\n", cnum, req->reg_value));
4166         }
4167         return 0;
4168
4169 abort_mission:
4170         PFM_REG_RETFLAG_SET(req->reg_flags, PFM_REG_RETFL_EINVAL);
4171         return ret;
4172 }
4173
4174 static int
4175 pfm_check_task_exist(pfm_context_t *ctx)
4176 {
4177         struct task_struct *g, *t;
4178         int ret = -ESRCH;
4179
4180         read_lock(&tasklist_lock);
4181
4182         do_each_thread (g, t) {
4183                 if (t->thread.pfm_context == ctx) {
4184                         ret = 0;
4185                         goto out;
4186                 }
4187         } while_each_thread (g, t);
4188 out:
4189         read_unlock(&tasklist_lock);
4190
4191         DPRINT(("pfm_check_task_exist: ret=%d ctx=%p\n", ret, ctx));
4192
4193         return ret;
4194 }
4195
4196 static int
4197 pfm_context_load(pfm_context_t *ctx, void *arg, int count, struct pt_regs *regs)
4198 {
4199         struct task_struct *task;
4200         struct thread_struct *thread;
4201         struct pfm_context_t *old;
4202         unsigned long flags;
4203 #ifndef CONFIG_SMP
4204         struct task_struct *owner_task = NULL;
4205 #endif
4206         pfarg_load_t *req = (pfarg_load_t *)arg;
4207         unsigned long *pmcs_source, *pmds_source;
4208         int the_cpu;
4209         int ret = 0;
4210         int state, is_system, set_dbregs = 0;
4211
4212         state     = ctx->ctx_state;
4213         is_system = ctx->ctx_fl_system;
4214         /*
4215          * can only load from unloaded or terminated state
4216          */
4217         if (state != PFM_CTX_UNLOADED) {
4218                 DPRINT(("cannot load to [%d], invalid ctx_state=%d\n",
4219                         req->load_pid,
4220                         ctx->ctx_state));
4221                 return -EBUSY;
4222         }
4223
4224         DPRINT(("load_pid [%d] using_dbreg=%d\n", req->load_pid, ctx->ctx_fl_using_dbreg));
4225
4226         if (CTX_OVFL_NOBLOCK(ctx) == 0 && req->load_pid == current->pid) {
4227                 DPRINT(("cannot use blocking mode on self\n"));
4228                 return -EINVAL;
4229         }
4230
4231         ret = pfm_get_task(ctx, req->load_pid, &task);
4232         if (ret) {
4233                 DPRINT(("load_pid [%d] get_task=%d\n", req->load_pid, ret));
4234                 return ret;
4235         }
4236
4237         ret = -EINVAL;
4238
4239         /*
4240          * system wide is self monitoring only
4241          */
4242         if (is_system && task != current) {
4243                 DPRINT(("system wide is self monitoring only load_pid=%d\n",
4244                         req->load_pid));
4245                 goto error;
4246         }
4247
4248         thread = &task->thread;
4249
4250         ret = 0;
4251         /*
4252          * cannot load a context which is using range restrictions,
4253          * into a task that is being debugged.
4254          */
4255         if (ctx->ctx_fl_using_dbreg) {
4256                 if (thread->flags & IA64_THREAD_DBG_VALID) {
4257                         ret = -EBUSY;
4258                         DPRINT(("load_pid [%d] task is debugged, cannot load range restrictions\n", req->load_pid));
4259                         goto error;
4260                 }
4261                 LOCK_PFS(flags);
4262
4263                 if (is_system) {
4264                         if (pfm_sessions.pfs_ptrace_use_dbregs) {
4265                                 DPRINT(("cannot load [%d] dbregs in use\n",
4266                                                         task_pid_nr(task)));
4267                                 ret = -EBUSY;
4268                         } else {
4269                                 pfm_sessions.pfs_sys_use_dbregs++;
4270                                 DPRINT(("load [%d] increased sys_use_dbreg=%u\n", task_pid_nr(task), pfm_sessions.pfs_sys_use_dbregs));
4271                                 set_dbregs = 1;
4272                         }
4273                 }
4274
4275                 UNLOCK_PFS(flags);
4276
4277                 if (ret) goto error;
4278         }
4279
4280         /*
4281          * SMP system-wide monitoring implies self-monitoring.
4282          *
4283          * The programming model expects the task to
4284          * be pinned on a CPU throughout the session.
4285          * Here we take note of the current CPU at the
4286          * time the context is loaded. No call from
4287          * another CPU will be allowed.
4288          *
4289          * The pinning via shed_setaffinity()
4290          * must be done by the calling task prior
4291          * to this call.
4292          *
4293          * systemwide: keep track of CPU this session is supposed to run on
4294          */
4295         the_cpu = ctx->ctx_cpu = smp_processor_id();
4296
4297         ret = -EBUSY;
4298         /*
4299          * now reserve the session
4300          */
4301         ret = pfm_reserve_session(current, is_system, the_cpu);
4302         if (ret) goto error;
4303
4304         /*
4305          * task is necessarily stopped at this point.
4306          *
4307          * If the previous context was zombie, then it got removed in
4308          * pfm_save_regs(). Therefore we should not see it here.
4309          * If we see a context, then this is an active context
4310          *
4311          * XXX: needs to be atomic
4312          */
4313         DPRINT(("before cmpxchg() old_ctx=%p new_ctx=%p\n",
4314                 thread->pfm_context, ctx));
4315
4316         ret = -EBUSY;
4317         old = ia64_cmpxchg(acq, &thread->pfm_context, NULL, ctx, sizeof(pfm_context_t *));
4318         if (old != NULL) {
4319                 DPRINT(("load_pid [%d] already has a context\n", req->load_pid));
4320                 goto error_unres;
4321         }
4322
4323         pfm_reset_msgq(ctx);
4324
4325         ctx->ctx_state = PFM_CTX_LOADED;
4326
4327         /*
4328          * link context to task
4329          */
4330         ctx->ctx_task = task;
4331
4332         if (is_system) {
4333                 /*
4334                  * we load as stopped
4335                  */
4336                 PFM_CPUINFO_SET(PFM_CPUINFO_SYST_WIDE);
4337                 PFM_CPUINFO_CLEAR(PFM_CPUINFO_DCR_PP);
4338
4339                 if (ctx->ctx_fl_excl_idle) PFM_CPUINFO_SET(PFM_CPUINFO_EXCL_IDLE);
4340         } else {
4341                 thread->flags |= IA64_THREAD_PM_VALID;
4342         }
4343
4344         /*
4345          * propagate into thread-state
4346          */
4347         pfm_copy_pmds(task, ctx);
4348         pfm_copy_pmcs(task, ctx);
4349
4350         pmcs_source = ctx->th_pmcs;
4351         pmds_source = ctx->th_pmds;
4352
4353         /*
4354          * always the case for system-wide
4355          */
4356         if (task == current) {
4357
4358                 if (is_system == 0) {
4359
4360                         /* allow user level control */
4361                         ia64_psr(regs)->sp = 0;
4362                         DPRINT(("clearing psr.sp for [%d]\n", task_pid_nr(task)));
4363
4364                         SET_LAST_CPU(ctx, smp_processor_id());
4365                         INC_ACTIVATION();
4366                         SET_ACTIVATION(ctx);
4367 #ifndef CONFIG_SMP
4368                         /*
4369                          * push the other task out, if any
4370                          */
4371                         owner_task = GET_PMU_OWNER();
4372                         if (owner_task) pfm_lazy_save_regs(owner_task);
4373 #endif
4374                 }
4375                 /*
4376                  * load all PMD from ctx to PMU (as opposed to thread state)
4377                  * restore all PMC from ctx to PMU
4378                  */
4379                 pfm_restore_pmds(pmds_source, ctx->ctx_all_pmds[0]);
4380                 pfm_restore_pmcs(pmcs_source, ctx->ctx_all_pmcs[0]);
4381
4382                 ctx->ctx_reload_pmcs[0] = 0UL;
4383                 ctx->ctx_reload_pmds[0] = 0UL;
4384
4385                 /*
4386                  * guaranteed safe by earlier check against DBG_VALID
4387                  */
4388                 if (ctx->ctx_fl_using_dbreg) {
4389                         pfm_restore_ibrs(ctx->ctx_ibrs, pmu_conf->num_ibrs);
4390                         pfm_restore_dbrs(ctx->ctx_dbrs, pmu_conf->num_dbrs);
4391                 }
4392                 /*
4393                  * set new ownership
4394                  */
4395                 SET_PMU_OWNER(task, ctx);
4396
4397                 DPRINT(("context loaded on PMU for [%d]\n", task_pid_nr(task)));
4398         } else {
4399                 /*
4400                  * when not current, task MUST be stopped, so this is safe
4401                  */
4402                 regs = task_pt_regs(task);
4403
4404                 /* force a full reload */
4405                 ctx->ctx_last_activation = PFM_INVALID_ACTIVATION;
4406                 SET_LAST_CPU(ctx, -1);
4407
4408                 /* initial saved psr (stopped) */
4409                 ctx->ctx_saved_psr_up = 0UL;
4410                 ia64_psr(regs)->up = ia64_psr(regs)->pp = 0;
4411         }
4412
4413         ret = 0;
4414
4415 error_unres:
4416         if (ret) pfm_unreserve_session(ctx, ctx->ctx_fl_system, the_cpu);
4417 error:
4418         /*
4419          * we must undo the dbregs setting (for system-wide)
4420          */
4421         if (ret && set_dbregs) {
4422                 LOCK_PFS(flags);
4423                 pfm_sessions.pfs_sys_use_dbregs--;
4424                 UNLOCK_PFS(flags);
4425         }
4426         /*
4427          * release task, there is now a link with the context
4428          */
4429         if (is_system == 0 && task != current) {
4430                 pfm_put_task(task);
4431
4432                 if (ret == 0) {
4433                         ret = pfm_check_task_exist(ctx);
4434                         if (ret) {
4435                                 ctx->ctx_state = PFM_CTX_UNLOADED;
4436                                 ctx->ctx_task  = NULL;
4437                         }
4438                 }
4439         }
4440         return ret;
4441 }
4442
4443 /*
4444  * in this function, we do not need to increase the use count
4445  * for the task via get_task_struct(), because we hold the
4446  * context lock. If the task were to disappear while having
4447  * a context attached, it would go through pfm_exit_thread()
4448  * which also grabs the context lock  and would therefore be blocked
4449  * until we are here.
4450  */
4451 static void pfm_flush_pmds(struct task_struct *, pfm_context_t *ctx);
4452
4453 static int
4454 pfm_context_unload(pfm_context_t *ctx, void *arg, int count, struct pt_regs *regs)
4455 {
4456         struct task_struct *task = PFM_CTX_TASK(ctx);
4457         struct pt_regs *tregs;
4458         int prev_state, is_system;
4459         int ret;
4460
4461         DPRINT(("ctx_state=%d task [%d]\n", ctx->ctx_state, task ? task_pid_nr(task) : -1));
4462
4463         prev_state = ctx->ctx_state;
4464         is_system  = ctx->ctx_fl_system;
4465
4466         /*
4467          * unload only when necessary
4468          */
4469         if (prev_state == PFM_CTX_UNLOADED) {
4470                 DPRINT(("ctx_state=%d, nothing to do\n", prev_state));
4471                 return 0;
4472         }
4473
4474         /*
4475          * clear psr and dcr bits
4476          */
4477         ret = pfm_stop(ctx, NULL, 0, regs);
4478         if (ret) return ret;
4479
4480         ctx->ctx_state = PFM_CTX_UNLOADED;
4481
4482         /*
4483          * in system mode, we need to update the PMU directly
4484          * and the user level state of the caller, which may not
4485          * necessarily be the creator of the context.
4486          */
4487         if (is_system) {
4488
4489                 /*
4490                  * Update cpuinfo
4491                  *
4492                  * local PMU is taken care of in pfm_stop()
4493                  */
4494                 PFM_CPUINFO_CLEAR(PFM_CPUINFO_SYST_WIDE);
4495                 PFM_CPUINFO_CLEAR(PFM_CPUINFO_EXCL_IDLE);
4496
4497                 /*
4498                  * save PMDs in context
4499                  * release ownership
4500                  */
4501                 pfm_flush_pmds(current, ctx);
4502
4503                 /*
4504                  * at this point we are done with the PMU
4505                  * so we can unreserve the resource.
4506                  */
4507                 if (prev_state != PFM_CTX_ZOMBIE)
4508                         pfm_unreserve_session(ctx, 1 , ctx->ctx_cpu);
4509
4510                 /*
4511                  * disconnect context from task
4512                  */
4513                 task->thread.pfm_context = NULL;
4514                 /*
4515                  * disconnect task from context
4516                  */
4517                 ctx->ctx_task = NULL;
4518
4519                 /*
4520                  * There is nothing more to cleanup here.
