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
  45 #include <asm/errno.h>
  46 #include <asm/intrinsics.h>
  47 #include <asm/page.h>
  48 #include <asm/perfmon.h>
  49 #include <asm/processor.h>
  50 #include <asm/signal.h>
  51 #include <asm/system.h>
  52 #include <asm/uaccess.h>
  53 #include <asm/delay.h>
  54
  55 #ifdef CONFIG_PERFMON
  56 /*
  57  * perfmon context state
  58  */
  59 #define PFM_CTX_UNLOADED        1       /* context is not loaded onto any task */
  60 #define PFM_CTX_LOADED          2       /* context is loaded onto a task */
  61 #define PFM_CTX_MASKED          3       /* context is loaded but monitoring is masked due to overflow */
  62 #define PFM_CTX_ZOMBIE          4       /* owner of the context is closing it */
  63
  64 #define PFM_INVALID_ACTIVATION  (~0UL)
  65
  66 #define PFM_NUM_PMC_REGS        64      /* PMC save area for ctxsw */
  67 #define PFM_NUM_PMD_REGS        64      /* PMD save area for ctxsw */
  68
  69 /*
  70  * depth of message queue
  71  */
  72 #define PFM_MAX_MSGS            32
  73 #define PFM_CTXQ_EMPTY(g)       ((g)->ctx_msgq_head == (g)->ctx_msgq_tail)
  74
  75 /*
  76  * type of a PMU register (bitmask).
  77  * bitmask structure:
  78  *      bit0   : register implemented
  79  *      bit1   : end marker
  80  *      bit2-3 : reserved
  81  *      bit4   : pmc has pmc.pm
  82  *      bit5   : pmc controls a counter (has pmc.oi), pmd is used as counter
  83  *      bit6-7 : register type
  84  *      bit8-31: reserved
  85  */
  86 #define PFM_REG_NOTIMPL         0x0 /* not implemented at all */
  87 #define PFM_REG_IMPL            0x1 /* register implemented */
  88 #define PFM_REG_END             0x2 /* end marker */
  89 #define PFM_REG_MONITOR         (0x1<<4|PFM_REG_IMPL) /* a PMC with a pmc.pm field only */
  90 #define PFM_REG_COUNTING        (0x2<<4|PFM_REG_MONITOR) /* a monitor + pmc.oi+ PMD used as a counter */
  91 #define PFM_REG_CONTROL         (0x4<<4|PFM_REG_IMPL) /* PMU control register */
  92 #define PFM_REG_CONFIG          (0x8<<4|PFM_REG_IMPL) /* configuration register */
  93 #define PFM_REG_BUFFER          (0xc<<4|PFM_REG_IMPL) /* PMD used as buffer */
  94
  95 #define PMC_IS_LAST(i)  (pmu_conf->pmc_desc[i].type & PFM_REG_END)
  96 #define PMD_IS_LAST(i)  (pmu_conf->pmd_desc[i].type & PFM_REG_END)
  97
  98 #define PMC_OVFL_NOTIFY(ctx, i) ((ctx)->ctx_pmds[i].flags &  PFM_REGFL_OVFL_NOTIFY)
  99
 100 /* i assumed unsigned */
 101 #define PMC_IS_IMPL(i)    (i< PMU_MAX_PMCS && (pmu_conf->pmc_desc[i].type & PFM_REG_IMPL))
 102 #define PMD_IS_IMPL(i)    (i< PMU_MAX_PMDS && (pmu_conf->pmd_desc[i].type & PFM_REG_IMPL))
 103
 104 /* XXX: these assume that register i is implemented */
 105 #define PMD_IS_COUNTING(i) ((pmu_conf->pmd_desc[i].type & PFM_REG_COUNTING) == PFM_REG_COUNTING)
 106 #define PMC_IS_COUNTING(i) ((pmu_conf->pmc_desc[i].type & PFM_REG_COUNTING) == PFM_REG_COUNTING)
 107 #define PMC_IS_MONITOR(i)  ((pmu_conf->pmc_desc[i].type & PFM_REG_MONITOR)  == PFM_REG_MONITOR)
 108 #define PMC_IS_CONTROL(i)  ((pmu_conf->pmc_desc[i].type & PFM_REG_CONTROL)  == PFM_REG_CONTROL)
 109
 110 #define PMC_DFL_VAL(i)     pmu_conf->pmc_desc[i].default_value
 111 #define PMC_RSVD_MASK(i)   pmu_conf->pmc_desc[i].reserved_mask
 112 #define PMD_PMD_DEP(i)     pmu_conf->pmd_desc[i].dep_pmd[0]
 113 #define PMC_PMD_DEP(i)     pmu_conf->pmc_desc[i].dep_pmd[0]
 114
 115 #define PFM_NUM_IBRS      IA64_NUM_DBG_REGS
 116 #define PFM_NUM_DBRS      IA64_NUM_DBG_REGS
 117
 118 #define CTX_OVFL_NOBLOCK(c)     ((c)->ctx_fl_block == 0)
 119 #define CTX_HAS_SMPL(c)         ((c)->ctx_fl_is_sampling)
 120 #define PFM_CTX_TASK(h)         (h)->ctx_task
 121
 122 #define PMU_PMC_OI              5 /* position of pmc.oi bit */
 123
 124 /* XXX: does not support more than 64 PMDs */
 125 #define CTX_USED_PMD(ctx, mask) (ctx)->ctx_used_pmds[0] |= (mask)
 126 #define CTX_IS_USED_PMD(ctx, c) (((ctx)->ctx_used_pmds[0] & (1UL << (c))) != 0UL)
 127
 128 #define CTX_USED_MONITOR(ctx, mask) (ctx)->ctx_used_monitors[0] |= (mask)
 129
 130 #define CTX_USED_IBR(ctx,n)     (ctx)->ctx_used_ibrs[(n)>>6] |= 1UL<< ((n) % 64)
 131 #define CTX_USED_DBR(ctx,n)     (ctx)->ctx_used_dbrs[(n)>>6] |= 1UL<< ((n) % 64)
 132 #define CTX_USES_DBREGS(ctx)    (((pfm_context_t *)(ctx))->ctx_fl_using_dbreg==1)
 133 #define PFM_CODE_RR     0       /* requesting code range restriction */
 134 #define PFM_DATA_RR     1       /* requestion data range restriction */
 135
 136 #define PFM_CPUINFO_CLEAR(v)    pfm_get_cpu_var(pfm_syst_info) &= ~(v)
 137 #define PFM_CPUINFO_SET(v)      pfm_get_cpu_var(pfm_syst_info) |= (v)
 138 #define PFM_CPUINFO_GET()       pfm_get_cpu_var(pfm_syst_info)
 139
 140 #define RDEP(x) (1UL<<(x))
 141
 142 /*
 143  * context protection macros
 144  * in SMP:
 145  *      - we need to protect against CPU concurrency (spin_lock)
 146  *      - we need to protect against PMU overflow interrupts (local_irq_disable)
 147  * in UP:
 148  *      - we need to protect against PMU overflow interrupts (local_irq_disable)
 149  *
 150  * spin_lock_irqsave()/spin_unlock_irqrestore():
 151  *      in SMP: local_irq_disable + spin_lock
 152  *      in UP : local_irq_disable
 153  *
 154  * spin_lock()/spin_lock():
 155  *      in UP : removed automatically
 156  *      in SMP: protect against context accesses from other CPU. interrupts
 157  *              are not masked. This is useful for the PMU interrupt handler
 158  *              because we know we will not get PMU concurrency in that code.