4521                  */
4522                 return 0;
4523         }
4524
4525         /*
4526          * per-task mode
4527          */
4528         tregs = task == current ? regs : task_pt_regs(task);
4529
4530         if (task == current) {
4531                 /*
4532                  * cancel user level control
4533                  */
4534                 ia64_psr(regs)->sp = 1;
4535
4536                 DPRINT(("setting psr.sp for [%d]\n", task_pid_nr(task)));
4537         }
4538         /*
4539          * save PMDs to context
4540          * release ownership
4541          */
4542         pfm_flush_pmds(task, ctx);
4543
4544         /*
4545          * at this point we are done with the PMU
4546          * so we can unreserve the resource.
4547          *
4548          * when state was ZOMBIE, we have already unreserved.
4549          */
4550         if (prev_state != PFM_CTX_ZOMBIE)
4551                 pfm_unreserve_session(ctx, 0 , ctx->ctx_cpu);
4552
4553         /*
4554          * reset activation counter and psr
4555          */
4556         ctx->ctx_last_activation = PFM_INVALID_ACTIVATION;
4557         SET_LAST_CPU(ctx, -1);
4558
4559         /*
4560          * PMU state will not be restored
4561          */
4562         task->thread.flags &= ~IA64_THREAD_PM_VALID;
4563
4564         /*
4565          * break links between context and task
4566          */
4567         task->thread.pfm_context  = NULL;
4568         ctx->ctx_task             = NULL;
4569
4570         PFM_SET_WORK_PENDING(task, 0);
4571
4572         ctx->ctx_fl_trap_reason  = PFM_TRAP_REASON_NONE;
4573         ctx->ctx_fl_can_restart  = 0;
4574         ctx->ctx_fl_going_zombie = 0;
4575
4576         DPRINT(("disconnected [%d] from context\n", task_pid_nr(task)));
4577
4578         return 0;
4579 }
4580
4581
4582 /*
4583  * called only from exit_thread(): task == current
4584  * we come here only if current has a context attached (loaded or masked)
4585  */
4586 void
4587 pfm_exit_thread(struct task_struct *task)
4588 {
4589         pfm_context_t *ctx;
4590         unsigned long flags;
4591         struct pt_regs *regs = task_pt_regs(task);
4592         int ret, state;
4593         int free_ok = 0;
4594
4595         ctx = PFM_GET_CTX(task);
4596
4597         PROTECT_CTX(ctx, flags);
4598
4599         DPRINT(("state=%d task [%d]\n", ctx->ctx_state, task_pid_nr(task)));
4600
4601         state = ctx->ctx_state;
4602         switch(state) {
4603                 case PFM_CTX_UNLOADED:
4604                         /*
4605                          * only comes to this function if pfm_context is not NULL, i.e., cannot
4606                          * be in unloaded state
4607                          */
4608                         printk(KERN_ERR "perfmon: pfm_exit_thread [%d] ctx unloaded\n", task_pid_nr(task));
4609                         break;
4610                 case PFM_CTX_LOADED:
4611                 case PFM_CTX_MASKED:
4612                         ret = pfm_context_unload(ctx, NULL, 0, regs);
4613                         if (ret) {
4614                                 printk(KERN_ERR "perfmon: pfm_exit_thread [%d] state=%d unload failed %d\n", task_pid_nr(task), state, ret);
4615                         }
4616                         DPRINT(("ctx unloaded for current state was %d\n", state));
4617
4618                         pfm_end_notify_user(ctx);
4619                         break;
4620                 case PFM_CTX_ZOMBIE:
4621                         ret = pfm_context_unload(ctx, NULL, 0, regs);
4622                         if (ret) {
4623                                 printk(KERN_ERR "perfmon: pfm_exit_thread [%d] state=%d unload failed %d\n", task_pid_nr(task), state, ret);
4624                         }
4625                         free_ok = 1;
4626                         break;
4627                 default:
4628                         printk(KERN_ERR "perfmon: pfm_exit_thread [%d] unexpected state=%d\n", task_pid_nr(task), state);
4629                         break;
4630         }
4631         UNPROTECT_CTX(ctx, flags);
4632
4633         { u64 psr = pfm_get_psr();
4634           BUG_ON(psr & (IA64_PSR_UP|IA64_PSR_PP));
4635           BUG_ON(GET_PMU_OWNER());
4636           BUG_ON(ia64_psr(regs)->up);
4637           BUG_ON(ia64_psr(regs)->pp);
4638         }
4639
4640         /*
4641          * All memory free operations (especially for vmalloc'ed memory)
4642          * MUST be done with interrupts ENABLED.
4643          */
4644         if (free_ok) pfm_context_free(ctx);
4645 }
4646
4647 /*
4648  * functions MUST be listed in the increasing order of their index (see permfon.h)
4649  */
4650 #define PFM_CMD(name, flags, arg_count, arg_type, getsz) { name, #name, flags, arg_count, sizeof(arg_type), getsz }
4651 #define PFM_CMD_S(name, flags) { name, #name, flags, 0, 0, NULL }
4652 #define PFM_CMD_PCLRWS  (PFM_CMD_FD|PFM_CMD_ARG_RW|PFM_CMD_STOP)
4653 #define PFM_CMD_PCLRW   (PFM_CMD_FD|PFM_CMD_ARG_RW)
4654 #define PFM_CMD_NONE    { NULL, "no-cmd", 0, 0, 0, NULL}
4655
4656 static pfm_cmd_desc_t pfm_cmd_tab[]={
4657 /* 0  */PFM_CMD_NONE,
4658 /* 1  */PFM_CMD(pfm_write_pmcs, PFM_CMD_PCLRWS, PFM_CMD_ARG_MANY, pfarg_reg_t, NULL),
4659 /* 2  */PFM_CMD(pfm_write_pmds, PFM_CMD_PCLRWS, PFM_CMD_ARG_MANY, pfarg_reg_t, NULL),
4660 /* 3  */PFM_CMD(pfm_read_pmds, PFM_CMD_PCLRWS, PFM_CMD_ARG_MANY, pfarg_reg_t, NULL),
4661 /* 4  */PFM_CMD_S(pfm_stop, PFM_CMD_PCLRWS),
4662 /* 5  */PFM_CMD_S(pfm_start, PFM_CMD_PCLRWS),
4663 /* 6  */PFM_CMD_NONE,
4664 /* 7  */PFM_CMD_NONE,
4665 /* 8  */PFM_CMD(pfm_context_create, PFM_CMD_ARG_RW, 1, pfarg_context_t, pfm_ctx_getsize),
4666 /* 9  */PFM_CMD_NONE,
4667 /* 10 */PFM_CMD_S(pfm_restart, PFM_CMD_PCLRW),
4668 /* 11 */PFM_CMD_NONE,
4669 /* 12 */PFM_CMD(pfm_get_features, PFM_CMD_ARG_RW, 1, pfarg_features_t, NULL),
4670 /* 13 */PFM_CMD(pfm_debug, 0, 1, unsigned int, NULL),
4671 /* 14 */PFM_CMD_NONE,
4672 /* 15 */PFM_CMD(pfm_get_pmc_reset, PFM_CMD_ARG_RW, PFM_CMD_ARG_MANY, pfarg_reg_t, NULL),
4673 /* 16 */PFM_CMD(pfm_context_load, PFM_CMD_PCLRWS, 1, pfarg_load_t, NULL),
4674 /* 17 */PFM_CMD_S(pfm_context_unload, PFM_CMD_PCLRWS),
4675 /* 18 */PFM_CMD_NONE,
4676 /* 19 */PFM_CMD_NONE,
4677 /* 20 */PFM_CMD_NONE,
4678 /* 21 */PFM_CMD_NONE,
4679 /* 22 */PFM_CMD_NONE,
4680 /* 23 */PFM_CMD_NONE,
4681 /* 24 */PFM_CMD_NONE,
4682 /* 25 */PFM_CMD_NONE,
4683 /* 26 */PFM_CMD_NONE,
4684 /* 27 */PFM_CMD_NONE,
4685 /* 28 */PFM_CMD_NONE,
4686 /* 29 */PFM_CMD_NONE,
4687 /* 30 */PFM_CMD_NONE,
4688 /* 31 */PFM_CMD_NONE,
4689 /* 32 */PFM_CMD(pfm_write_ibrs, PFM_CMD_PCLRWS, PFM_CMD_ARG_MANY, pfarg_dbreg_t, NULL),
4690 /* 33 */PFM_CMD(pfm_write_dbrs, PFM_CMD_PCLRWS, PFM_CMD_ARG_MANY, pfarg_dbreg_t, NULL)
4691 };
4692 #define PFM_CMD_COUNT   (sizeof(pfm_cmd_tab)/sizeof(pfm_cmd_desc_t))
4693
4694 static int
4695 pfm_check_task_state(pfm_context_t *ctx, int cmd, unsigned long flags)
4696 {
4697         struct task_struct *task;
4698         int state, old_state;
4699
4700 recheck:
4701         state = ctx->ctx_state;
4702         task  = ctx->ctx_task;
4703
4704         if (task == NULL) {
4705                 DPRINT(("context %d no task, state=%d\n", ctx->ctx_fd, state));
4706                 return 0;
4707         }
4708
4709         DPRINT(("context %d state=%d [%d] task_state=%ld must_stop=%d\n",
4710                 ctx->ctx_fd,
4711                 state,
4712                 task_pid_nr(task),
4713                 task->state, PFM_CMD_STOPPED(cmd)));
4714
4715         /*
4716          * self-monitoring always ok.
4717          *
4718          * for system-wide the caller can either be the creator of the
4719          * context (to one to which the context is attached to) OR
4720          * a task running on the same CPU as the session.
4721          */
4722         if (task == current || ctx->ctx_fl_system) return 0;
4723
4724         /*
4725          * we are monitoring another thread
4726          */
4727         switch(state) {
4728                 case PFM_CTX_UNLOADED:
4729                         /*
4730                          * if context is UNLOADED we are safe to go
4731                          */
4732                         return 0;
4733                 case PFM_CTX_ZOMBIE:
4734                         /*
4735                          * no command can operate on a zombie context
4736                          */
4737                         DPRINT(("cmd %d state zombie cannot operate on context\n", cmd));
4738                         return -EINVAL;
4739                 case PFM_CTX_MASKED:
4740                         /*
4741                          * PMU state has been saved to software even though
4742                          * the thread may still be running.
4743                          */
4744                         if (cmd != PFM_UNLOAD_CONTEXT) return 0;
4745         }
4746
4747         /*
4748          * context is LOADED or MASKED. Some commands may need to have
4749          * the task stopped.
4750          *
4751          * We could lift this restriction for UP but it would mean that
4752          * the user has no guarantee the task would not run between
4753          * two successive calls to perfmonctl(). That's probably OK.
4754          * If this user wants to ensure the task does not run, then
4755          * the task must be stopped.
4756          */
4757         if (PFM_CMD_STOPPED(cmd)) {
4758                 if (!task_is_stopped_or_traced(task)) {
4759                         DPRINT(("[%d] task not in stopped state\n", task_pid_nr(task)));
4760                         return -EBUSY;
4761                 }
4762                 /*
4763                  * task is now stopped, wait for ctxsw out
4764                  *
4765                  * This is an interesting point in the code.
4766                  * We need to unprotect the context because
4767                  * the pfm_save_regs() routines needs to grab
4768                  * the same lock. There are danger in doing
4769                  * this because it leaves a window open for
4770                  * another task to get access to the context
4771                  * and possibly change its state. The one thing
4772                  * that is not possible is for the context to disappear
4773                  * because we are protected by the VFS layer, i.e.,
4774                  * get_fd()/put_fd().
4775                  */
4776                 old_state = state;
4777
4778                 UNPROTECT_CTX(ctx, flags);
4779
4780                 wait_task_inactive(task, 0);
4781
4782                 PROTECT_CTX(ctx, flags);
4783
4784                 /*
4785                  * we must recheck to verify if state has changed
4786                  */
4787                 if (ctx->ctx_state != old_state) {
4788                         DPRINT(("old_state=%d new_state=%d\n", old_state, ctx->ctx_state));
4789                         goto recheck;
4790                 }
4791         }
4792         return 0;
4793 }
4794
4795 /*
4796  * system-call entry point (must return long)
4797  */
4798 asmlinkage long
4799 sys_perfmonctl (int fd, int cmd, void __user *arg, int count)
4800 {
4801         struct file *file = NULL;
4802         pfm_context_t *ctx = NULL;
4803         unsigned long flags = 0UL;
4804         void *args_k = NULL;
4805         long ret; /* will expand int return types */
4806         size_t base_sz, sz, xtra_sz = 0;
4807         int narg, completed_args = 0, call_made = 0, cmd_flags;
4808         int (*func)(pfm_context_t *ctx, void *arg, int count, struct pt_regs *regs);
4809         int (*getsize)(void *arg, size_t *sz);
4810 #define PFM_MAX_ARGSIZE 4096
4811
4812         /*
4813          * reject any call if perfmon was disabled at initialization
4814          */
4815         if (unlikely(pmu_conf == NULL)) return -ENOSYS;
4816
4817         if (unlikely(cmd < 0 || cmd >= PFM_CMD_COUNT)) {
4818                 DPRINT(("invalid cmd=%d\n", cmd));
4819                 return -EINVAL;
4820         }
4821
4822         func      = pfm_cmd_tab[cmd].cmd_func;
4823         narg      = pfm_cmd_tab[cmd].cmd_narg;
4824         base_sz   = pfm_cmd_tab[cmd].cmd_argsize;
4825         getsize   = pfm_cmd_tab[cmd].cmd_getsize;
4826         cmd_flags = pfm_cmd_tab[cmd].cmd_flags;
4827
4828         if (unlikely(func == NULL)) {
4829                 DPRINT(("invalid cmd=%d\n", cmd));
4830                 return -EINVAL;
4831         }
4832
4833         DPRINT(("cmd=%s idx=%d narg=0x%x argsz=%lu count=%d\n",
4834                 PFM_CMD_NAME(cmd),
4835                 cmd,
4836                 narg,
4837                 base_sz,
4838                 count));
4839
4840         /*
4841          * check if number of arguments matches what the command expects
4842          */
4843         if (unlikely((narg == PFM_CMD_ARG_MANY && count <= 0) || (narg > 0 && narg != count)))
4844                 return -EINVAL;
4845
4846 restart_args:
4847         sz = xtra_sz + base_sz*count;
4848         /*
4849          * limit abuse to min page size
4850          */
4851         if (unlikely(sz > PFM_MAX_ARGSIZE)) {
4852                 printk(KERN_ERR "perfmon: [%d] argument too big %lu\n", task_pid_nr(current), sz);
4853                 return -E2BIG;
4854         }
4855
4856         /*
4857          * allocate default-sized argument buffer
4858          */
4859         if (likely(count && args_k == NULL)) {
4860                 args_k = kmalloc(PFM_MAX_ARGSIZE, GFP_KERNEL);
4861                 if (args_k == NULL) return -ENOMEM;
4862         }
4863
4864         ret = -EFAULT;
4865
4866         /*
4867          * copy arguments
4868          *
4869          * assume sz = 0 for command without parameters
4870          */
4871         if (sz && copy_from_user(args_k, arg, sz)) {
4872                 DPRINT(("cannot copy_from_user %lu bytes @%p\n", sz, arg));
4873                 goto error_args;
4874         }
4875
4876         /*
4877          * check if command supports extra parameters
4878          */
4879         if (completed_args == 0 && getsize) {
4880                 /*
4881                  * get extra parameters size (based on main argument)
4882                  */
4883                 ret = (*getsize)(args_k, &xtra_sz);
4884                 if (ret) goto error_args;
4885
4886                 completed_args = 1;
4887
4888                 DPRINT(("restart_args sz=%lu xtra_sz=%lu\n", sz, xtra_sz));
4889
4890                 /* retry if necessary */
4891                 if (likely(xtra_sz)) goto restart_args;
4892         }
4893
4894         if (unlikely((cmd_flags & PFM_CMD_FD) == 0)) goto skip_fd;
4895
4896         ret = -EBADF;
4897
4898         file = fget(fd);
4899         if (unlikely(file == NULL)) {
4900                 DPRINT(("invalid fd %d\n", fd));
4901                 goto error_args;
4902         }
4903         if (unlikely(PFM_IS_FILE(file) == 0)) {
4904                 DPRINT(("fd %d not related to perfmon\n", fd));
4905                 goto error_args;
4906         }
4907
4908         ctx = file->private_data;
4909         if (unlikely(ctx == NULL)) {
4910                 DPRINT(("no context for fd %d\n", fd));
4911                 goto error_args;
4912         }
4913         prefetch(&ctx->ctx_state);
4914
4915         PROTECT_CTX(ctx, flags);
4916
4917         /*
4918          * check task is stopped
4919          */
4920         ret = pfm_check_task_state(ctx, cmd, flags);
4921         if (unlikely(ret)) goto abort_locked;
4922
4923 skip_fd:
4924         ret = (*func)(ctx, args_k, count, task_pt_regs(current));
4925
4926         call_made = 1;
4927
4928 abort_locked:
4929         if (likely(ctx)) {
4930                 DPRINT(("context unlocked\n"));
4931                 UNPROTECT_CTX(ctx, flags);
4932         }
4933
4934         /* copy argument back to user, if needed */
4935         if (call_made && PFM_CMD_RW_ARG(cmd) && copy_to_user(arg, args_k, base_sz*count)) ret = -EFAULT;
4936
4937 error_args:
4938         if (file)
4939                 fput(file);
4940
4941         kfree(args_k);
4942
4943         DPRINT(("cmd=%s ret=%ld\n", PFM_CMD_NAME(cmd), ret));
4944
4945         return ret;
4946 }
4947
4948 static void
4949 pfm_resume_after_ovfl(pfm_context_t *ctx, unsigned long ovfl_regs, struct pt_regs *regs)
4950 {
4951         pfm_buffer_fmt_t *fmt = ctx->ctx_buf_fmt;
4952         pfm_ovfl_ctrl_t rst_ctrl;
4953         int state;
4954         int ret = 0;
4955
4956         state = ctx->ctx_state;
4957         /*
4958          * Unlock sampling buffer and reset index atomically
4959          * XXX: not really needed when blocking
4960          */
4961         if (CTX_HAS_SMPL(ctx)) {
4962
4963                 rst_ctrl.bits.mask_monitoring = 0;
4964                 rst_ctrl.bits.reset_ovfl_pmds = 0;
4965
4966                 if (state == PFM_CTX_LOADED)
4967                         ret = pfm_buf_fmt_restart_active(fmt, current, &rst_ctrl, ctx->ctx_smpl_hdr, regs);
4968                 else
4969                         ret = pfm_buf_fmt_restart(fmt, current, &rst_ctrl, ctx->ctx_smpl_hdr, regs);
4970         } else {
4971                 rst_ctrl.bits.mask_monitoring = 0;
4972                 rst_ctrl.bits.reset_ovfl_pmds = 1;
4973         }
4974
4975         if (ret == 0) {
4976                 if (rst_ctrl.bits.reset_ovfl_pmds) {
4977                         pfm_reset_regs(ctx, &ovfl_regs, PFM_PMD_LONG_RESET);
4978                 }
4979                 if (rst_ctrl.bits.mask_monitoring == 0) {
4980                         DPRINT(("resuming monitoring\n"));
4981                         if (ctx->ctx_state == PFM_CTX_MASKED) pfm_restore_monitoring(current);
4982                 } else {
4983                         DPRINT(("stopping monitoring\n"));
4984                         //pfm_stop_monitoring(current, regs);
4985                 }
4986                 ctx->ctx_state = PFM_CTX_LOADED;
4987         }
4988 }
4989
4990 /*
4991  * context MUST BE LOCKED when calling
4992  * can only be called for current
4993  */
4994 static void
4995 pfm_context_force_terminate(pfm_context_t *ctx, struct pt_regs *regs)
4996 {
4997         int ret;
4998
4999         DPRINT(("entering for [%d]\n", task_pid_nr(current)));
5000
5001         ret = pfm_context_unload(ctx, NULL, 0, regs);
5002         if (ret) {
5003                 printk(KERN_ERR "pfm_context_force_terminate: [%d] unloaded failed with %d\n", task_pid_nr(current), ret);
5004         }
5005
5006         /*
5007          * and wakeup controlling task, indicating we are now disconnected
5008          */
5009         wake_up_interruptible(&ctx->ctx_zombieq);
5010
5011         /*
5012          * given that context is still locked, the controlling
5013          * task will only get access when we return from
5014          * pfm_handle_work().
5015          */
5016 }
5017
5018 static int pfm_ovfl_notify_user(pfm_context_t *ctx, unsigned long ovfl_pmds);
5019
5020  /*
5021   * pfm_handle_work() can be called with interrupts enabled
5022   * (TIF_NEED_RESCHED) or disabled. The down_interruptible
5023   * call may sleep, therefore we must re-enable interrupts
5024   * to avoid deadlocks. It is safe to do so because this function
5025   * is called ONLY when returning to user level (pUStk=1), in which case
5026   * there is no risk of kernel stack overflow due to deep
5027   * interrupt nesting.
5028   */
5029 void
5030 pfm_handle_work(void)
5031 {
5032         pfm_context_t *ctx;
5033         struct pt_regs *regs;
5034         unsigned long flags, dummy_flags;
5035         unsigned long ovfl_regs;
5036         unsigned int reason;
5037         int ret;
5038
5039         ctx = PFM_GET_CTX(current);
5040         if (ctx == NULL) {
5041                 printk(KERN_ERR "perfmon: [%d] has no PFM context\n",
5042                         task_pid_nr(current));
5043                 return;
5044         }
5045
5046         PROTECT_CTX(ctx, flags);
5047
5048         PFM_SET_WORK_PENDING(current, 0);
5049
5050         regs = task_pt_regs(current);
5051
5052         /*
5053          * extract reason for being here and clear
5054          */
5055         reason = ctx->ctx_fl_trap_reason;
5056         ctx->ctx_fl_trap_reason = PFM_TRAP_REASON_NONE;
5057         ovfl_regs = ctx->ctx_ovfl_regs[0];
5058
5059         DPRINT(("reason=%d state=%d\n", reason, ctx->ctx_state));
5060
5061         /*
5062          * must be done before we check for simple-reset mode
5063          */
5064         if (ctx->ctx_fl_going_zombie || ctx->ctx_state == PFM_CTX_ZOMBIE)
5065                 goto do_zombie;
5066
5067         //if (CTX_OVFL_NOBLOCK(ctx)) goto skip_blocking;
5068         if (reason == PFM_TRAP_REASON_RESET)
5069                 goto skip_blocking;
5070
5071         /*
5072          * restore interrupt mask to what it was on entry.
5073          * Could be enabled/diasbled.
5074          */
5075         UNPROTECT_CTX(ctx, flags);
5076
5077         /*
5078          * force interrupt enable because of down_interruptible()
5079          */
5080         local_irq_enable();
5081
5082         DPRINT(("before block sleeping\n"));
5083
5084         /*
5085          * may go through without blocking on SMP systems
5086          * if restart has been received already by the time we call down()
5087          */
5088         ret = wait_for_completion_interruptible(&ctx->ctx_restart_done);
5089
5090         DPRINT(("after block sleeping ret=%d\n", ret));
5091
5092         /*
5093          * lock context and mask interrupts again
5094          * We save flags into a dummy because we may have
5095          * altered interrupts mask compared to entry in this
5096          * function.
5097          */
5098         PROTECT_CTX(ctx, dummy_flags);
5099
5100         /*
5101          * we need to read the ovfl_regs only after wake-up
5102          * because we may have had pfm_write_pmds() in between
5103          * and that can changed PMD values and therefore
5104          * ovfl_regs is reset for these new PMD values.
5105          */
5106         ovfl_regs = ctx->ctx_ovfl_regs[0];
5107
5108         if (ctx->ctx_fl_going_zombie) {
5109 do_zombie:
5110                 DPRINT(("context is zombie, bailing out\n"));
5111                 pfm_context_force_terminate(ctx, regs);
5112                 goto nothing_to_do;
5113         }
5114         /*
5115          * in case of interruption of down() we don't restart anything
5116          */
5117         if (ret < 0)
5118                 goto nothing_to_do;
5119
5120 skip_blocking:
5121         pfm_resume_after_ovfl(ctx, ovfl_regs, regs);
5122         ctx->ctx_ovfl_regs[0] = 0UL;
5123
5124 nothing_to_do:
5125         /*
5126          * restore flags as they were upon entry
5127          */
5128         UNPROTECT_CTX(ctx, flags);
5129 }
5130
5131 static int
5132 pfm_notify_user(pfm_context_t *ctx, pfm_msg_t *msg)
5133 {
5134         if (ctx->ctx_state == PFM_CTX_ZOMBIE) {
5135                 DPRINT(("ignoring overflow notification, owner is zombie\n"));
5136                 return 0;
5137         }
5138
5139         DPRINT(("waking up somebody\n"));
5140
5141         if (msg) wake_up_interruptible(&ctx->ctx_msgq_wait);
5142
5143         /*
5144          * safe, we are not in intr handler, nor in ctxsw when
5145          * we come here
5146          */
5147         kill_fasync (&ctx->ctx_async_queue, SIGIO, POLL_IN);
5148
5149         return 0;
5150 }
5151
5152 static int
5153 pfm_ovfl_notify_user(pfm_context_t *ctx, unsigned long ovfl_pmds)
5154 {
5155         pfm_msg_t *msg = NULL;
5156
5157         if (ctx->ctx_fl_no_msg == 0) {
5158                 msg = pfm_get_new_msg(ctx);
5159                 if (msg == NULL) {
5160                         printk(KERN_ERR "perfmon: pfm_ovfl_notify_user no more notification msgs\n");
5161                         return -1;
5162                 }
5163
5164                 msg->pfm_ovfl_msg.msg_type         = PFM_MSG_OVFL;
5165                 msg->pfm_ovfl_msg.msg_ctx_fd       = ctx->ctx_fd;
5166                 msg->pfm_ovfl_msg.msg_active_set   = 0;
5167                 msg->pfm_ovfl_msg.msg_ovfl_pmds[0] = ovfl_pmds;
5168                 msg->pfm_ovfl_msg.msg_ovfl_pmds[1] = 0UL;
5169                 msg->pfm_ovfl_msg.msg_ovfl_pmds[2] = 0UL;
5170                 msg->pfm_ovfl_msg.msg_ovfl_pmds[3] = 0UL;
5171                 msg->pfm_ovfl_msg.msg_tstamp       = 0UL;
5172         }
5173
5174         DPRINT(("ovfl msg: msg=%p no_msg=%d fd=%d ovfl_pmds=0x%lx\n",
5175                 msg,
5176                 ctx->ctx_fl_no_msg,
5177                 ctx->ctx_fd,
5178                 ovfl_pmds));
5179
5180         return pfm_notify_user(ctx, msg);
5181 }
5182
5183 static int
5184 pfm_end_notify_user(pfm_context_t *ctx)
5185 {
5186         pfm_msg_t *msg;
5187
5188         msg = pfm_get_new_msg(ctx);
5189         if (msg == NULL) {
5190                 printk(KERN_ERR "perfmon: pfm_end_notify_user no more notification msgs\n");
5191                 return -1;
5192         }
5193         /* no leak */
5194         memset(msg, 0, sizeof(*msg));
5195
5196         msg->pfm_end_msg.msg_type    = PFM_MSG_END;
5197         msg->pfm_end_msg.msg_ctx_fd  = ctx->ctx_fd;
5198         msg->pfm_ovfl_msg.msg_tstamp = 0UL;
5199
5200         DPRINT(("end msg: msg=%p no_msg=%d ctx_fd=%d\n",
5201                 msg,
5202                 ctx->ctx_fl_no_msg,
5203                 ctx->ctx_fd));
5204
5205         return pfm_notify_user(ctx, msg);
5206 }
5207
5208 /*
5209  * main overflow processing routine.