 159  */
 160 #define PROTECT_CTX(c, f) \
 161         do {  \
 162                 DPRINT(("spinlock_irq_save ctx %p by [%d]\n", c, task_pid_nr(current))); \
 163                 spin_lock_irqsave(&(c)->ctx_lock, f); \
 164                 DPRINT(("spinlocked ctx %p  by [%d]\n", c, task_pid_nr(current))); \
 165         } while(0)
 166
 167 #define UNPROTECT_CTX(c, f) \
 168         do { \
 169                 DPRINT(("spinlock_irq_restore ctx %p by [%d]\n", c, task_pid_nr(current))); \
 170                 spin_unlock_irqrestore(&(c)->ctx_lock, f); \
 171         } while(0)
 172
 173 #define PROTECT_CTX_NOPRINT(c, f) \
 174         do {  \
 175                 spin_lock_irqsave(&(c)->ctx_lock, f); \
 176         } while(0)
 177
 178
 179 #define UNPROTECT_CTX_NOPRINT(c, f) \
 180         do { \
 181                 spin_unlock_irqrestore(&(c)->ctx_lock, f); \
 182         } while(0)
 183
 184
 185 #define PROTECT_CTX_NOIRQ(c) \
 186         do {  \
 187                 spin_lock(&(c)->ctx_lock); \
 188         } while(0)
 189
 190 #define UNPROTECT_CTX_NOIRQ(c) \
 191         do { \
 192                 spin_unlock(&(c)->ctx_lock); \
 193         } while(0)
 194
 195
 196 #ifdef CONFIG_SMP
 197
 198 #define GET_ACTIVATION()        pfm_get_cpu_var(pmu_activation_number)
 199 #define INC_ACTIVATION()        pfm_get_cpu_var(pmu_activation_number)++
 200 #define SET_ACTIVATION(c)       (c)->ctx_last_activation = GET_ACTIVATION()
 201
 202 #else /* !CONFIG_SMP */
 203 #define SET_ACTIVATION(t)       do {} while(0)
 204 #define GET_ACTIVATION(t)       do {} while(0)
 205 #define INC_ACTIVATION(t)       do {} while(0)
 206 #endif /* CONFIG_SMP */
 207
 208 #define SET_PMU_OWNER(t, c)     do { pfm_get_cpu_var(pmu_owner) = (t); pfm_get_cpu_var(pmu_ctx) = (c); } while(0)
 209 #define GET_PMU_OWNER()         pfm_get_cpu_var(pmu_owner)
 210 #define GET_PMU_CTX()           pfm_get_cpu_var(pmu_ctx)
 211
 212 #define LOCK_PFS(g)             spin_lock_irqsave(&pfm_sessions.pfs_lock, g)
 213 #define UNLOCK_PFS(g)           spin_unlock_irqrestore(&pfm_sessions.pfs_lock, g)
 214
 215 #define PFM_REG_RETFLAG_SET(flags, val) do { flags &= ~PFM_REG_RETFL_MASK; flags |= (val); } while(0)
 216
 217 /*
 218  * cmp0 must be the value of pmc0
 219  */
 220 #define PMC0_HAS_OVFL(cmp0)  (cmp0 & ~0x1UL)
 221
 222 #define PFMFS_MAGIC 0xa0b4d889
 223
 224 /*
 225  * debugging
 226  */
 227 #define PFM_DEBUGGING 1
 228 #ifdef PFM_DEBUGGING
 229 #define DPRINT(a) \
 230         do { \
 231                 if (unlikely(pfm_sysctl.debug >0)) { printk("%s.%d: CPU%d [%d] ", __func__, __LINE__, smp_processor_id(), task_pid_nr(current)); printk a; } \
 232         } while (0)
 233
 234 #define DPRINT_ovfl(a) \
 235         do { \
 236                 if (unlikely(pfm_sysctl.debug > 0 && pfm_sysctl.debug_ovfl >0)) { printk("%s.%d: CPU%d [%d] ", __func__, __LINE__, smp_processor_id(), task_pid_nr(current)); printk a; } \
 237         } while (0)
 238 #endif
 239
 240 /*
 241  * 64-bit software counter structure
 242  *
 243  * the next_reset_type is applied to the next call to pfm_reset_regs()
 244  */
 245 typedef struct {
 246         unsigned long   val;            /* virtual 64bit counter value */
 247         unsigned long   lval;           /* last reset value */
 248         unsigned long   long_reset;     /* reset value on sampling overflow */
 249         unsigned long   short_reset;    /* reset value on overflow */
 250         unsigned long   reset_pmds[4];  /* which other pmds to reset when this counter overflows */
 251         unsigned long   smpl_pmds[4];   /* which pmds are accessed when counter overflow */
 252         unsigned long   seed;           /* seed for random-number generator */
 253         unsigned long   mask;           /* mask for random-number generator */
 254         unsigned int    flags;          /* notify/do not notify */
 255         unsigned long   eventid;        /* overflow event identifier */
 256 } pfm_counter_t;
 257
 258 /*
 259  * context flags
 260  */
 261 typedef struct {
 262         unsigned int block:1;           /* when 1, task will blocked on user notifications */
 263         unsigned int system:1;          /* do system wide monitoring */
 264         unsigned int using_dbreg:1;     /* using range restrictions (debug registers) */
 265         unsigned int is_sampling:1;     /* true if using a custom format */
 266         unsigned int excl_idle:1;       /* exclude idle task in system wide session */
 267         unsigned int going_zombie:1;    /* context is zombie (MASKED+blocking) */
 268         unsigned int trap_reason:2;     /* reason for going into pfm_handle_work() */
 269         unsigned int no_msg:1;          /* no message sent on overflow */
 270         unsigned int can_restart:1;     /* allowed to issue a PFM_RESTART */
 271         unsigned int reserved:22;
 272 } pfm_context_flags_t;
 273
 274 #define PFM_TRAP_REASON_NONE            0x0     /* default value */
 275 #define PFM_TRAP_REASON_BLOCK           0x1     /* we need to block on overflow */
 276 #define PFM_TRAP_REASON_RESET           0x2     /* we need to reset PMDs */
 277
 278
 279 /*
 280  * perfmon context: encapsulates all the state of a monitoring session
 281  */
 282
 283 typedef struct pfm_context {
 284         spinlock_t              ctx_lock;               /* context protection */
 285
 286         pfm_context_flags_t     ctx_flags;              /* bitmask of flags  (block reason incl.) */
 287         unsigned int            ctx_state;              /* state: active/inactive (no bitfield) */
 288
 289         struct task_struct      *ctx_task;              /* task to which context is attached */
 290
 291         unsigned long           ctx_ovfl_regs[4];       /* which registers overflowed (notification) */
 292
 293         struct completion       ctx_restart_done;       /* use for blocking notification mode */
 294
 295         unsigned long           ctx_used_pmds[4];       /* bitmask of PMD used            */
 296         unsigned long           ctx_all_pmds[4];        /* bitmask of all accessible PMDs */
 297         unsigned long           ctx_reload_pmds[4];     /* bitmask of force reload PMD on ctxsw in */
 298
 299         unsigned long           ctx_all_pmcs[4];        /* bitmask of all accessible PMCs */
 300         unsigned long           ctx_reload_pmcs[4];     /* bitmask of force reload PMC on ctxsw in */
 301         unsigned long           ctx_used_monitors[4];   /* bitmask of monitor PMC being used */
 302
 303         unsigned long           ctx_pmcs[PFM_NUM_PMC_REGS];     /*  saved copies of PMC values */
 304
 305         unsigned int            ctx_used_ibrs[1];               /* bitmask of used IBR (speedup ctxsw in) */
 306         unsigned int            ctx_used_dbrs[1];               /* bitmask of used DBR (speedup ctxsw in) */
 307         unsigned long           ctx_dbrs[IA64_NUM_DBG_REGS];    /* DBR values (cache) when not loaded */
 308         unsigned long           ctx_ibrs[IA64_NUM_DBG_REGS];    /* IBR values (cache) when not loaded */
 309
 310         pfm_counter_t           ctx_pmds[PFM_NUM_PMD_REGS]; /* software state for PMDS */
 311
 312         unsigned long           th_pmcs[PFM_NUM_PMC_REGS];      /* PMC thread save state */
 313         unsigned long           th_pmds[PFM_NUM_PMD_REGS];      /* PMD thread save state */
 314
 315         u64                     ctx_saved_psr_up;       /* only contains psr.up value */
 316
 317         unsigned long           ctx_last_activation;    /* context last activation number for last_cpu */
 318         unsigned int            ctx_last_cpu;           /* CPU id of current or last CPU used (SMP only) */
 319         unsigned int            ctx_cpu;                /* cpu to which perfmon is applied (system wide) */
 320
 321         int                     ctx_fd;                 /* file descriptor used my this context */
 322         pfm_ovfl_arg_t          ctx_ovfl_arg;           /* argument to custom buffer format handler */
 323
 324         pfm_buffer_fmt_t        *ctx_buf_fmt;           /* buffer format callbacks */
 325         void                    *ctx_smpl_hdr;          /* points to sampling buffer header kernel vaddr */
 326         unsigned long           ctx_smpl_size;          /* size of sampling buffer */
 327         void                    *ctx_smpl_vaddr;        /* user level virtual address of smpl buffer */
 328
 329         wait_queue_head_t       ctx_msgq_wait;
 330         pfm_msg_t               ctx_msgq[PFM_MAX_MSGS];
 331         int                     ctx_msgq_head;
 332         int                     ctx_msgq_tail;
 333         struct fasync_struct    *ctx_async_queue;
 334
 335         wait_queue_head_t       ctx_zombieq;            /* termination cleanup wait queue */
 336 } pfm_context_t;
 337
 338 /*
 339  * magic number used to verify that structure is really
 340  * a perfmon context
 341  */
 342 #define PFM_IS_FILE(f)          ((f)->f_op == &pfm_file_ops)
 343
 344 #define PFM_GET_CTX(t)          ((pfm_context_t *)(t)->thread.pfm_context)
 345
 346 #ifdef CONFIG_SMP
 347 #define SET_LAST_CPU(ctx, v)    (ctx)->ctx_last_cpu = (v)
 348 #define GET_LAST_CPU(ctx)       (ctx)->ctx_last_cpu
 349 #else
 350 #define SET_LAST_CPU(ctx, v)    do {} while(0)
 351 #define GET_LAST_CPU(ctx)       do {} while(0)
 352 #endif
 353
 354
 355 #define ctx_fl_block            ctx_flags.block
 356 #define ctx_fl_system           ctx_flags.system
 357 #define ctx_fl_using_dbreg      ctx_flags.using_dbreg
 358 #define ctx_fl_is_sampling      ctx_flags.is_sampling
 359 #define ctx_fl_excl_idle        ctx_flags.excl_idle
 360 #define ctx_fl_going_zombie     ctx_flags.going_zombie
 361 #define ctx_fl_trap_reason      ctx_flags.trap_reason
 362 #define ctx_fl_no_msg           ctx_flags.no_msg
 363 #define ctx_fl_can_restart      ctx_flags.can_restart
 364
 365 #define PFM_SET_WORK_PENDING(t, v)      do { (t)->thread.pfm_needs_checking = v; } while(0);
 366 #define PFM_GET_WORK_PENDING(t)         (t)->thread.pfm_needs_checking
 367
 368 /*
 369  * global information about all sessions
 370  * mostly used to synchronize between system wide and per-process
 371  */
 372 typedef struct {
 373         spinlock_t              pfs_lock;                  /* lock the structure */
 374
 375         unsigned int            pfs_task_sessions;         /* number of per task sessions */
 376         unsigned int            pfs_sys_sessions;          /* number of per system wide sessions */
 377         unsigned int            pfs_sys_use_dbregs;        /* incremented when a system wide session uses debug regs */
 378         unsigned int            pfs_ptrace_use_dbregs;     /* incremented when a process uses debug regs */
 379         struct task_struct      *pfs_sys_session[NR_CPUS]; /* point to task owning a system-wide session */
 380 } pfm_session_t;
 381
 382 /*
 383  * information about a PMC or PMD.
 384  * dep_pmd[]: a bitmask of dependent PMD registers
 385  * dep_pmc[]: a bitmask of dependent PMC registers
 386  */
 387 typedef int (*pfm_reg_check_t)(struct task_struct *task, pfm_context_t *ctx, unsigned int cnum, unsigned long *val, struct pt_regs *regs);
 388 typedef struct {
 389         unsigned int            type;
 390         int                     pm_pos;
 391         unsigned long           default_value;  /* power-on default value */
 392         unsigned long           reserved_mask;  /* bitmask of reserved bits */
 393         pfm_reg_check_t         read_check;
 394         pfm_reg_check_t         write_check;
 395         unsigned long           dep_pmd[4];
 396         unsigned long           dep_pmc[4];
 397 } pfm_reg_desc_t;
 398
 399 /* assume cnum is a valid monitor */
 400 #define PMC_PM(cnum, val)       (((val) >> (pmu_conf->pmc_desc[cnum].pm_pos)) & 0x1)
 401
 402 /*
 403  * This structure is initialized at boot time and contains
 404  * a description of the PMU main characteristics.
 405  *
 406  * If the probe function is defined, detection is based
 407  * on its return value:
 408  *      - 0 means recognized PMU
 409  *      - anything else means not supported
 410  * When the probe function is not defined, then the pmu_family field
 411  * is used and it must match the host CPU family such that:
 412  *      - cpu->family & config->pmu_family != 0
 413  */
 414 typedef struct {
 415         unsigned long  ovfl_val;        /* overflow value for counters */
 416
 417         pfm_reg_desc_t *pmc_desc;       /* detailed PMC register dependencies descriptions */
 418         pfm_reg_desc_t *pmd_desc;       /* detailed PMD register dependencies descriptions */
 419
 420         unsigned int   num_pmcs;        /* number of PMCS: computed at init time */
 421         unsigned int   num_pmds;        /* number of PMDS: computed at init time */
 422         unsigned long  impl_pmcs[4];    /* bitmask of implemented PMCS */
 423         unsigned long  impl_pmds[4];    /* bitmask of implemented PMDS */
 424
 425         char          *pmu_name;        /* PMU family name */
 426         unsigned int  pmu_family;       /* cpuid family pattern used to identify pmu */
 427         unsigned int  flags;            /* pmu specific flags */
 428         unsigned int  num_ibrs;         /* number of IBRS: computed at init time */
 429         unsigned int  num_dbrs;         /* number of DBRS: computed at init time */
 430         unsigned int  num_counters;     /* PMC/PMD counting pairs : computed at init time */
 431         int           (*probe)(void);   /* customized probe routine */
 432         unsigned int  use_rr_dbregs:1;  /* set if debug registers used for range restriction */
 433 } pmu_config_t;
 434 /*
 435  * PMU specific flags
 436  */
 437 #define PFM_PMU_IRQ_RESEND      1       /* PMU needs explicit IRQ resend */
 438
 439 /*
 440  * debug register related type definitions
 441  */
 442 typedef struct {
 443         unsigned long ibr_mask:56;
 444         unsigned long ibr_plm:4;
 445         unsigned long ibr_ig:3;
 446         unsigned long ibr_x:1;
 447 } ibr_mask_reg_t;
 448
 449 typedef struct {
 450         unsigned long dbr_mask:56;
 451         unsigned long dbr_plm:4;
 452         unsigned long dbr_ig:2;
 453         unsigned long dbr_w:1;
 454         unsigned long dbr_r:1;
 455 } dbr_mask_reg_t;
 456
 457 typedef union {
 458         unsigned long  val;
 459         ibr_mask_reg_t ibr;
 460         dbr_mask_reg_t dbr;
 461 } dbreg_t;
 462
 463
 464 /*
 465  * perfmon command descriptions
 466  */
 467 typedef struct {
 468         int             (*cmd_func)(pfm_context_t *ctx, void *arg, int count, struct pt_regs *regs);
 469         char            *cmd_name;
 470         int             cmd_flags;
 471         unsigned int    cmd_narg;
 472         size_t          cmd_argsize;
 473         int             (*cmd_getsize)(void *arg, size_t *sz);
 474 } pfm_cmd_desc_t;
 475
 476 #define PFM_CMD_FD              0x01    /* command requires a file descriptor */
 477 #define PFM_CMD_ARG_READ        0x02    /* command must read argument(s) */
 478 #define PFM_CMD_ARG_RW          0x04    /* command must read/write argument(s) */
 479 #define PFM_CMD_STOP            0x08    /* command does not work on zombie context */
 480
 481
 482 #define PFM_CMD_NAME(cmd)       pfm_cmd_tab[(cmd)].cmd_name
 483 #define PFM_CMD_READ_ARG(cmd)   (pfm_cmd_tab[(cmd)].cmd_flags & PFM_CMD_ARG_READ)
 484 #define PFM_CMD_RW_ARG(cmd)     (pfm_cmd_tab[(cmd)].cmd_flags & PFM_CMD_ARG_RW)
 485 #define PFM_CMD_USE_FD(cmd)     (pfm_cmd_tab[(cmd)].cmd_flags & PFM_CMD_FD)
 486 #define PFM_CMD_STOPPED(cmd)    (pfm_cmd_tab[(cmd)].cmd_flags & PFM_CMD_STOP)
 487
 488 #define PFM_CMD_ARG_MANY        -1 /* cannot be zero */
 489
 490 typedef struct {
 491         unsigned long pfm_spurious_ovfl_intr_count;     /* keep track of spurious ovfl interrupts */
 492         unsigned long pfm_replay_ovfl_intr_count;       /* keep track of replayed ovfl interrupts */
 493         unsigned long pfm_ovfl_intr_count;              /* keep track of ovfl interrupts */
 494         unsigned long pfm_ovfl_intr_cycles;             /* cycles spent processing ovfl interrupts */
 495         unsigned long pfm_ovfl_intr_cycles_min;         /* min cycles spent processing ovfl interrupts */
 496         unsigned long pfm_ovfl_intr_cycles_max;         /* max cycles spent processing ovfl interrupts */
 497         unsigned long pfm_smpl_handler_calls;
 498         unsigned long pfm_smpl_handler_cycles;
 499         char pad[SMP_CACHE_BYTES] ____cacheline_aligned;
 500 } pfm_stats_t;
 501
 502 /*
 503  * perfmon internal variables
 504  */
 505 static pfm_stats_t              pfm_stats[NR_CPUS];
 506 static pfm_session_t            pfm_sessions;   /* global sessions information */
 507
 508 static DEFINE_SPINLOCK(pfm_alt_install_check);
 509 static pfm_intr_handler_desc_t  *pfm_alt_intr_handler;
 510
 511 static struct proc_dir_entry    *perfmon_dir;
 512 static pfm_uuid_t               pfm_null_uuid = {0,};
 513
 514 static spinlock_t               pfm_buffer_fmt_lock;
 515 static LIST_HEAD(pfm_buffer_fmt_list);
 516
 517 static pmu_config_t             *pmu_conf;
 518
 519 /* sysctl() controls */
 520 pfm_sysctl_t pfm_sysctl;
 521 EXPORT_SYMBOL(pfm_sysctl);
 522
 523 static ctl_table pfm_ctl_table[]={
 524         {
 525                 .ctl_name       = CTL_UNNUMBERED,
 526                 .procname       = "debug",
 527                 .data           = &pfm_sysctl.debug,
 528                 .maxlen         = sizeof(int),
 529                 .mode           = 0666,
 530                 .proc_handler   = &proc_dointvec,
 531         },
 532         {
 533                 .ctl_name       = CTL_UNNUMBERED,
 534                 .procname       = "debug_ovfl",
 535                 .data           = &pfm_sysctl.debug_ovfl,
 536                 .maxlen         = sizeof(int),
 537                 .mode           = 0666,
 538                 .proc_handler   = &proc_dointvec,
 539         },
 540         {
 541                 .ctl_name       = CTL_UNNUMBERED,
 542                 .procname       = "fastctxsw",
 543                 .data           = &pfm_sysctl.fastctxsw,
 544                 .maxlen         = sizeof(int),
 545                 .mode           = 0600,
 546                 .proc_handler   =  &proc_dointvec,
 547         },
 548         {
 549                 .ctl_name       = CTL_UNNUMBERED,
 550                 .procname       = "expert_mode",
 551                 .data           = &pfm_sysctl.expert_mode,