5210  * it can be called from the interrupt path or explicitly during the context switch code
5211  */
5212 static void pfm_overflow_handler(struct task_struct *task, pfm_context_t *ctx,
5213                                 unsigned long pmc0, struct pt_regs *regs)
5214 {
5215         pfm_ovfl_arg_t *ovfl_arg;
5216         unsigned long mask;
5217         unsigned long old_val, ovfl_val, new_val;
5218         unsigned long ovfl_notify = 0UL, ovfl_pmds = 0UL, smpl_pmds = 0UL, reset_pmds;
5219         unsigned long tstamp;
5220         pfm_ovfl_ctrl_t ovfl_ctrl;
5221         unsigned int i, has_smpl;
5222         int must_notify = 0;
5223
5224         if (unlikely(ctx->ctx_state == PFM_CTX_ZOMBIE)) goto stop_monitoring;
5225
5226         /*
5227          * sanity test. Should never happen
5228          */
5229         if (unlikely((pmc0 & 0x1) == 0)) goto sanity_check;
5230
5231         tstamp   = ia64_get_itc();
5232         mask     = pmc0 >> PMU_FIRST_COUNTER;
5233         ovfl_val = pmu_conf->ovfl_val;
5234         has_smpl = CTX_HAS_SMPL(ctx);
5235
5236         DPRINT_ovfl(("pmc0=0x%lx pid=%d iip=0x%lx, %s "
5237                      "used_pmds=0x%lx\n",
5238                         pmc0,
5239                         task ? task_pid_nr(task): -1,
5240                         (regs ? regs->cr_iip : 0),
5241                         CTX_OVFL_NOBLOCK(ctx) ? "nonblocking" : "blocking",
5242                         ctx->ctx_used_pmds[0]));
5243
5244
5245         /*
5246          * first we update the virtual counters
5247          * assume there was a prior ia64_srlz_d() issued
5248          */
5249         for (i = PMU_FIRST_COUNTER; mask ; i++, mask >>= 1) {
5250
5251                 /* skip pmd which did not overflow */
5252                 if ((mask & 0x1) == 0) continue;
5253
5254                 /*
5255                  * Note that the pmd is not necessarily 0 at this point as qualified events
5256                  * may have happened before the PMU was frozen. The residual count is not
5257                  * taken into consideration here but will be with any read of the pmd via
5258                  * pfm_read_pmds().
5259                  */
5260                 old_val              = new_val = ctx->ctx_pmds[i].val;
5261                 new_val             += 1 + ovfl_val;
5262                 ctx->ctx_pmds[i].val = new_val;
5263
5264                 /*
5265                  * check for overflow condition
5266                  */
5267                 if (likely(old_val > new_val)) {
5268                         ovfl_pmds |= 1UL << i;
5269                         if (PMC_OVFL_NOTIFY(ctx, i)) ovfl_notify |= 1UL << i;
5270                 }
5271
5272                 DPRINT_ovfl(("ctx_pmd[%d].val=0x%lx old_val=0x%lx pmd=0x%lx ovfl_pmds=0x%lx ovfl_notify=0x%lx\n",
5273                         i,
5274                         new_val,
5275                         old_val,
5276                         ia64_get_pmd(i) & ovfl_val,
5277                         ovfl_pmds,
5278                         ovfl_notify));
5279         }
5280
5281         /*
5282          * there was no 64-bit overflow, nothing else to do
5283          */
5284         if (ovfl_pmds == 0UL) return;
5285
5286         /*
5287          * reset all control bits
5288          */
5289         ovfl_ctrl.val = 0;
5290         reset_pmds    = 0UL;
5291
5292         /*
5293          * if a sampling format module exists, then we "cache" the overflow by
5294          * calling the module's handler() routine.
5295          */
5296         if (has_smpl) {
5297                 unsigned long start_cycles, end_cycles;
5298                 unsigned long pmd_mask;
5299                 int j, k, ret = 0;
5300                 int this_cpu = smp_processor_id();
5301
5302                 pmd_mask = ovfl_pmds >> PMU_FIRST_COUNTER;
5303                 ovfl_arg = &ctx->ctx_ovfl_arg;
5304
5305                 prefetch(ctx->ctx_smpl_hdr);
5306
5307                 for(i=PMU_FIRST_COUNTER; pmd_mask && ret == 0; i++, pmd_mask >>=1) {
5308
5309                         mask = 1UL << i;
5310
5311                         if ((pmd_mask & 0x1) == 0) continue;
5312
5313                         ovfl_arg->ovfl_pmd      = (unsigned char )i;
5314                         ovfl_arg->ovfl_notify   = ovfl_notify & mask ? 1 : 0;
5315                         ovfl_arg->active_set    = 0;
5316                         ovfl_arg->ovfl_ctrl.val = 0; /* module must fill in all fields */
5317                         ovfl_arg->smpl_pmds[0]  = smpl_pmds = ctx->ctx_pmds[i].smpl_pmds[0];
5318
5319                         ovfl_arg->pmd_value      = ctx->ctx_pmds[i].val;
5320                         ovfl_arg->pmd_last_reset = ctx->ctx_pmds[i].lval;
5321                         ovfl_arg->pmd_eventid    = ctx->ctx_pmds[i].eventid;
5322
5323                         /*
5324                          * copy values of pmds of interest. Sampling format may copy them
5325                          * into sampling buffer.
5326                          */
5327                         if (smpl_pmds) {
5328                                 for(j=0, k=0; smpl_pmds; j++, smpl_pmds >>=1) {
5329                                         if ((smpl_pmds & 0x1) == 0) continue;
5330                                         ovfl_arg->smpl_pmds_values[k++] = PMD_IS_COUNTING(j) ?  pfm_read_soft_counter(ctx, j) : ia64_get_pmd(j);
5331                                         DPRINT_ovfl(("smpl_pmd[%d]=pmd%u=0x%lx\n", k-1, j, ovfl_arg->smpl_pmds_values[k-1]));
5332                                 }
5333                         }
5334
5335                         pfm_stats[this_cpu].pfm_smpl_handler_calls++;
5336
5337                         start_cycles = ia64_get_itc();
5338
5339                         /*
5340                          * call custom buffer format record (handler) routine
5341                          */
5342                         ret = (*ctx->ctx_buf_fmt->fmt_handler)(task, ctx->ctx_smpl_hdr, ovfl_arg, regs, tstamp);
5343
5344                         end_cycles = ia64_get_itc();
5345
5346                         /*
5347                          * For those controls, we take the union because they have
5348                          * an all or nothing behavior.
5349                          */
5350                         ovfl_ctrl.bits.notify_user     |= ovfl_arg->ovfl_ctrl.bits.notify_user;
5351                         ovfl_ctrl.bits.block_task      |= ovfl_arg->ovfl_ctrl.bits.block_task;
5352                         ovfl_ctrl.bits.mask_monitoring |= ovfl_arg->ovfl_ctrl.bits.mask_monitoring;
5353                         /*
5354                          * build the bitmask of pmds to reset now
5355                          */
5356                         if (ovfl_arg->ovfl_ctrl.bits.reset_ovfl_pmds) reset_pmds |= mask;
5357
5358                         pfm_stats[this_cpu].pfm_smpl_handler_cycles += end_cycles - start_cycles;
5359                 }
5360                 /*
5361                  * when the module cannot handle the rest of the overflows, we abort right here
5362                  */
5363                 if (ret && pmd_mask) {
5364                         DPRINT(("handler aborts leftover ovfl_pmds=0x%lx\n",
5365                                 pmd_mask<<PMU_FIRST_COUNTER));
5366                 }
5367                 /*
5368                  * remove the pmds we reset now from the set of pmds to reset in pfm_restart()
5369                  */
5370                 ovfl_pmds &= ~reset_pmds;
5371         } else {
5372                 /*
5373                  * when no sampling module is used, then the default
5374                  * is to notify on overflow if requested by user
5375                  */
5376                 ovfl_ctrl.bits.notify_user     = ovfl_notify ? 1 : 0;
5377                 ovfl_ctrl.bits.block_task      = ovfl_notify ? 1 : 0;
5378                 ovfl_ctrl.bits.mask_monitoring = ovfl_notify ? 1 : 0; /* XXX: change for saturation */
5379                 ovfl_ctrl.bits.reset_ovfl_pmds = ovfl_notify ? 0 : 1;
5380                 /*
5381                  * if needed, we reset all overflowed pmds
5382                  */
5383                 if (ovfl_notify == 0) reset_pmds = ovfl_pmds;
5384         }
5385
5386         DPRINT_ovfl(("ovfl_pmds=0x%lx reset_pmds=0x%lx\n", ovfl_pmds, reset_pmds));
5387
5388         /*
5389          * reset the requested PMD registers using the short reset values
5390          */
5391         if (reset_pmds) {
5392                 unsigned long bm = reset_pmds;
5393                 pfm_reset_regs(ctx, &bm, PFM_PMD_SHORT_RESET);
5394         }
5395
5396         if (ovfl_notify && ovfl_ctrl.bits.notify_user) {
5397                 /*
5398                  * keep track of what to reset when unblocking
5399                  */
5400                 ctx->ctx_ovfl_regs[0] = ovfl_pmds;
5401
5402                 /*
5403                  * check for blocking context
5404                  */
5405                 if (CTX_OVFL_NOBLOCK(ctx) == 0 && ovfl_ctrl.bits.block_task) {
5406
5407                         ctx->ctx_fl_trap_reason = PFM_TRAP_REASON_BLOCK;
5408
5409                         /*
5410                          * set the perfmon specific checking pending work for the task
5411                          */
5412                         PFM_SET_WORK_PENDING(task, 1);
5413
5414                         /*
5415                          * when coming from ctxsw, current still points to the
5416                          * previous task, therefore we must work with task and not current.
5417                          */
5418                         set_notify_resume(task);
5419                 }
5420                 /*
5421                  * defer until state is changed (shorten spin window). the context is locked
5422                  * anyway, so the signal receiver would come spin for nothing.
5423                  */
5424                 must_notify = 1;
5425         }
5426
5427         DPRINT_ovfl(("owner [%d] pending=%ld reason=%u ovfl_pmds=0x%lx ovfl_notify=0x%lx masked=%d\n",
5428                         GET_PMU_OWNER() ? task_pid_nr(GET_PMU_OWNER()) : -1,
5429                         PFM_GET_WORK_PENDING(task),
5430                         ctx->ctx_fl_trap_reason,
5431                         ovfl_pmds,
5432                         ovfl_notify,
5433                         ovfl_ctrl.bits.mask_monitoring ? 1 : 0));
5434         /*
5435          * in case monitoring must be stopped, we toggle the psr bits
5436          */
5437         if (ovfl_ctrl.bits.mask_monitoring) {
5438                 pfm_mask_monitoring(task);
5439                 ctx->ctx_state = PFM_CTX_MASKED;
5440                 ctx->ctx_fl_can_restart = 1;
5441         }
5442
5443         /*
5444          * send notification now
5445          */
5446         if (must_notify) pfm_ovfl_notify_user(ctx, ovfl_notify);
5447
5448         return;
5449
5450 sanity_check:
5451         printk(KERN_ERR "perfmon: CPU%d overflow handler [%d] pmc0=0x%lx\n",
5452                         smp_processor_id(),
5453                         task ? task_pid_nr(task) : -1,
5454                         pmc0);
5455         return;
5456
5457 stop_monitoring:
5458         /*
5459          * in SMP, zombie context is never restored but reclaimed in pfm_load_regs().