 552                 .maxlen         = sizeof(int),
 553                 .mode           = 0600,
 554                 .proc_handler   = &proc_dointvec,
 555         },
 556         {}
 557 };
 558 static ctl_table pfm_sysctl_dir[] = {
 559         {
 560                 .ctl_name       = CTL_UNNUMBERED,
 561                 .procname       = "perfmon",
 562                 .mode           = 0555,
 563                 .child          = pfm_ctl_table,
 564         },
 565         {}
 566 };
 567 static ctl_table pfm_sysctl_root[] = {
 568         {
 569                 .ctl_name       = CTL_KERN,
 570                 .procname       = "kernel",
 571                 .mode           = 0555,
 572                 .child          = pfm_sysctl_dir,
 573         },
 574         {}
 575 };
 576 static struct ctl_table_header *pfm_sysctl_header;
 577
 578 static int pfm_context_unload(pfm_context_t *ctx, void *arg, int count, struct pt_regs *regs);
 579
 580 #define pfm_get_cpu_var(v)              __ia64_per_cpu_var(v)
 581 #define pfm_get_cpu_data(a,b)           per_cpu(a, b)
 582
 583 static inline void
 584 pfm_put_task(struct task_struct *task)
 585 {
 586         if (task != current) put_task_struct(task);
 587 }
 588
 589 static inline void
 590 pfm_reserve_page(unsigned long a)
 591 {
 592         SetPageReserved(vmalloc_to_page((void *)a));
 593 }
 594 static inline void
 595 pfm_unreserve_page(unsigned long a)
 596 {
 597         ClearPageReserved(vmalloc_to_page((void*)a));
 598 }
 599
 600 static inline unsigned long
 601 pfm_protect_ctx_ctxsw(pfm_context_t *x)
 602 {
 603         spin_lock(&(x)->ctx_lock);
 604         return 0UL;
 605 }
 606
 607 static inline void
 608 pfm_unprotect_ctx_ctxsw(pfm_context_t *x, unsigned long f)
 609 {
 610         spin_unlock(&(x)->ctx_lock);
 611 }
 612
 613 static inline unsigned int
 614 pfm_do_munmap(struct mm_struct *mm, unsigned long addr, size_t len, int acct)
 615 {
 616         return do_munmap(mm, addr, len);
 617 }
 618
 619 static inline unsigned long
 620 pfm_get_unmapped_area(struct file *file, unsigned long addr, unsigned long len, unsigned long pgoff, unsigned long flags, unsigned long exec)
 621 {
 622         return get_unmapped_area(file, addr, len, pgoff, flags);
 623 }
 624
 625
 626 static int
 627 pfmfs_get_sb(struct file_system_type *fs_type, int flags, const char *dev_name, void *data,
 628              struct vfsmount *mnt)
 629 {
 630         return get_sb_pseudo(fs_type, "pfm:", NULL, PFMFS_MAGIC, mnt);
 631 }
 632
 633 static struct file_system_type pfm_fs_type = {
 634         .name     = "pfmfs",
 635         .get_sb   = pfmfs_get_sb,
 636         .kill_sb  = kill_anon_super,
 637 };
 638
 639 DEFINE_PER_CPU(unsigned long, pfm_syst_info);
 640 DEFINE_PER_CPU(struct task_struct *, pmu_owner);
 641 DEFINE_PER_CPU(pfm_context_t  *, pmu_ctx);
 642 DEFINE_PER_CPU(unsigned long, pmu_activation_number);
 643 EXPORT_PER_CPU_SYMBOL_GPL(pfm_syst_info);
 644
 645
 646 /* forward declaration */
 647 static const struct file_operations pfm_file_ops;
 648
 649 /*
 650  * forward declarations
 651  */
 652 #ifndef CONFIG_SMP
 653 static void pfm_lazy_save_regs (struct task_struct *ta);
 654 #endif
 655
 656 void dump_pmu_state(const char *);
 657 static int pfm_write_ibr_dbr(int mode, pfm_context_t *ctx, void *arg, int count, struct pt_regs *regs);
 658
 659 #include "perfmon_itanium.h"
 660 #include "perfmon_mckinley.h"
 661 #include "perfmon_montecito.h"
 662 #include "perfmon_generic.h"
 663
 664 static pmu_config_t *pmu_confs[]={
 665         &pmu_conf_mont,
 666         &pmu_conf_mck,
 667         &pmu_conf_ita,
 668         &pmu_conf_gen, /* must be last */
 669         NULL
 670 };
 671
 672
 673 static int pfm_end_notify_user(pfm_context_t *ctx);
 674
 675 static inline void
 676 pfm_clear_psr_pp(void)
 677 {
 678         ia64_rsm(IA64_PSR_PP);
 679         ia64_srlz_i();
 680 }
 681
 682 static inline void
 683 pfm_set_psr_pp(void)
 684 {
 685         ia64_ssm(IA64_PSR_PP);
 686         ia64_srlz_i();
 687 }
 688
 689 static inline void
 690 pfm_clear_psr_up(void)
 691 {
 692         ia64_rsm(IA64_PSR_UP);
 693         ia64_srlz_i();
 694 }
 695
 696 static inline void
 697 pfm_set_psr_up(void)
 698 {
 699         ia64_ssm(IA64_PSR_UP);
 700         ia64_srlz_i();
 701 }
 702
 703 static inline unsigned long
 704 pfm_get_psr(void)
 705 {
 706         unsigned long tmp;
 707         tmp = ia64_getreg(_IA64_REG_PSR);
 708         ia64_srlz_i();
 709         return tmp;
 710 }
 711
 712 static inline void
 713 pfm_set_psr_l(unsigned long val)
 714 {
 715         ia64_setreg(_IA64_REG_PSR_L, val);
 716         ia64_srlz_i();
 717 }
 718
 719 static inline void
 720 pfm_freeze_pmu(void)
 721 {
 722         ia64_set_pmc(0,1UL);
 723         ia64_srlz_d();
 724 }
 725
 726 static inline void
 727 pfm_unfreeze_pmu(void)
 728 {
 729         ia64_set_pmc(0,0UL);
 730         ia64_srlz_d();
 731 }
 732
 733 static inline void
 734 pfm_restore_ibrs(unsigned long *ibrs, unsigned int nibrs)
 735 {
 736         int i;
 737
 738         for (i=0; i < nibrs; i++) {
 739                 ia64_set_ibr(i, ibrs[i]);
 740                 ia64_dv_serialize_instruction();
 741         }
 742         ia64_srlz_i();
 743 }
 744
 745 static inline void
 746 pfm_restore_dbrs(unsigned long *dbrs, unsigned int ndbrs)
 747 {
 748         int i;
 749
 750         for (i=0; i < ndbrs; i++) {
 751                 ia64_set_dbr(i, dbrs[i]);
 752                 ia64_dv_serialize_data();
 753         }
 754         ia64_srlz_d();
 755 }
 756
 757 /*
 758  * PMD[i] must be a counter. no check is made
 759  */
 760 static inline unsigned long
 761 pfm_read_soft_counter(pfm_context_t *ctx, int i)
 762 {
 763         return ctx->ctx_pmds[i].val + (ia64_get_pmd(i) & pmu_conf->ovfl_val);
 764 }
 765
 766 /*
 767  * PMD[i] must be a counter. no check is made
 768  */
 769 static inline void
 770 pfm_write_soft_counter(pfm_context_t *ctx, int i, unsigned long val)
 771 {
 772         unsigned long ovfl_val = pmu_conf->ovfl_val;
 773
 774         ctx->ctx_pmds[i].val = val  & ~ovfl_val;
 775         /*
 776          * writing to unimplemented part is ignore, so we do not need to
 777          * mask off top part
 778          */
 779         ia64_set_pmd(i, val & ovfl_val);
 780 }
 781
 782 static pfm_msg_t *
 783 pfm_get_new_msg(pfm_context_t *ctx)
 784 {
 785         int idx, next;
 786
 787         next = (ctx->ctx_msgq_tail+1) % PFM_MAX_MSGS;
 788
 789         DPRINT(("ctx_fd=%p head=%d tail=%d\n", ctx, ctx->ctx_msgq_head, ctx->ctx_msgq_tail));
 790         if (next == ctx->ctx_msgq_head) return NULL;
 791
 792         idx =   ctx->ctx_msgq_tail;
 793         ctx->ctx_msgq_tail = next;
 794
 795         DPRINT(("ctx=%p head=%d tail=%d msg=%d\n", ctx, ctx->ctx_msgq_head, ctx->ctx_msgq_tail, idx));
 796
 797         return ctx->ctx_msgq+idx;
 798 }
 799
 800 static pfm_msg_t *
 801 pfm_get_next_msg(pfm_context_t *ctx)
 802 {
 803         pfm_msg_t *msg;
 804
 805         DPRINT(("ctx=%p head=%d tail=%d\n", ctx, ctx->ctx_msgq_head, ctx->ctx_msgq_tail));
 806
 807         if (PFM_CTXQ_EMPTY(ctx)) return NULL;
 808
 809         /*
 810          * get oldest message
 811          */
 812         msg = ctx->ctx_msgq+ctx->ctx_msgq_head;
 813
 814         /*
 815          * and move forward
 816          */
 817         ctx->ctx_msgq_head = (ctx->ctx_msgq_head+1) % PFM_MAX_MSGS;
 818
 819         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));
 820
 821         return msg;
 822 }
 823
 824 static void
 825 pfm_reset_msgq(pfm_context_t *ctx)
 826 {
 827         ctx->ctx_msgq_head = ctx->ctx_msgq_tail = 0;
 828         DPRINT(("ctx=%p msgq reset\n", ctx));
 829 }
 830
 831 static void *
 832 pfm_rvmalloc(unsigned long size)
 833 {
 834         void *mem;
 835         unsigned long addr;
 836
 837         size = PAGE_ALIGN(size);
 838         mem  = vmalloc(size);
 839         if (mem) {
 840                 //printk("perfmon: CPU%d pfm_rvmalloc(%ld)=%p\n", smp_processor_id(), size, mem);
 841                 memset(mem, 0, size);
 842                 addr = (unsigned long)mem;
 843                 while (size > 0) {
 844                         pfm_reserve_page(addr);
 845                         addr+=PAGE_SIZE;
 846                         size-=PAGE_SIZE;
 847                 }
 848         }
 849         return mem;
 850 }
 851
 852 static void
 853 pfm_rvfree(void *mem, unsigned long size)
 854 {
 855         unsigned long addr;
 856
 857         if (mem) {
 858                 DPRINT(("freeing physical buffer @%p size=%lu\n", mem, size));
 859                 addr = (unsigned long) mem;
 860                 while ((long) size > 0) {
 861                         pfm_unreserve_page(addr);
 862                         addr+=PAGE_SIZE;
 863                         size-=PAGE_SIZE;
 864                 }
 865                 vfree(mem);
 866         }
 867         return;
 868 }
 869
 870 static pfm_context_t *
 871 pfm_context_alloc(int ctx_flags)
 872 {
 873         pfm_context_t *ctx;
 874
 875         /*
 876          * allocate context descriptor
 877          * must be able to free with interrupts disabled
 878          */
 879         ctx = kzalloc(sizeof(pfm_context_t), GFP_KERNEL);
 880         if (ctx) {
 881                 DPRINT(("alloc ctx @%p\n", ctx));
 882
 883                 /*
 884                  * init context protection lock
 885                  */
 886                 spin_lock_init(&ctx->ctx_lock);
 887
 888                 /*
 889                  * context is unloaded
 890                  */
 891                 ctx->ctx_state = PFM_CTX_UNLOADED;
 892
 893                 /*
 894                  * initialization of context's flags
 895                  */
 896                 ctx->ctx_fl_block       = (ctx_flags & PFM_FL_NOTIFY_BLOCK) ? 1 : 0;
 897                 ctx->ctx_fl_system      = (ctx_flags & PFM_FL_SYSTEM_WIDE) ? 1: 0;
 898                 ctx->ctx_fl_no_msg      = (ctx_flags & PFM_FL_OVFL_NO_MSG) ? 1: 0;
 899                 /*
 900                  * will move to set properties
 901                  * ctx->ctx_fl_excl_idle   = (ctx_flags & PFM_FL_EXCL_IDLE) ? 1: 0;
 902                  */
 903
 904                 /*
 905                  * init restart semaphore to locked
 906                  */
 907                 init_completion(&ctx->ctx_restart_done);
 908
 909                 /*
 910                  * activation is used in SMP only
 911                  */
 912                 ctx->ctx_last_activation = PFM_INVALID_ACTIVATION;
 913                 SET_LAST_CPU(ctx, -1);
 914
 915                 /*
 916                  * initialize notification message queue
 917                  */
 918                 ctx->ctx_msgq_head = ctx->ctx_msgq_tail = 0;
 919                 init_waitqueue_head(&ctx->ctx_msgq_wait);
 920                 init_waitqueue_head(&ctx->ctx_zombieq);
 921
 922         }
 923         return ctx;
 924 }
 925
 926 static void
 927 pfm_context_free(pfm_context_t *ctx)
 928 {
 929         if (ctx) {
 930                 DPRINT(("free ctx @%p\n", ctx));
 931                 kfree(ctx);
 932         }
 933 }
 934
 935 static void
 936 pfm_mask_monitoring(struct task_struct *task)
 937 {
 938         pfm_context_t *ctx = PFM_GET_CTX(task);
 939         unsigned long mask, val, ovfl_mask;
 940         int i;
 941
 942         DPRINT_ovfl(("masking monitoring for [%d]\n", task_pid_nr(task)));
 943
 944         ovfl_mask = pmu_conf->ovfl_val;
 945         /*
 946          * monitoring can only be masked as a result of a valid
 947          * counter overflow. In UP, it means that the PMU still
 948          * has an owner. Note that the owner can be different
 949          * from the current task. However the PMU state belongs
 950          * to the owner.
 951          * In SMP, a valid overflow only happens when task is
 952          * current. Therefore if we come here, we know that
 953          * the PMU state belongs to the current task, therefore
 954          * we can access the live registers.
 955          *
 956          * So in both cases, the live register contains the owner's
 957          * state. We can ONLY touch the PMU registers and NOT the PSR.
 958          *
 959          * As a consequence to this call, the ctx->th_pmds[] array
 960          * contains stale information which must be ignored
 961          * when context is reloaded AND monitoring is active (see
 962          * pfm_restart).
 963          */
 964         mask = ctx->ctx_used_pmds[0];
 965         for (i = 0; mask; i++, mask>>=1) {
 966                 /* skip non used pmds */
 967                 if ((mask & 0x1) == 0) continue;
 968                 val = ia64_get_pmd(i);
 969
 970                 if (PMD_IS_COUNTING(i)) {
 971                         /*
 972                          * we rebuild the full 64 bit value of the counter
 973                          */
 974                         ctx->ctx_pmds[i].val += (val & ovfl_mask);
 975                 } else {
 976                         ctx->ctx_pmds[i].val = val;
 977                 }
 978                 DPRINT_ovfl(("pmd[%d]=0x%lx hw_pmd=0x%lx\n",
 979                         i,
 980                         ctx->ctx_pmds[i].val,
 981                         val & ovfl_mask));
 982         }
 983         /*
 984          * mask monitoring by setting the privilege level to 0
 985          * we cannot use psr.pp/psr.up for this, it is controlled by
 986          * the user
 987          *
 988          * if task is current, modify actual registers, otherwise modify
 989          * thread save state, i.e., what will be restored in pfm_load_regs()
 990          */
 991         mask = ctx->ctx_used_monitors[0] >> PMU_FIRST_COUNTER;
 992         for(i= PMU_FIRST_COUNTER; mask; i++, mask>>=1) {
 993                 if ((mask & 0x1) == 0UL) continue;
 994                 ia64_set_pmc(i, ctx->th_pmcs[i] & ~0xfUL);
 995                 ctx->th_pmcs[i] &= ~0xfUL;
 996                 DPRINT_ovfl(("pmc[%d]=0x%lx\n", i, ctx->th_pmcs[i]));
 997         }
 998         /*
 999          * make all of this visible
1000          */
1001         ia64_srlz_d();
1002 }
1003
1004 /*
1005  * must always be done with task == current
1006  *
1007  * context must be in MASKED state when calling
1008  */
1009 static void
1010 pfm_restore_monitoring(struct task_struct *task)
1011 {
1012         pfm_context_t *ctx = PFM_GET_CTX(task);
1013         unsigned long mask, ovfl_mask;
1014         unsigned long psr, val;
1015         int i, is_system;
1016
1017         is_system = ctx->ctx_fl_system;
1018         ovfl_mask = pmu_conf->ovfl_val;
1019
1020         if (task != current) {
1021                 printk(KERN_ERR "perfmon.%d: invalid task[%d] current[%d]\n", __LINE__, task_pid_nr(task), task_pid_nr(current));
1022                 return;
1023         }
1024         if (ctx->ctx_state != PFM_CTX_MASKED) {
1025                 printk(KERN_ERR "perfmon.%d: task[%d] current[%d] invalid state=%d\n", __LINE__,
1026                         task_pid_nr(task), task_pid_nr(current), ctx->ctx_state);
1027                 return;
1028         }
1029         psr = pfm_get_psr();
1030         /*
1031          * monitoring is masked via the PMC.