5460          * Moreover, zombies are also reclaimed in pfm_save_regs(). Therefore we can
5461          * come here as zombie only if the task is the current task. In which case, we
5462          * can access the PMU  hardware directly.
5463          *
5464          * Note that zombies do have PM_VALID set. So here we do the minimal.
5465          *
5466          * In case the context was zombified it could not be reclaimed at the time
5467          * the monitoring program exited. At this point, the PMU reservation has been
5468          * returned, the sampiing buffer has been freed. We must convert this call
5469          * into a spurious interrupt. However, we must also avoid infinite overflows
5470          * by stopping monitoring for this task. We can only come here for a per-task
5471          * context. All we need to do is to stop monitoring using the psr bits which
5472          * are always task private. By re-enabling secure montioring, we ensure that
5473          * the monitored task will not be able to re-activate monitoring.
5474          * The task will eventually be context switched out, at which point the context
5475          * will be reclaimed (that includes releasing ownership of the PMU).
5476          *
5477          * So there might be a window of time where the number of per-task session is zero
5478          * yet one PMU might have a owner and get at most one overflow interrupt for a zombie
5479          * context. This is safe because if a per-task session comes in, it will push this one
5480          * out and by the virtue on pfm_save_regs(), this one will disappear. If a system wide
5481          * session is force on that CPU, given that we use task pinning, pfm_save_regs() will
5482          * also push our zombie context out.
5483          *
5484          * Overall pretty hairy stuff....
5485          */
5486         DPRINT(("ctx is zombie for [%d], converted to spurious\n", task ? task_pid_nr(task): -1));
5487         pfm_clear_psr_up();
5488         ia64_psr(regs)->up = 0;
5489         ia64_psr(regs)->sp = 1;
5490         return;
5491 }
5492
5493 static int
5494 pfm_do_interrupt_handler(void *arg, struct pt_regs *regs)
5495 {
5496         struct task_struct *task;
5497         pfm_context_t *ctx;
5498         unsigned long flags;
5499         u64 pmc0;
5500         int this_cpu = smp_processor_id();
5501         int retval = 0;
5502
5503         pfm_stats[this_cpu].pfm_ovfl_intr_count++;
5504
5505         /*
5506          * srlz.d done before arriving here
5507          */
5508         pmc0 = ia64_get_pmc(0);
5509
5510         task = GET_PMU_OWNER();
5511         ctx  = GET_PMU_CTX();
5512
5513         /*
5514          * if we have some pending bits set
5515          * assumes : if any PMC0.bit[63-1] is set, then PMC0.fr = 1
5516          */
5517         if (PMC0_HAS_OVFL(pmc0) && task) {
5518                 /*
5519                  * we assume that pmc0.fr is always set here
5520                  */
5521
5522                 /* sanity check */
5523                 if (!ctx) goto report_spurious1;
5524
5525                 if (ctx->ctx_fl_system == 0 && (task->thread.flags & IA64_THREAD_PM_VALID) == 0)
5526                         goto report_spurious2;
5527
5528                 PROTECT_CTX_NOPRINT(ctx, flags);
5529
5530                 pfm_overflow_handler(task, ctx, pmc0, regs);
5531
5532                 UNPROTECT_CTX_NOPRINT(ctx, flags);
5533
5534         } else {
5535                 pfm_stats[this_cpu].pfm_spurious_ovfl_intr_count++;
5536                 retval = -1;
5537         }
5538         /*
5539          * keep it unfrozen at all times
5540          */
5541         pfm_unfreeze_pmu();
5542
5543         return retval;
5544
5545 report_spurious1:
5546         printk(KERN_INFO "perfmon: spurious overflow interrupt on CPU%d: process %d has no PFM context\n",
5547                 this_cpu, task_pid_nr(task));
5548         pfm_unfreeze_pmu();
5549         return -1;
5550 report_spurious2:
5551         printk(KERN_INFO "perfmon: spurious overflow interrupt on CPU%d: process %d, invalid flag\n",
5552                 this_cpu,
5553                 task_pid_nr(task));
5554         pfm_unfreeze_pmu();
5555         return -1;
5556 }
5557
5558 static irqreturn_t
5559 pfm_interrupt_handler(int irq, void *arg)
5560 {
5561         unsigned long start_cycles, total_cycles;
5562         unsigned long min, max;
5563         int this_cpu;
5564         int ret;
5565         struct pt_regs *regs = get_irq_regs();
5566
5567         this_cpu = get_cpu();
5568         if (likely(!pfm_alt_intr_handler)) {
5569                 min = pfm_stats[this_cpu].pfm_ovfl_intr_cycles_min;
5570                 max = pfm_stats[this_cpu].pfm_ovfl_intr_cycles_max;
5571
5572                 start_cycles = ia64_get_itc();
5573
5574                 ret = pfm_do_interrupt_handler(arg, regs);
5575
5576                 total_cycles = ia64_get_itc();
5577
5578                 /*
5579                  * don't measure spurious interrupts
5580                  */
5581                 if (likely(ret == 0)) {
5582                         total_cycles -= start_cycles;
5583
5584                         if (total_cycles < min) pfm_stats[this_cpu].pfm_ovfl_intr_cycles_min = total_cycles;
5585                         if (total_cycles > max) pfm_stats[this_cpu].pfm_ovfl_intr_cycles_max = total_cycles;
5586
5587                         pfm_stats[this_cpu].pfm_ovfl_intr_cycles += total_cycles;
5588                 }
5589         }
5590         else {
5591                 (*pfm_alt_intr_handler->handler)(irq, arg, regs);
5592         }
5593
5594         put_cpu();
5595         return IRQ_HANDLED;
5596 }
5597
5598 /*
5599  * /proc/perfmon interface, for debug only
5600  */
5601
5602 #define PFM_PROC_SHOW_HEADER    ((void *)(long)nr_cpu_ids+1)
5603
5604 static void *
5605 pfm_proc_start(struct seq_file *m, loff_t *pos)
5606 {
5607         if (*pos == 0) {
5608                 return PFM_PROC_SHOW_HEADER;
5609         }
5610
5611         while (*pos <= nr_cpu_ids) {
5612                 if (cpu_online(*pos - 1)) {
5613                         return (void *)*pos;
5614                 }
5615                 ++*pos;
5616         }
5617         return NULL;
5618 }
5619
5620 static void *
5621 pfm_proc_next(struct seq_file *m, void *v, loff_t *pos)
5622 {
5623         ++*pos;
5624         return pfm_proc_start(m, pos);
5625 }
5626
5627 static void
5628 pfm_proc_stop(struct seq_file *m, void *v)
5629 {
5630 }
5631
5632 static void
5633 pfm_proc_show_header(struct seq_file *m)
5634 {
5635         struct list_head * pos;
5636         pfm_buffer_fmt_t * entry;
5637         unsigned long flags;
5638
5639         seq_printf(m,
5640                 "perfmon version           : %u.%u\n"
5641                 "model                     : %s\n"
5642                 "fastctxsw                 : %s\n"
5643                 "expert mode               : %s\n"
5644                 "ovfl_mask                 : 0x%lx\n"
5645                 "PMU flags                 : 0x%x\n",
5646                 PFM_VERSION_MAJ, PFM_VERSION_MIN,
5647                 pmu_conf->pmu_name,
5648                 pfm_sysctl.fastctxsw > 0 ? "Yes": "No",
5649                 pfm_sysctl.expert_mode > 0 ? "Yes": "No",
5650                 pmu_conf->ovfl_val,
5651                 pmu_conf->flags);
5652
5653         LOCK_PFS(flags);
5654
5655         seq_printf(m,
5656                 "proc_sessions             : %u\n"
5657                 "sys_sessions              : %u\n"
5658                 "sys_use_dbregs            : %u\n"
5659                 "ptrace_use_dbregs         : %u\n",
5660                 pfm_sessions.pfs_task_sessions,
5661                 pfm_sessions.pfs_sys_sessions,
5662                 pfm_sessions.pfs_sys_use_dbregs,
5663                 pfm_sessions.pfs_ptrace_use_dbregs);
5664
5665         UNLOCK_PFS(flags);
5666
5667         spin_lock(&pfm_buffer_fmt_lock);
5668
5669         list_for_each(pos, &pfm_buffer_fmt_list) {
5670                 entry = list_entry(pos, pfm_buffer_fmt_t, fmt_list);
5671                 seq_printf(m, "format                    : %02x-%02x-%02x-%02x-%02x-%02x-%02x-%02x-%02x-%02x-%02x-%02x-%02x-%02x-%02x-%02x %s\n",
5672                         entry->fmt_uuid[0],
5673                         entry->fmt_uuid[1],
5674                         entry->fmt_uuid[2],
5675                         entry->fmt_uuid[3],
5676                         entry->fmt_uuid[4],
5677                         entry->fmt_uuid[5],
5678                         entry->fmt_uuid[6],
5679                         entry->fmt_uuid[7],
5680                         entry->fmt_uuid[8],
5681                         entry->fmt_uuid[9],
5682                         entry->fmt_uuid[10],
5683                         entry->fmt_uuid[11],
5684                         entry->fmt_uuid[12],
5685                         entry->fmt_uuid[13],
5686                         entry->fmt_uuid[14],
5687                         entry->fmt_uuid[15],
5688                         entry->fmt_name);
5689         }
5690         spin_unlock(&pfm_buffer_fmt_lock);
5691
5692 }
5693
5694 static int
5695 pfm_proc_show(struct seq_file *m, void *v)
5696 {
5697         unsigned long psr;
5698         unsigned int i;
5699         int cpu;
5700
5701         if (v == PFM_PROC_SHOW_HEADER) {
5702                 pfm_proc_show_header(m);
5703                 return 0;
5704         }
5705
5706         /* show info for CPU (v - 1) */
5707
5708         cpu = (long)v - 1;
5709         seq_printf(m,
5710                 "CPU%-2d overflow intrs      : %lu\n"
5711                 "CPU%-2d overflow cycles     : %lu\n"
5712                 "CPU%-2d overflow min        : %lu\n"
5713                 "CPU%-2d overflow max        : %lu\n"
5714                 "CPU%-2d smpl handler calls  : %lu\n"
5715                 "CPU%-2d smpl handler cycles : %lu\n"
5716                 "CPU%-2d spurious intrs      : %lu\n"
5717                 "CPU%-2d replay   intrs      : %lu\n"
5718                 "CPU%-2d syst_wide           : %d\n"
5719                 "CPU%-2d dcr_pp              : %d\n"
5720                 "CPU%-2d exclude idle        : %d\n"
5721                 "CPU%-2d owner               : %d\n"
5722                 "CPU%-2d context             : %p\n"
5723                 "CPU%-2d activations         : %lu\n",
5724                 cpu, pfm_stats[cpu].pfm_ovfl_intr_count,
5725                 cpu, pfm_stats[cpu].pfm_ovfl_intr_cycles,
5726                 cpu, pfm_stats[cpu].pfm_ovfl_intr_cycles_min,
5727                 cpu, pfm_stats[cpu].pfm_ovfl_intr_cycles_max,
5728                 cpu, pfm_stats[cpu].pfm_smpl_handler_calls,
5729                 cpu, pfm_stats[cpu].pfm_smpl_handler_cycles,
5730                 cpu, pfm_stats[cpu].pfm_spurious_ovfl_intr_count,
5731                 cpu, pfm_stats[cpu].pfm_replay_ovfl_intr_count,
5732                 cpu, pfm_get_cpu_data(pfm_syst_info, cpu) & PFM_CPUINFO_SYST_WIDE ? 1 : 0,
5733                 cpu, pfm_get_cpu_data(pfm_syst_info, cpu) & PFM_CPUINFO_DCR_PP ? 1 : 0,
5734                 cpu, pfm_get_cpu_data(pfm_syst_info, cpu) & PFM_CPUINFO_EXCL_IDLE ? 1 : 0,
5735                 cpu, pfm_get_cpu_data(pmu_owner, cpu) ? pfm_get_cpu_data(pmu_owner, cpu)->pid: -1,
5736                 cpu, pfm_get_cpu_data(pmu_ctx, cpu),
5737                 cpu, pfm_get_cpu_data(pmu_activation_number, cpu));
5738
5739         if (num_online_cpus() == 1 && pfm_sysctl.debug > 0) {
5740
5741                 psr = pfm_get_psr();
5742
5743                 ia64_srlz_d();
5744
5745                 seq_printf(m,
5746                         "CPU%-2d psr                 : 0x%lx\n"
5747                         "CPU%-2d pmc0                : 0x%lx\n",
5748                         cpu, psr,
5749                         cpu, ia64_get_pmc(0));
5750
5751                 for (i=0; PMC_IS_LAST(i) == 0;  i++) {
5752                         if (PMC_IS_COUNTING(i) == 0) continue;
5753                         seq_printf(m,
5754                                 "CPU%-2d pmc%u                : 0x%lx\n"
5755                                 "CPU%-2d pmd%u                : 0x%lx\n",
5756                                 cpu, i, ia64_get_pmc(i),
5757                                 cpu, i, ia64_get_pmd(i));
5758                 }
5759         }
5760         return 0;
5761 }
5762
5763 const struct seq_operations pfm_seq_ops = {
5764         .start =        pfm_proc_start,
5765         .next =         pfm_proc_next,
5766         .stop =         pfm_proc_stop,
5767         .show =         pfm_proc_show
5768 };
5769
5770 static int
5771 pfm_proc_open(struct inode *inode, struct file *file)
5772 {
5773         return seq_open(file, &pfm_seq_ops);
5774 }
5775
5776
5777 /*
5778  * we come here as soon as local_cpu_data->pfm_syst_wide is set. this happens
5779  * during pfm_enable() hence before pfm_start(). We cannot assume monitoring
5780  * is active or inactive based on mode. We must rely on the value in
5781  * local_cpu_data->pfm_syst_info
5782  */
5783 void
5784 pfm_syst_wide_update_task(struct task_struct *task, unsigned long info, int is_ctxswin)
5785 {
5786         struct pt_regs *regs;
5787         unsigned long dcr;
5788         unsigned long dcr_pp;
5789
5790         dcr_pp = info & PFM_CPUINFO_DCR_PP ? 1 : 0;
5791
5792         /*
5793          * pid 0 is guaranteed to be the idle task. There is one such task with pid 0
5794          * on every CPU, so we can rely on the pid to identify the idle task.