1032          * As we restore their value, we do not want each counter to
1033          * restart right away. We stop monitoring using the PSR,
1034          * restore the PMC (and PMD) and then re-establish the psr
1035          * as it was. Note that there can be no pending overflow at
1036          * this point, because monitoring was MASKED.
1037          *
1038          * system-wide session are pinned and self-monitoring
1039          */
1040         if (is_system && (PFM_CPUINFO_GET() & PFM_CPUINFO_DCR_PP)) {
1041                 /* disable dcr pp */
1042                 ia64_setreg(_IA64_REG_CR_DCR, ia64_getreg(_IA64_REG_CR_DCR) & ~IA64_DCR_PP);
1043                 pfm_clear_psr_pp();
1044         } else {
1045                 pfm_clear_psr_up();
1046         }
1047         /*
1048          * first, we restore the PMD
1049          */
1050         mask = ctx->ctx_used_pmds[0];
1051         for (i = 0; mask; i++, mask>>=1) {
1052                 /* skip non used pmds */
1053                 if ((mask & 0x1) == 0) continue;
1054
1055                 if (PMD_IS_COUNTING(i)) {
1056                         /*
1057                          * we split the 64bit value according to
1058                          * counter width
1059                          */
1060                         val = ctx->ctx_pmds[i].val & ovfl_mask;
1061                         ctx->ctx_pmds[i].val &= ~ovfl_mask;
1062                 } else {
1063                         val = ctx->ctx_pmds[i].val;
1064                 }
1065                 ia64_set_pmd(i, val);
1066
1067                 DPRINT(("pmd[%d]=0x%lx hw_pmd=0x%lx\n",
1068                         i,
1069                         ctx->ctx_pmds[i].val,
1070                         val));
1071         }
1072         /*
1073          * restore the PMCs
1074          */
1075         mask = ctx->ctx_used_monitors[0] >> PMU_FIRST_COUNTER;
1076         for(i= PMU_FIRST_COUNTER; mask; i++, mask>>=1) {
1077                 if ((mask & 0x1) == 0UL) continue;
1078                 ctx->th_pmcs[i] = ctx->ctx_pmcs[i];
1079                 ia64_set_pmc(i, ctx->th_pmcs[i]);
1080                 DPRINT(("[%d] pmc[%d]=0x%lx\n",
1081                                         task_pid_nr(task), i, ctx->th_pmcs[i]));
1082         }
1083         ia64_srlz_d();
1084
1085         /*
1086          * must restore DBR/IBR because could be modified while masked
1087          * XXX: need to optimize
1088          */
1089         if (ctx->ctx_fl_using_dbreg) {
1090                 pfm_restore_ibrs(ctx->ctx_ibrs, pmu_conf->num_ibrs);
1091                 pfm_restore_dbrs(ctx->ctx_dbrs, pmu_conf->num_dbrs);
1092         }
1093
1094         /*
1095          * now restore PSR
1096          */
1097         if (is_system && (PFM_CPUINFO_GET() & PFM_CPUINFO_DCR_PP)) {
1098                 /* enable dcr pp */
1099                 ia64_setreg(_IA64_REG_CR_DCR, ia64_getreg(_IA64_REG_CR_DCR) | IA64_DCR_PP);
1100                 ia64_srlz_i();
1101         }
1102         pfm_set_psr_l(psr);
1103 }
1104
1105 static inline void
1106 pfm_save_pmds(unsigned long *pmds, unsigned long mask)
1107 {
1108         int i;
1109
1110         ia64_srlz_d();
1111
1112         for (i=0; mask; i++, mask>>=1) {
1113                 if (mask & 0x1) pmds[i] = ia64_get_pmd(i);
1114         }
1115 }
1116
1117 /*
1118  * reload from thread state (used for ctxw only)
1119  */
1120 static inline void
1121 pfm_restore_pmds(unsigned long *pmds, unsigned long mask)
1122 {
1123         int i;
1124         unsigned long val, ovfl_val = pmu_conf->ovfl_val;
1125
1126         for (i=0; mask; i++, mask>>=1) {
1127                 if ((mask & 0x1) == 0) continue;
1128                 val = PMD_IS_COUNTING(i) ? pmds[i] & ovfl_val : pmds[i];
1129                 ia64_set_pmd(i, val);
1130         }
1131         ia64_srlz_d();
1132 }
1133
1134 /*
1135  * propagate PMD from context to thread-state
1136  */
1137 static inline void
1138 pfm_copy_pmds(struct task_struct *task, pfm_context_t *ctx)
1139 {
1140         unsigned long ovfl_val = pmu_conf->ovfl_val;
1141         unsigned long mask = ctx->ctx_all_pmds[0];
1142         unsigned long val;
1143         int i;
1144
1145         DPRINT(("mask=0x%lx\n", mask));
1146
1147         for (i=0; mask; i++, mask>>=1) {
1148
1149                 val = ctx->ctx_pmds[i].val;
1150
1151                 /*
1152                  * We break up the 64 bit value into 2 pieces
1153                  * the lower bits go to the machine state in the
1154                  * thread (will be reloaded on ctxsw in).
1155                  * The upper part stays in the soft-counter.
1156                  */
1157                 if (PMD_IS_COUNTING(i)) {
1158                         ctx->ctx_pmds[i].val = val & ~ovfl_val;
1159                          val &= ovfl_val;
1160                 }
1161                 ctx->th_pmds[i] = val;
1162
1163                 DPRINT(("pmd[%d]=0x%lx soft_val=0x%lx\n",
1164                         i,
1165                         ctx->th_pmds[i],
1166                         ctx->ctx_pmds[i].val));
1167         }
1168 }
1169
1170 /*
1171  * propagate PMC from context to thread-state
1172  */
1173 static inline void
1174 pfm_copy_pmcs(struct task_struct *task, pfm_context_t *ctx)
1175 {
1176         unsigned long mask = ctx->ctx_all_pmcs[0];
1177         int i;
1178
1179         DPRINT(("mask=0x%lx\n", mask));
1180
1181         for (i=0; mask; i++, mask>>=1) {
1182                 /* masking 0 with ovfl_val yields 0 */
1183                 ctx->th_pmcs[i] = ctx->ctx_pmcs[i];
1184                 DPRINT(("pmc[%d]=0x%lx\n", i, ctx->th_pmcs[i]));
1185         }
1186 }
1187
1188
1189
1190 static inline void
1191 pfm_restore_pmcs(unsigned long *pmcs, unsigned long mask)
1192 {
1193         int i;
1194
1195         for (i=0; mask; i++, mask>>=1) {
1196                 if ((mask & 0x1) == 0) continue;
1197                 ia64_set_pmc(i, pmcs[i]);
1198         }
1199         ia64_srlz_d();
1200 }
1201
1202 static inline int
1203 pfm_uuid_cmp(pfm_uuid_t a, pfm_uuid_t b)
1204 {
1205         return memcmp(a, b, sizeof(pfm_uuid_t));
1206 }
1207
1208 static inline int
1209 pfm_buf_fmt_exit(pfm_buffer_fmt_t *fmt, struct task_struct *task, void *buf, struct pt_regs *regs)
1210 {
1211         int ret = 0;
1212         if (fmt->fmt_exit) ret = (*fmt->fmt_exit)(task, buf, regs);
1213         return ret;
1214 }
1215
1216 static inline int
1217 pfm_buf_fmt_getsize(pfm_buffer_fmt_t *fmt, struct task_struct *task, unsigned int flags, int cpu, void *arg, unsigned long *size)
1218 {
1219         int ret = 0;
1220         if (fmt->fmt_getsize) ret = (*fmt->fmt_getsize)(task, flags, cpu, arg, size);
1221         return ret;
1222 }
1223
1224
1225 static inline int
1226 pfm_buf_fmt_validate(pfm_buffer_fmt_t *fmt, struct task_struct *task, unsigned int flags,
1227                      int cpu, void *arg)
1228 {
1229         int ret = 0;
1230         if (fmt->fmt_validate) ret = (*fmt->fmt_validate)(task, flags, cpu, arg);
1231         return ret;
1232 }
1233
1234 static inline int
1235 pfm_buf_fmt_init(pfm_buffer_fmt_t *fmt, struct task_struct *task, void *buf, unsigned int flags,
1236                      int cpu, void *arg)
1237 {
1238         int ret = 0;
1239         if (fmt->fmt_init) ret = (*fmt->fmt_init)(task, buf, flags, cpu, arg);
1240         return ret;
1241 }
1242
1243 static inline int
1244 pfm_buf_fmt_restart(pfm_buffer_fmt_t *fmt, struct task_struct *task, pfm_ovfl_ctrl_t *ctrl, void *buf, struct pt_regs *regs)
1245 {
1246         int ret = 0;
1247         if (fmt->fmt_restart) ret = (*fmt->fmt_restart)(task, ctrl, buf, regs);
1248         return ret;
1249 }
1250
1251 static inline int
1252 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)
1253 {
1254         int ret = 0;
1255         if (fmt->fmt_restart_active) ret = (*fmt->fmt_restart_active)(task, ctrl, buf, regs);
1256         return ret;
1257 }
1258
1259 static pfm_buffer_fmt_t *
1260 __pfm_find_buffer_fmt(pfm_uuid_t uuid)
1261 {
1262         struct list_head * pos;
1263         pfm_buffer_fmt_t * entry;
1264
1265         list_for_each(pos, &pfm_buffer_fmt_list) {
1266                 entry = list_entry(pos, pfm_buffer_fmt_t, fmt_list);
1267                 if (pfm_uuid_cmp(uuid, entry->fmt_uuid) == 0)
1268                         return entry;
1269         }
1270         return NULL;
1271 }
1272
1273 /*
1274  * find a buffer format based on its uuid
1275  */
1276 static pfm_buffer_fmt_t *
1277 pfm_find_buffer_fmt(pfm_uuid_t uuid)
1278 {
1279         pfm_buffer_fmt_t * fmt;
1280         spin_lock(&pfm_buffer_fmt_lock);
1281         fmt = __pfm_find_buffer_fmt(uuid);
1282         spin_unlock(&pfm_buffer_fmt_lock);
1283         return fmt;
1284 }
1285
1286 int
1287 pfm_register_buffer_fmt(pfm_buffer_fmt_t *fmt)
1288 {
1289         int ret = 0;
1290
1291         /* some sanity checks */
1292         if (fmt == NULL || fmt->fmt_name == NULL) return -EINVAL;
1293
1294         /* we need at least a handler */
1295         if (fmt->fmt_handler == NULL) return -EINVAL;
1296
1297         /*
1298          * XXX: need check validity of fmt_arg_size
1299          */
1300
1301         spin_lock(&pfm_buffer_fmt_lock);
1302
1303         if (__pfm_find_buffer_fmt(fmt->fmt_uuid)) {
1304                 printk(KERN_ERR "perfmon: duplicate sampling format: %s\n", fmt->fmt_name);
1305                 ret = -EBUSY;
1306                 goto out;
1307         }
1308         list_add(&fmt->fmt_list, &pfm_buffer_fmt_list);
1309         printk(KERN_INFO "perfmon: added sampling format %s\n", fmt->fmt_name);
1310
1311 out:
1312         spin_unlock(&pfm_buffer_fmt_lock);
1313         return ret;
1314 }
1315 EXPORT_SYMBOL(pfm_register_buffer_fmt);
1316
1317 int
1318 pfm_unregister_buffer_fmt(pfm_uuid_t uuid)
1319 {
1320         pfm_buffer_fmt_t *fmt;
1321         int ret = 0;
1322
1323         spin_lock(&pfm_buffer_fmt_lock);
1324
1325         fmt = __pfm_find_buffer_fmt(uuid);
1326         if (!fmt) {
1327                 printk(KERN_ERR "perfmon: cannot unregister format, not found\n");
1328                 ret = -EINVAL;
1329                 goto out;
1330         }
1331         list_del_init(&fmt->fmt_list);
1332         printk(KERN_INFO "perfmon: removed sampling format: %s\n", fmt->fmt_name);
1333
1334 out:
1335         spin_unlock(&pfm_buffer_fmt_lock);
1336         return ret;
1337
1338 }
1339 EXPORT_SYMBOL(pfm_unregister_buffer_fmt);
1340
1341 extern void update_pal_halt_status(int);
1342
1343 static int
1344 pfm_reserve_session(struct task_struct *task, int is_syswide, unsigned int cpu)
1345 {
1346         unsigned long flags;
1347         /*
1348          * validity checks on cpu_mask have been done upstream
1349          */
1350         LOCK_PFS(flags);
1351
1352         DPRINT(("in sys_sessions=%u task_sessions=%u dbregs=%u syswide=%d cpu=%u\n",
1353                 pfm_sessions.pfs_sys_sessions,
1354                 pfm_sessions.pfs_task_sessions,
1355                 pfm_sessions.pfs_sys_use_dbregs,
1356                 is_syswide,
1357                 cpu));
1358
1359         if (is_syswide) {
1360                 /*
1361                  * cannot mix system wide and per-task sessions
1362                  */
1363                 if (pfm_sessions.pfs_task_sessions > 0UL) {
1364                         DPRINT(("system wide not possible, %u conflicting task_sessions\n",
1365                                 pfm_sessions.pfs_task_sessions));
1366                         goto abort;
1367                 }
1368
1369                 if (pfm_sessions.pfs_sys_session[cpu]) goto error_conflict;
1370
1371                 DPRINT(("reserving system wide session on CPU%u currently on CPU%u\n", cpu, smp_processor_id()));
1372
1373                 pfm_sessions.pfs_sys_session[cpu] = task;
1374
1375                 pfm_sessions.pfs_sys_sessions++ ;
1376
1377         } else {
1378                 if (pfm_sessions.pfs_sys_sessions) goto abort;
1379                 pfm_sessions.pfs_task_sessions++;
1380         }
1381
1382         DPRINT(("out sys_sessions=%u task_sessions=%u dbregs=%u syswide=%d cpu=%u\n",
1383                 pfm_sessions.pfs_sys_sessions,
1384                 pfm_sessions.pfs_task_sessions,
1385                 pfm_sessions.pfs_sys_use_dbregs,
1386                 is_syswide,
1387                 cpu));
1388
1389         /*
1390          * disable default_idle() to go to PAL_HALT
1391          */
1392         update_pal_halt_status(0);
1393
1394         UNLOCK_PFS(flags);
1395
1396         return 0;
1397
1398 error_conflict:
1399         DPRINT(("system wide not possible, conflicting session [%d] on CPU%d\n",
1400                 task_pid_nr(pfm_sessions.pfs_sys_session[cpu]),
1401                 cpu));
1402 abort:
1403         UNLOCK_PFS(flags);
1404
1405         return -EBUSY;
1406
1407 }
1408
1409 static int
1410 pfm_unreserve_session(pfm_context_t *ctx, int is_syswide, unsigned int cpu)
1411 {
1412         unsigned long flags;
1413         /*
1414          * validity checks on cpu_mask have been done upstream
1415          */
1416         LOCK_PFS(flags);
1417
1418         DPRINT(("in sys_sessions=%u task_sessions=%u dbregs=%u syswide=%d cpu=%u\n",
1419                 pfm_sessions.pfs_sys_sessions,
1420                 pfm_sessions.pfs_task_sessions,
1421                 pfm_sessions.pfs_sys_use_dbregs,
1422                 is_syswide,
1423                 cpu));
1424
1425
1426         if (is_syswide) {
1427                 pfm_sessions.pfs_sys_session[cpu] = NULL;
1428                 /*
1429                  * would not work with perfmon+more than one bit in cpu_mask
1430                  */
1431                 if (ctx && ctx->ctx_fl_using_dbreg) {
1432                         if (pfm_sessions.pfs_sys_use_dbregs == 0) {
1433                                 printk(KERN_ERR "perfmon: invalid release for ctx %p sys_use_dbregs=0\n", ctx);
1434                         } else {
1435                                 pfm_sessions.pfs_sys_use_dbregs--;
1436                         }
1437                 }
1438                 pfm_sessions.pfs_sys_sessions--;
1439         } else {
1440                 pfm_sessions.pfs_task_sessions--;
1441         }
1442         DPRINT(("out sys_sessions=%u task_sessions=%u dbregs=%u syswide=%d cpu=%u\n",
1443                 pfm_sessions.pfs_sys_sessions,
1444                 pfm_sessions.pfs_task_sessions,
1445                 pfm_sessions.pfs_sys_use_dbregs,
1446                 is_syswide,
1447                 cpu));
1448
1449         /*
1450          * if possible, enable default_idle() to go into PAL_HALT
1451          */
1452         if (pfm_sessions.pfs_task_sessions == 0 && pfm_sessions.pfs_sys_sessions == 0)
1453                 update_pal_halt_status(1);
1454
1455         UNLOCK_PFS(flags);
1456
1457         return 0;
1458 }
1459
1460 /*
1461  * removes virtual mapping of the sampling buffer.
1462  * IMPORTANT: cannot be called with interrupts disable, e.g. inside
1463  * a PROTECT_CTX() section.