5795          */
5796         if ((info & PFM_CPUINFO_EXCL_IDLE) == 0 || task->pid) {
5797                 regs = task_pt_regs(task);
5798                 ia64_psr(regs)->pp = is_ctxswin ? dcr_pp : 0;
5799                 return;
5800         }
5801         /*
5802          * if monitoring has started
5803          */
5804         if (dcr_pp) {
5805                 dcr = ia64_getreg(_IA64_REG_CR_DCR);
5806                 /*
5807                  * context switching in?
5808                  */
5809                 if (is_ctxswin) {
5810                         /* mask monitoring for the idle task */
5811                         ia64_setreg(_IA64_REG_CR_DCR, dcr & ~IA64_DCR_PP);
5812                         pfm_clear_psr_pp();
5813                         ia64_srlz_i();
5814                         return;
5815                 }
5816                 /*
5817                  * context switching out
5818                  * restore monitoring for next task
5819                  *
5820                  * Due to inlining this odd if-then-else construction generates
5821                  * better code.
5822                  */
5823                 ia64_setreg(_IA64_REG_CR_DCR, dcr |IA64_DCR_PP);
5824                 pfm_set_psr_pp();
5825                 ia64_srlz_i();
5826         }
5827 }
5828
5829 #ifdef CONFIG_SMP
5830
5831 static void
5832 pfm_force_cleanup(pfm_context_t *ctx, struct pt_regs *regs)
5833 {
5834         struct task_struct *task = ctx->ctx_task;
5835
5836         ia64_psr(regs)->up = 0;
5837         ia64_psr(regs)->sp = 1;
5838
5839         if (GET_PMU_OWNER() == task) {
5840                 DPRINT(("cleared ownership for [%d]\n",
5841                                         task_pid_nr(ctx->ctx_task)));
5842                 SET_PMU_OWNER(NULL, NULL);
5843         }
5844
5845         /*
5846          * disconnect the task from the context and vice-versa
5847          */
5848         PFM_SET_WORK_PENDING(task, 0);
5849
5850         task->thread.pfm_context  = NULL;
5851         task->thread.flags       &= ~IA64_THREAD_PM_VALID;
5852
5853         DPRINT(("force cleanup for [%d]\n",  task_pid_nr(task)));
5854 }
5855
5856
5857 /*
5858  * in 2.6, interrupts are masked when we come here and the runqueue lock is held
5859  */
5860 void
5861 pfm_save_regs(struct task_struct *task)
5862 {
5863         pfm_context_t *ctx;
5864         unsigned long flags;
5865         u64 psr;
5866
5867
5868         ctx = PFM_GET_CTX(task);
5869         if (ctx == NULL) return;
5870
5871         /*
5872          * we always come here with interrupts ALREADY disabled by
5873          * the scheduler. So we simply need to protect against concurrent
5874          * access, not CPU concurrency.
5875          */
5876         flags = pfm_protect_ctx_ctxsw(ctx);
5877
5878         if (ctx->ctx_state == PFM_CTX_ZOMBIE) {
5879                 struct pt_regs *regs = task_pt_regs(task);
5880
5881                 pfm_clear_psr_up();
5882
5883                 pfm_force_cleanup(ctx, regs);
5884
5885                 BUG_ON(ctx->ctx_smpl_hdr);
5886
5887                 pfm_unprotect_ctx_ctxsw(ctx, flags);
5888
5889                 pfm_context_free(ctx);
5890                 return;
5891         }
5892
5893         /*
5894          * save current PSR: needed because we modify it
5895          */
5896         ia64_srlz_d();
5897         psr = pfm_get_psr();
5898
5899         BUG_ON(psr & (IA64_PSR_I));
5900
5901         /*
5902          * stop monitoring:
5903          * This is the last instruction which may generate an overflow
5904          *
5905          * We do not need to set psr.sp because, it is irrelevant in kernel.
5906          * It will be restored from ipsr when going back to user level
5907          */
5908         pfm_clear_psr_up();
5909
5910         /*
5911          * keep a copy of psr.up (for reload)
5912          */
5913         ctx->ctx_saved_psr_up = psr & IA64_PSR_UP;
5914
5915         /*
5916          * release ownership of this PMU.
5917          * PM interrupts are masked, so nothing
5918          * can happen.
5919          */
5920         SET_PMU_OWNER(NULL, NULL);
5921
5922         /*
5923          * we systematically save the PMD as we have no
5924          * guarantee we will be schedule at that same
5925          * CPU again.
5926          */
5927         pfm_save_pmds(ctx->th_pmds, ctx->ctx_used_pmds[0]);
5928
5929         /*
5930          * save pmc0 ia64_srlz_d() done in pfm_save_pmds()
5931          * we will need it on the restore path to check
5932          * for pending overflow.
5933          */
5934         ctx->th_pmcs[0] = ia64_get_pmc(0);
5935
5936         /*
5937          * unfreeze PMU if had pending overflows
5938          */
5939         if (ctx->th_pmcs[0] & ~0x1UL) pfm_unfreeze_pmu();
5940
5941         /*
5942          * finally, allow context access.
5943          * interrupts will still be masked after this call.
5944          */
5945         pfm_unprotect_ctx_ctxsw(ctx, flags);
5946 }
5947
5948 #else /* !CONFIG_SMP */
5949 void
5950 pfm_save_regs(struct task_struct *task)
5951 {
5952         pfm_context_t *ctx;
5953         u64 psr;
5954
5955         ctx = PFM_GET_CTX(task);
5956         if (ctx == NULL) return;
5957
5958         /*
5959          * save current PSR: needed because we modify it
5960          */
5961         psr = pfm_get_psr();
5962
5963         BUG_ON(psr & (IA64_PSR_I));
5964
5965         /*
5966          * stop monitoring:
5967          * This is the last instruction which may generate an overflow
5968          *
5969          * We do not need to set psr.sp because, it is irrelevant in kernel.
5970          * It will be restored from ipsr when going back to user level
5971          */
5972         pfm_clear_psr_up();
5973
5974         /*
5975          * keep a copy of psr.up (for reload)
5976          */
5977         ctx->ctx_saved_psr_up = psr & IA64_PSR_UP;
5978 }
5979
5980 static void
5981 pfm_lazy_save_regs (struct task_struct *task)
5982 {
5983         pfm_context_t *ctx;
5984         unsigned long flags;
5985
5986         { u64 psr  = pfm_get_psr();
5987           BUG_ON(psr & IA64_PSR_UP);
5988         }
5989
5990         ctx = PFM_GET_CTX(task);
5991
5992         /*
5993          * we need to mask PMU overflow here to
5994          * make sure that we maintain pmc0 until
5995          * we save it. overflow interrupts are
5996          * treated as spurious if there is no
5997          * owner.
5998          *
5999          * XXX: I don't think this is necessary
6000          */
6001         PROTECT_CTX(ctx,flags);
6002
6003         /*
6004          * release ownership of this PMU.
6005          * must be done before we save the registers.
6006          *
6007          * after this call any PMU interrupt is treated
6008          * as spurious.
6009          */
6010         SET_PMU_OWNER(NULL, NULL);
6011
6012         /*
6013          * save all the pmds we use
6014          */
6015         pfm_save_pmds(ctx->th_pmds, ctx->ctx_used_pmds[0]);
6016
6017         /*
6018          * save pmc0 ia64_srlz_d() done in pfm_save_pmds()
6019          * it is needed to check for pended overflow
6020          * on the restore path
6021          */
6022         ctx->th_pmcs[0] = ia64_get_pmc(0);
6023
6024         /*
6025          * unfreeze PMU if had pending overflows
6026          */
6027         if (ctx->th_pmcs[0] & ~0x1UL) pfm_unfreeze_pmu();
6028
6029         /*
6030          * now get can unmask PMU interrupts, they will
6031          * be treated as purely spurious and we will not
6032          * lose any information
6033          */
6034         UNPROTECT_CTX(ctx,flags);
6035 }
6036 #endif /* CONFIG_SMP */
6037
6038 #ifdef CONFIG_SMP
6039 /*
6040  * in 2.6, interrupts are masked when we come here and the runqueue lock is held
6041  */
6042 void
6043 pfm_load_regs (struct task_struct *task)
6044 {
6045         pfm_context_t *ctx;
6046         unsigned long pmc_mask = 0UL, pmd_mask = 0UL;
6047         unsigned long flags;
6048         u64 psr, psr_up;
6049         int need_irq_resend;
6050
6051         ctx = PFM_GET_CTX(task);
6052         if (unlikely(ctx == NULL)) return;
6053
6054         BUG_ON(GET_PMU_OWNER());
6055
6056         /*
6057          * possible on unload
6058          */
6059         if (unlikely((task->thread.flags & IA64_THREAD_PM_VALID) == 0)) return;
6060
6061         /*
6062          * we always come here with interrupts ALREADY disabled by
6063          * the scheduler. So we simply need to protect against concurrent
6064          * access, not CPU concurrency.
6065          */
6066         flags = pfm_protect_ctx_ctxsw(ctx);
6067         psr   = pfm_get_psr();
6068
6069         need_irq_resend = pmu_conf->flags & PFM_PMU_IRQ_RESEND;
6070
6071         BUG_ON(psr & (IA64_PSR_UP|IA64_PSR_PP));
6072         BUG_ON(psr & IA64_PSR_I);
6073
6074         if (unlikely(ctx->ctx_state == PFM_CTX_ZOMBIE)) {
6075                 struct pt_regs *regs = task_pt_regs(task);
6076
6077                 BUG_ON(ctx->ctx_smpl_hdr);
6078
6079                 pfm_force_cleanup(ctx, regs);
6080
6081                 pfm_unprotect_ctx_ctxsw(ctx, flags);
6082
6083                 /*
6084                  * this one (kmalloc'ed) is fine with interrupts disabled
6085                  */
6086                 pfm_context_free(ctx);
6087
6088                 return;
6089         }
6090
6091         /*
6092          * we restore ALL the debug registers to avoid picking up
6093          * stale state.
6094          */
6095         if (ctx->ctx_fl_using_dbreg) {
6096                 pfm_restore_ibrs(ctx->ctx_ibrs, pmu_conf->num_ibrs);
6097                 pfm_restore_dbrs(ctx->ctx_dbrs, pmu_conf->num_dbrs);
6098         }
6099         /*
6100          * retrieve saved psr.up
6101          */
6102         psr_up = ctx->ctx_saved_psr_up;
6103
6104         /*
6105          * if we were the last user of the PMU on that CPU,
6106          * then nothing to do except restore psr
6107          */
6108         if (GET_LAST_CPU(ctx) == smp_processor_id() && ctx->ctx_last_activation == GET_ACTIVATION()) {
6109
6110                 /*
6111                  * retrieve partial reload masks (due to user modifications)
6112                  */
6113                 pmc_mask = ctx->ctx_reload_pmcs[0];
6114                 pmd_mask = ctx->ctx_reload_pmds[0];
6115
6116         } else {
6117                 /*
6118                  * To avoid leaking information to the user level when psr.sp=0,
6119                  * we must reload ALL implemented pmds (even the ones we don't use).
6120                  * In the kernel we only allow PFM_READ_PMDS on registers which
6121                  * we initialized or requested (sampling) so there is no risk there.
6122                  */
6123                 pmd_mask = pfm_sysctl.fastctxsw ?  ctx->ctx_used_pmds[0] : ctx->ctx_all_pmds[0];
6124
6125                 /*
6126                  * ALL accessible PMCs are systematically reloaded, unused registers
6127                  * get their default (from pfm_reset_pmu_state()) values to avoid picking
6128                  * up stale configuration.
6129                  *
6130                  * PMC0 is never in the mask. It is always restored separately.
6131                  */
6132                 pmc_mask = ctx->ctx_all_pmcs[0];
6133         }
6134         /*
6135          * when context is MASKED, we will restore PMC with plm=0
6136          * and PMD with stale information, but that's ok, nothing
6137          * will be captured.
6138          *
6139          * XXX: optimize here
6140          */
6141         if (pmd_mask) pfm_restore_pmds(ctx->th_pmds, pmd_mask);
6142         if (pmc_mask) pfm_restore_pmcs(ctx->th_pmcs, pmc_mask);
6143
6144         /*
6145          * check for pending overflow at the time the state
6146          * was saved.
6147          */
6148         if (unlikely(PMC0_HAS_OVFL(ctx->th_pmcs[0]))) {
6149                 /*
6150                  * reload pmc0 with the overflow information
6151                  * On McKinley PMU, this will trigger a PMU interrupt
6152                  */
6153                 ia64_set_pmc(0, ctx->th_pmcs[0]);
6154                 ia64_srlz_d();
6155                 ctx->th_pmcs[0] = 0UL;
6156
6157                 /*
6158                  * will replay the PMU interrupt
6159                  */
6160                 if (need_irq_resend) ia64_resend_irq(IA64_PERFMON_VECTOR);
6161
6162                 pfm_stats[smp_processor_id()].pfm_replay_ovfl_intr_count++;
6163         }
6164
6165         /*
6166          * we just did a reload, so we reset the partial reload fields
6167          */
6168         ctx->ctx_reload_pmcs[0] = 0UL;
6169         ctx->ctx_reload_pmds[0] = 0UL;
6170
6171         SET_LAST_CPU(ctx, smp_processor_id());
6172
6173         /*
6174          * dump activation value for this PMU
6175          */
6176         INC_ACTIVATION();
6177         /*
6178          * record current activation for this context
6179          */
6180         SET_ACTIVATION(ctx);
6181
6182         /*
6183          * establish new ownership.
6184          */
6185         SET_PMU_OWNER(task, ctx);
6186
6187         /*
6188          * restore the psr.up bit. measurement
6189          * is active again.
6190          * no PMU interrupt can happen at this point
6191          * because we still have interrupts disabled.
6192          */
6193         if (likely(psr_up)) pfm_set_psr_up();
6194
6195         /*
6196          * allow concurrent access to context
6197          */
6198         pfm_unprotect_ctx_ctxsw(ctx, flags);
6199 }
6200 #else /*  !CONFIG_SMP */
6201 /*
6202  * reload PMU state for UP kernels
6203  * in 2.5 we come here with interrupts disabled
6204  */
6205 void
6206 pfm_load_regs (struct task_struct *task)
6207 {
6208         pfm_context_t *ctx;
6209         struct task_struct *owner;
6210         unsigned long pmd_mask, pmc_mask;
6211         u64 psr, psr_up;
6212         int need_irq_resend;
6213
6214         owner = GET_PMU_OWNER();
6215         ctx   = PFM_GET_CTX(task);
6216         psr   = pfm_get_psr();
6217
6218         BUG_ON(psr & (IA64_PSR_UP|IA64_PSR_PP));
6219         BUG_ON(psr & IA64_PSR_I);
6220
6221         /*
6222          * we restore ALL the debug registers to avoid picking up
6223          * stale state.
6224          *
6225          * This must be done even when the task is still the owner
6226          * as the registers may have been modified via ptrace()
6227          * (not perfmon) by the previous task.
6228          */
6229         if (ctx->ctx_fl_using_dbreg) {
6230                 pfm_restore_ibrs(ctx->ctx_ibrs, pmu_conf->num_ibrs);
6231                 pfm_restore_dbrs(ctx->ctx_dbrs, pmu_conf->num_dbrs);
6232         }
6233
6234         /*
6235          * retrieved saved psr.up
6236          */
6237         psr_up = ctx->ctx_saved_psr_up;
6238         need_irq_resend = pmu_conf->flags & PFM_PMU_IRQ_RESEND;
6239
6240         /*
6241          * short path, our state is still there, just
6242          * need to restore psr and we go
6243          *
6244          * we do not touch either PMC nor PMD. the psr is not touched
6245          * by the overflow_handler. So we are safe w.r.t. to interrupt
6246          * concurrency even without interrupt masking.
6247          */
6248         if (likely(owner == task)) {
6249                 if (likely(psr_up)) pfm_set_psr_up();
6250                 return;
6251         }
6252
6253         /*
6254          * someone else is still using the PMU, first push it out and
6255          * then we'll be able to install our stuff !
6256          *
6257          * Upon return, there will be no owner for the current PMU
6258          */
6259         if (owner) pfm_lazy_save_regs(owner);
6260
6261         /*
6262          * To avoid leaking information to the user level when psr.sp=0,
6263          * we must reload ALL implemented pmds (even the ones we don't use).
6264          * In the kernel we only allow PFM_READ_PMDS on registers which
6265          * we initialized or requested (sampling) so there is no risk there.
6266          */
6267         pmd_mask = pfm_sysctl.fastctxsw ?  ctx->ctx_used_pmds[0] : ctx->ctx_all_pmds[0];
6268
6269         /*
6270          * ALL accessible PMCs are systematically reloaded, unused registers
6271          * get their default (from pfm_reset_pmu_state()) values to avoid picking
6272          * up stale configuration.
6273          *
6274          * PMC0 is never in the mask. It is always restored separately
6275          */
6276         pmc_mask = ctx->ctx_all_pmcs[0];
6277
6278         pfm_restore_pmds(ctx->th_pmds, pmd_mask);
6279         pfm_restore_pmcs(ctx->th_pmcs, pmc_mask);
6280
6281         /*
6282          * check for pending overflow at the time the state
6283          * was saved.
6284          */
6285         if (unlikely(PMC0_HAS_OVFL(ctx->th_pmcs[0]))) {
6286                 /*
6287                  * reload pmc0 with the overflow information
6288                  * On McKinley PMU, this will trigger a PMU interrupt
6289                  */
6290                 ia64_set_pmc(0, ctx->th_pmcs[0]);
6291                 ia64_srlz_d();
6292
6293                 ctx->th_pmcs[0] = 0UL;
6294
6295                 /*
6296                  * will replay the PMU interrupt
6297                  */
6298                 if (need_irq_resend) ia64_resend_irq(IA64_PERFMON_VECTOR);
6299
6300                 pfm_stats[smp_processor_id()].pfm_replay_ovfl_intr_count++;
6301         }
6302
6303         /*
6304          * establish new ownership.
6305          */
6306         SET_PMU_OWNER(task, ctx);
6307
6308         /*
6309          * restore the psr.up bit. measurement
6310          * is active again.
6311          * no PMU interrupt can happen at this point
6312          * because we still have interrupts disabled.
6313          */
6314         if (likely(psr_up)) pfm_set_psr_up();
6315 }
6316 #endif /* CONFIG_SMP */
6317
6318 /*
6319  * this function assumes monitoring is stopped
6320  */
6321 static void
6322 pfm_flush_pmds(struct task_struct *task, pfm_context_t *ctx)
6323 {
6324         u64 pmc0;
6325         unsigned long mask2, val, pmd_val, ovfl_val;
6326         int i, can_access_pmu = 0;
6327         int is_self;
6328
6329         /*
6330          * is the caller the task being monitored (or which initiated the
6331          * session for system wide measurements)
6332          */
6333         is_self = ctx->ctx_task == task ? 1 : 0;
6334
6335         /*
6336          * can access PMU is task is the owner of the PMU state on the current CPU
6337          * or if we are running on the CPU bound to the context in system-wide mode
6338          * (that is not necessarily the task the context is attached to in this mode).
6339          * In system-wide we always have can_access_pmu true because a task running on an
6340          * invalid processor is flagged earlier in the call stack (see pfm_stop).
6341          */
6342         can_access_pmu = (GET_PMU_OWNER() == task) || (ctx->ctx_fl_system && ctx->ctx_cpu == smp_processor_id());
6343         if (can_access_pmu) {
6344                 /*
6345                  * Mark the PMU as not owned
6346                  * This will cause the interrupt handler to do nothing in case an overflow
6347                  * interrupt was in-flight
6348                  * This also guarantees that pmc0 will contain the final state
6349                  * It virtually gives us full control on overflow processing from that point
6350                  * on.
6351                  */
6352                 SET_PMU_OWNER(NULL, NULL);
6353                 DPRINT(("releasing ownership\n"));
6354
6355                 /*
6356                  * read current overflow status:
6357                  *
6358                  * we are guaranteed to read the final stable state
6359                  */
6360                 ia64_srlz_d();
6361                 pmc0 = ia64_get_pmc(0); /* slow */
6362
6363                 /*
6364                  * reset freeze bit, overflow status information destroyed
6365                  */
6366                 pfm_unfreeze_pmu();
6367         } else {
6368                 pmc0 = ctx->th_pmcs[0];
6369                 /*
6370                  * clear whatever overflow status bits there were
6371                  */
6372                 ctx->th_pmcs[0] = 0;
6373         }
6374         ovfl_val = pmu_conf->ovfl_val;
6375         /*
6376          * we save all the used pmds
6377          * we take care of overflows for counting PMDs
6378          *
6379          * XXX: sampling situation is not taken into account here
6380          */
6381         mask2 = ctx->ctx_used_pmds[0];
6382
6383         DPRINT(("is_self=%d ovfl_val=0x%lx mask2=0x%lx\n", is_self, ovfl_val, mask2));
6384
6385         for (i = 0; mask2; i++, mask2>>=1) {
6386
6387                 /* skip non used pmds */
6388                 if ((mask2 & 0x1) == 0) continue;
6389
6390                 /*
6391                  * can access PMU always true in system wide mode
6392                  */
6393                 val = pmd_val = can_access_pmu ? ia64_get_pmd(i) : ctx->th_pmds[i];
6394
6395                 if (PMD_IS_COUNTING(i)) {
6396                         DPRINT(("[%d] pmd[%d] ctx_pmd=0x%lx hw_pmd=0x%lx\n",
6397                                 task_pid_nr(task),
6398                                 i,
6399                                 ctx->ctx_pmds[i].val,
6400                                 val & ovfl_val));
6401
6402                         /*
6403                          * we rebuild the full 64 bit value of the counter
6404                          */
6405                         val = ctx->ctx_pmds[i].val + (val & ovfl_val);
6406
6407                         /*
6408                          * now everything is in ctx_pmds[] and we need
6409                          * to clear the saved context from save_regs() such that
6410                          * pfm_read_pmds() gets the correct value
6411                          */
6412                         pmd_val = 0UL;
6413
6414                         /*
6415                          * take care of overflow inline
6416                          */
6417                         if (pmc0 & (1UL << i)) {
6418                                 val += 1 + ovfl_val;
6419                                 DPRINT(("[%d] pmd[%d] overflowed\n", task_pid_nr(task), i));
6420                         }
6421                 }
6422
6423                 DPRINT(("[%d] ctx_pmd[%d]=0x%lx  pmd_val=0x%lx\n", task_pid_nr(task), i, val, pmd_val));
6424
6425                 if (is_self) ctx->th_pmds[i] = pmd_val;
6426
6427                 ctx->ctx_pmds[i].val = val;
6428         }
6429 }
6430
6431 static struct irqaction perfmon_irqaction = {
6432         .handler = pfm_interrupt_handler,
6433         .flags   = IRQF_DISABLED,
6434         .name    = "perfmon"
6435 };
6436
6437 static void
6438 pfm_alt_save_pmu_state(void *data)
6439 {
6440         struct pt_regs *regs;
6441
6442         regs = task_pt_regs(current);
6443
6444         DPRINT(("called\n"));
6445
6446         /*
6447          * should not be necessary but
6448          * let's take not risk
6449          */
6450         pfm_clear_psr_up();
6451         pfm_clear_psr_pp();
6452         ia64_psr(regs)->pp = 0;
6453
6454         /*
6455          * This call is required
6456          * May cause a spurious interrupt on some processors
6457          */
6458         pfm_freeze_pmu();
6459
6460         ia64_srlz_d();
6461 }
6462
6463 void
6464 pfm_alt_restore_pmu_state(void *data)
6465 {
6466         struct pt_regs *regs;
6467
6468         regs = task_pt_regs(current);
6469
6470         DPRINT(("called\n"));
6471
6472         /*
6473          * put PMU back in state expected
6474          * by perfmon
6475          */
6476         pfm_clear_psr_up();
6477         pfm_clear_psr_pp();
6478         ia64_psr(regs)->pp = 0;
6479
6480         /*
6481          * perfmon runs with PMU unfrozen at all times
6482          */
6483         pfm_unfreeze_pmu();
6484
6485         ia64_srlz_d();
6486 }
6487
6488 int
6489 pfm_install_alt_pmu_interrupt(pfm_intr_handler_desc_t *hdl)
6490 {
6491         int ret, i;
6492         int reserve_cpu;
6493
6494         /* some sanity checks */
6495         if (hdl == NULL || hdl->handler == NULL) return -EINVAL;
6496
6497         /* do the easy test first */
6498         if (pfm_alt_intr_handler) return -EBUSY;
6499
6500         /* one at a time in the install or remove, just fail the others */
6501         if (!spin_trylock(&pfm_alt_install_check)) {
6502                 return -EBUSY;
6503         }
6504
6505         /* reserve our session */
6506         for_each_online_cpu(reserve_cpu) {
6507                 ret = pfm_reserve_session(NULL, 1, reserve_cpu);
6508                 if (ret) goto cleanup_reserve;
6509         }
6510
6511         /* save the current system wide pmu states */
6512         ret = on_each_cpu(pfm_alt_save_pmu_state, NULL, 1);
6513         if (ret) {
6514                 DPRINT(("on_each_cpu() failed: %d\n", ret));
6515                 goto cleanup_reserve;
6516         }
6517
6518         /* officially change to the alternate interrupt handler */
6519         pfm_alt_intr_handler = hdl;
6520
6521         spin_unlock(&pfm_alt_install_check);
6522
6523         return 0;
6524
6525 cleanup_reserve:
6526         for_each_online_cpu(i) {
6527                 /* don't unreserve more than we reserved */
6528                 if (i >= reserve_cpu) break;
6529
6530                 pfm_unreserve_session(NULL, 1, i);
6531         }
6532
6533         spin_unlock(&pfm_alt_install_check);
6534
6535         return ret;
6536 }
6537 EXPORT_SYMBOL_GPL(pfm_install_alt_pmu_interrupt);
6538
6539 int
6540 pfm_remove_alt_pmu_interrupt(pfm_intr_handler_desc_t *hdl)
6541 {
6542         int i;
6543         int ret;
6544
6545         if (hdl == NULL) return -EINVAL;
6546
6547         /* cannot remove someone else's handler! */
6548         if (pfm_alt_intr_handler != hdl) return -EINVAL;
6549
6550         /* one at a time in the install or remove, just fail the others */
6551         if (!spin_trylock(&pfm_alt_install_check)) {
6552                 return -EBUSY;
6553         }
6554
6555         pfm_alt_intr_handler = NULL;
6556
6557         ret = on_each_cpu(pfm_alt_restore_pmu_state, NULL, 1);
6558         if (ret) {
6559                 DPRINT(("on_each_cpu() failed: %d\n", ret));
6560         }
6561
6562         for_each_online_cpu(i) {
6563                 pfm_unreserve_session(NULL, 1, i);
6564         }
6565
6566         spin_unlock(&pfm_alt_install_check);
6567
6568         return 0;
6569 }
6570 EXPORT_SYMBOL_GPL(pfm_remove_alt_pmu_interrupt);
6571
6572 /*
6573  * perfmon initialization routine, called from the initcall() table
6574  */
6575 static int init_pfm_fs(void);
6576
6577 static int __init
6578 pfm_probe_pmu(void)
6579 {
6580         pmu_config_t **p;
6581         int family;
6582
6583         family = local_cpu_data->family;
6584         p      = pmu_confs;
6585
6586         while(*p) {
6587                 if ((*p)->probe) {
6588                         if ((*p)->probe() == 0) goto found;
6589                 } else if ((*p)->pmu_family == family || (*p)->pmu_family == 0xff) {
6590                         goto found;
6591                 }
6592                 p++;
6593         }
6594         return -1;
6595 found:
6596         pmu_conf = *p;
6597         return 0;
6598 }
6599
6600 static const struct file_operations pfm_proc_fops = {
6601         .open           = pfm_proc_open,
6602         .read           = seq_read,
6603         .llseek         = seq_lseek,
6604         .release        = seq_release,
6605 };
6606
6607 int __init
6608 pfm_init(void)
6609 {
6610         unsigned int n, n_counters, i;
6611
6612         printk("perfmon: version %u.%u IRQ %u\n",
6613                 PFM_VERSION_MAJ,
6614                 PFM_VERSION_MIN,
6615                 IA64_PERFMON_VECTOR);
6616
6617         if (pfm_probe_pmu()) {
6618                 printk(KERN_INFO "perfmon: disabled, there is no support for processor family %d\n",
6619                                 local_cpu_data->family);
6620                 return -ENODEV;
6621         }
6622
6623         /*
6624          * compute the number of implemented PMD/PMC from the
6625          * description tables
6626          */
6627         n = 0;
6628         for (i=0; PMC_IS_LAST(i) == 0;  i++) {
6629                 if (PMC_IS_IMPL(i) == 0) continue;
6630                 pmu_conf->impl_pmcs[i>>6] |= 1UL << (i&63);
6631                 n++;
6632         }
6633         pmu_conf->num_pmcs = n;
6634
6635         n = 0; n_counters = 0;
6636         for (i=0; PMD_IS_LAST(i) == 0;  i++) {
6637                 if (PMD_IS_IMPL(i) == 0) continue;
6638                 pmu_conf->impl_pmds[i>>6] |= 1UL << (i&63);
6639                 n++;
6640                 if (PMD_IS_COUNTING(i)) n_counters++;
6641         }
6642         pmu_conf->num_pmds      = n;
6643         pmu_conf->num_counters  = n_counters;
6644
6645         /*
6646          * sanity checks on the number of debug registers
6647          */
6648         if (pmu_conf->use_rr_dbregs) {
6649                 if (pmu_conf->num_ibrs > IA64_NUM_DBG_REGS) {
6650                         printk(KERN_INFO "perfmon: unsupported number of code debug registers (%u)\n", pmu_conf->num_ibrs);
6651                         pmu_conf = NULL;
6652                         return -1;
6653                 }
6654                 if (pmu_conf->num_dbrs > IA64_NUM_DBG_REGS) {
6655                         printk(KERN_INFO "perfmon: unsupported number of data debug registers (%u)\n", pmu_conf->num_ibrs);
6656                         pmu_conf = NULL;
6657                         return -1;
6658                 }
6659         }
6660
6661         printk("perfmon: %s PMU detected, %u PMCs, %u PMDs, %u counters (%lu bits)\n",
6662                pmu_conf->pmu_name,
6663                pmu_conf->num_pmcs,
6664                pmu_conf->num_pmds,
6665                pmu_conf->num_counters,
6666                ffz(pmu_conf->ovfl_val));
6667
6668         /* sanity check */
6669         if (pmu_conf->num_pmds >= PFM_NUM_PMD_REGS || pmu_conf->num_pmcs >= PFM_NUM_PMC_REGS) {
6670                 printk(KERN_ERR "perfmon: not enough pmc/pmd, perfmon disabled\n");
6671                 pmu_conf = NULL;
6672                 return -1;
6673         }
6674
6675         /*
6676          * create /proc/perfmon (mostly for debugging purposes)
6677          */
6678         perfmon_dir = proc_create("perfmon", S_IRUGO, NULL, &pfm_proc_fops);
6679         if (perfmon_dir == NULL) {
6680                 printk(KERN_ERR "perfmon: cannot create /proc entry, perfmon disabled\n");
6681                 pmu_conf = NULL;
6682                 return -1;
6683         }
6684
6685         /*
6686          * create /proc/sys/kernel/perfmon (for debugging purposes)
6687          */
6688         pfm_sysctl_header = register_sysctl_table(pfm_sysctl_root);
6689
6690         /*
6691          * initialize all our spinlocks
6692          */
6693         spin_lock_init(&pfm_sessions.pfs_lock);
6694         spin_lock_init(&pfm_buffer_fmt_lock);
6695
6696         init_pfm_fs();
6697
6698         for(i=0; i < NR_CPUS; i++) pfm_stats[i].pfm_ovfl_intr_cycles_min = ~0UL;
6699
6700         return 0;
6701 }
6702
6703 __initcall(pfm_init);
6704
6705 /*
6706  * this function is called before pfm_init()
6707  */
6708 void
6709 pfm_init_percpu (void)
6710 {
6711         static int first_time=1;
6712         /*
6713          * make sure no measurement is active
6714          * (may inherit programmed PMCs from EFI).
6715          */
6716         pfm_clear_psr_pp();
6717         pfm_clear_psr_up();
6718
6719         /*
6720          * we run with the PMU not frozen at all times
6721          */
6722         pfm_unfreeze_pmu();
6723
6724         if (first_time) {
6725                 register_percpu_irq(IA64_PERFMON_VECTOR, &perfmon_irqaction);
6726                 first_time=0;
6727         }
6728
6729         ia64_setreg(_IA64_REG_CR_PMV, IA64_PERFMON_VECTOR);
6730         ia64_srlz_d();
6731 }
6732
6733 /*
6734  * used for debug purposes only
6735  */
6736 void
6737 dump_pmu_state(const char *from)
6738 {
6739         struct task_struct *task;
6740         struct pt_regs *regs;
6741         pfm_context_t *ctx;
6742         unsigned long psr, dcr, info, flags;
6743         int i, this_cpu;
6744
6745         local_irq_save(flags);
6746
6747         this_cpu = smp_processor_id();
6748         regs     = task_pt_regs(current);
6749         info     = PFM_CPUINFO_GET();
6750         dcr      = ia64_getreg(_IA64_REG_CR_DCR);
6751
6752         if (info == 0 && ia64_psr(regs)->pp == 0 && (dcr & IA64_DCR_PP) == 0) {
6753                 local_irq_restore(flags);
6754                 return;
6755         }
6756
6757         printk("CPU%d from %s() current [%d] iip=0x%lx %s\n",
6758                 this_cpu,
6759                 from,
6760                 task_pid_nr(current),
6761                 regs->cr_iip,
6762                 current->comm);
6763
6764         task = GET_PMU_OWNER();
6765         ctx  = GET_PMU_CTX();
6766
6767         printk("->CPU%d owner [%d] ctx=%p\n", this_cpu, task ? task_pid_nr(task) : -1, ctx);
6768
6769         psr = pfm_get_psr();
6770
6771         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",
6772                 this_cpu,
6773                 ia64_get_pmc(0),
6774                 psr & IA64_PSR_PP ? 1 : 0,
6775                 psr & IA64_PSR_UP ? 1 : 0,
6776                 dcr & IA64_DCR_PP ? 1 : 0,
6777                 info,
6778                 ia64_psr(regs)->up,
6779                 ia64_psr(regs)->pp);
6780
6781         ia64_psr(regs)->up = 0;
6782         ia64_psr(regs)->pp = 0;
6783
6784         for (i=1; PMC_IS_LAST(i) == 0; i++) {
6785                 if (PMC_IS_IMPL(i) == 0) continue;
6786                 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]);
6787         }
6788
6789         for (i=1; PMD_IS_LAST(i) == 0; i++) {
6790                 if (PMD_IS_IMPL(i) == 0) continue;
6791                 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]);
6792         }
6793
6794         if (ctx) {
6795                 printk("->CPU%d ctx_state=%d vaddr=%p addr=%p fd=%d ctx_task=[%d] saved_psr_up=0x%lx\n",
6796                                 this_cpu,
6797                                 ctx->ctx_state,
6798                                 ctx->ctx_smpl_vaddr,
6799                                 ctx->ctx_smpl_hdr,
6800                                 ctx->ctx_msgq_head,
6801                                 ctx->ctx_msgq_tail,
6802                                 ctx->ctx_saved_psr_up);
6803         }
6804         local_irq_restore(flags);
6805 }
6806
6807 /*
6808  * called from process.c:copy_thread(). task is new child.
6809  */
6810 void
6811 pfm_inherit(struct task_struct *task, struct pt_regs *regs)
6812 {
6813         struct thread_struct *thread;
6814
6815         DPRINT(("perfmon: pfm_inherit clearing state for [%d]\n", task_pid_nr(task)));
6816
6817         thread = &task->thread;
6818
6819         /*
6820          * cut links inherited from parent (current)
6821          */
6822         thread->pfm_context = NULL;
6823
6824         PFM_SET_WORK_PENDING(task, 0);
6825
6826         /*
6827          * the psr bits are already set properly in copy_threads()
6828          */
6829 }
6830 #else  /* !CONFIG_PERFMON */
6831 asmlinkage long
6832 sys_perfmonctl (int fd, int cmd, void *arg, int count)
6833 {
6834         return -ENOSYS;
6835 }
6836 #endif /* CONFIG_PERFMON */