1464  */
1465 static int
1466 pfm_remove_smpl_mapping(struct task_struct *task, void *vaddr, unsigned long size)
1467 {
1468         int r;
1469
1470         /* sanity checks */
1471         if (task->mm == NULL || size == 0UL || vaddr == NULL) {
1472                 printk(KERN_ERR "perfmon: pfm_remove_smpl_mapping [%d] invalid context mm=%p\n", task_pid_nr(task), task->mm);
1473                 return -EINVAL;
1474         }
1475
1476         DPRINT(("smpl_vaddr=%p size=%lu\n", vaddr, size));
1477
1478         /*
1479          * does the actual unmapping
1480          */
1481         down_write(&task->mm->mmap_sem);
1482
1483         DPRINT(("down_write done smpl_vaddr=%p size=%lu\n", vaddr, size));
1484
1485         r = pfm_do_munmap(task->mm, (unsigned long)vaddr, size, 0);
1486
1487         up_write(&task->mm->mmap_sem);
1488         if (r !=0) {
1489                 printk(KERN_ERR "perfmon: [%d] unable to unmap sampling buffer @%p size=%lu\n", task_pid_nr(task), vaddr, size);
1490         }
1491
1492         DPRINT(("do_unmap(%p, %lu)=%d\n", vaddr, size, r));
1493
1494         return 0;
1495 }
1496
1497 /*
1498  * free actual physical storage used by sampling buffer
1499  */
1500 #if 0
1501 static int
1502 pfm_free_smpl_buffer(pfm_context_t *ctx)
1503 {
1504         pfm_buffer_fmt_t *fmt;
1505
1506         if (ctx->ctx_smpl_hdr == NULL) goto invalid_free;
1507
1508         /*
1509          * we won't use the buffer format anymore
1510          */
1511         fmt = ctx->ctx_buf_fmt;
1512
1513         DPRINT(("sampling buffer @%p size %lu vaddr=%p\n",
1514                 ctx->ctx_smpl_hdr,
1515                 ctx->ctx_smpl_size,
1516                 ctx->ctx_smpl_vaddr));
1517
1518         pfm_buf_fmt_exit(fmt, current, NULL, NULL);
1519
1520         /*
1521          * free the buffer
1522          */
1523         pfm_rvfree(ctx->ctx_smpl_hdr, ctx->ctx_smpl_size);
1524
1525         ctx->ctx_smpl_hdr  = NULL;
1526         ctx->ctx_smpl_size = 0UL;
1527
1528         return 0;
1529
1530 invalid_free:
1531         printk(KERN_ERR "perfmon: pfm_free_smpl_buffer [%d] no buffer\n", task_pid_nr(current));
1532         return -EINVAL;
1533 }
1534 #endif
1535
1536 static inline void
1537 pfm_exit_smpl_buffer(pfm_buffer_fmt_t *fmt)
1538 {
1539         if (fmt == NULL) return;
1540
1541         pfm_buf_fmt_exit(fmt, current, NULL, NULL);
1542
1543 }
1544
1545 /*
1546  * pfmfs should _never_ be mounted by userland - too much of security hassle,
1547  * no real gain from having the whole whorehouse mounted. So we don't need
1548  * any operations on the root directory. However, we need a non-trivial
1549  * d_name - pfm: will go nicely and kill the special-casing in procfs.
1550  */
1551 static struct vfsmount *pfmfs_mnt;
1552
1553 static int __init
1554 init_pfm_fs(void)
1555 {
1556         int err = register_filesystem(&pfm_fs_type);
1557         if (!err) {
1558                 pfmfs_mnt = kern_mount(&pfm_fs_type);
1559                 err = PTR_ERR(pfmfs_mnt);
1560                 if (IS_ERR(pfmfs_mnt))
1561                         unregister_filesystem(&pfm_fs_type);
1562                 else
1563                         err = 0;
1564         }
1565         return err;
1566 }
1567
1568 static ssize_t
1569 pfm_read(struct file *filp, char __user *buf, size_t size, loff_t *ppos)
1570 {
1571         pfm_context_t *ctx;
1572         pfm_msg_t *msg;
1573         ssize_t ret;
1574         unsigned long flags;
1575         DECLARE_WAITQUEUE(wait, current);
1576         if (PFM_IS_FILE(filp) == 0) {
1577                 printk(KERN_ERR "perfmon: pfm_poll: bad magic [%d]\n", task_pid_nr(current));
1578                 return -EINVAL;
1579         }
1580
1581         ctx = (pfm_context_t *)filp->private_data;
1582         if (ctx == NULL) {
1583                 printk(KERN_ERR "perfmon: pfm_read: NULL ctx [%d]\n", task_pid_nr(current));
1584                 return -EINVAL;
1585         }
1586
1587         /*
1588          * check even when there is no message
1589          */
1590         if (size < sizeof(pfm_msg_t)) {
1591                 DPRINT(("message is too small ctx=%p (>=%ld)\n", ctx, sizeof(pfm_msg_t)));
1592                 return -EINVAL;
1593         }
1594
1595         PROTECT_CTX(ctx, flags);
1596
1597         /*
1598          * put ourselves on the wait queue
1599          */
1600         add_wait_queue(&ctx->ctx_msgq_wait, &wait);
1601
1602
1603         for(;;) {
1604                 /*
1605                  * check wait queue
1606                  */
1607
1608                 set_current_state(TASK_INTERRUPTIBLE);
1609
1610                 DPRINT(("head=%d tail=%d\n", ctx->ctx_msgq_head, ctx->ctx_msgq_tail));
1611
1612                 ret = 0;
1613                 if(PFM_CTXQ_EMPTY(ctx) == 0) break;
1614
1615                 UNPROTECT_CTX(ctx, flags);
1616
1617                 /*
1618                  * check non-blocking read
1619                  */
1620                 ret = -EAGAIN;
1621                 if(filp->f_flags & O_NONBLOCK) break;
1622
1623                 /*
1624                  * check pending signals
1625                  */
1626                 if(signal_pending(current)) {
1627                         ret = -EINTR;
1628                         break;
1629                 }
1630                 /*
1631                  * no message, so wait
1632                  */
1633                 schedule();
1634
1635                 PROTECT_CTX(ctx, flags);
1636         }
1637         DPRINT(("[%d] back to running ret=%ld\n", task_pid_nr(current), ret));
1638         set_current_state(TASK_RUNNING);
1639         remove_wait_queue(&ctx->ctx_msgq_wait, &wait);
1640
1641         if (ret < 0) goto abort;
1642
1643         ret = -EINVAL;
1644         msg = pfm_get_next_msg(ctx);
1645         if (msg == NULL) {
1646                 printk(KERN_ERR "perfmon: pfm_read no msg for ctx=%p [%d]\n", ctx, task_pid_nr(current));
1647                 goto abort_locked;
1648         }
1649
1650         DPRINT(("fd=%d type=%d\n", msg->pfm_gen_msg.msg_ctx_fd, msg->pfm_gen_msg.msg_type));
1651
1652         ret = -EFAULT;
1653         if(copy_to_user(buf, msg, sizeof(pfm_msg_t)) == 0) ret = sizeof(pfm_msg_t);
1654
1655 abort_locked:
1656         UNPROTECT_CTX(ctx, flags);
1657 abort:
1658         return ret;
1659 }
1660
1661 static ssize_t
1662 pfm_write(struct file *file, const char __user *ubuf,
1663                           size_t size, loff_t *ppos)
1664 {
1665         DPRINT(("pfm_write called\n"));
1666         return -EINVAL;
1667 }
1668
1669 static unsigned int
1670 pfm_poll(struct file *filp, poll_table * wait)
1671 {
1672         pfm_context_t *ctx;
1673         unsigned long flags;
1674         unsigned int mask = 0;
1675
1676         if (PFM_IS_FILE(filp) == 0) {
1677                 printk(KERN_ERR "perfmon: pfm_poll: bad magic [%d]\n", task_pid_nr(current));
1678                 return 0;
1679         }
1680
1681         ctx = (pfm_context_t *)filp->private_data;
1682         if (ctx == NULL) {
1683                 printk(KERN_ERR "perfmon: pfm_poll: NULL ctx [%d]\n", task_pid_nr(current));
1684                 return 0;
1685         }
1686
1687
1688         DPRINT(("pfm_poll ctx_fd=%d before poll_wait\n", ctx->ctx_fd));
1689
1690         poll_wait(filp, &ctx->ctx_msgq_wait, wait);
1691
1692         PROTECT_CTX(ctx, flags);
1693
1694         if (PFM_CTXQ_EMPTY(ctx) == 0)
1695                 mask =  POLLIN | POLLRDNORM;
1696
1697         UNPROTECT_CTX(ctx, flags);
1698
1699         DPRINT(("pfm_poll ctx_fd=%d mask=0x%x\n", ctx->ctx_fd, mask));
1700
1701         return mask;
1702 }
1703
1704 static int
1705 pfm_ioctl(struct inode *inode, struct file *file, unsigned int cmd, unsigned long arg)
1706 {
1707         DPRINT(("pfm_ioctl called\n"));
1708         return -EINVAL;
1709 }
1710
1711 /*
1712  * interrupt cannot be masked when coming here
1713  */
1714 static inline int
1715 pfm_do_fasync(int fd, struct file *filp, pfm_context_t *ctx, int on)
1716 {
1717         int ret;
1718
1719         ret = fasync_helper (fd, filp, on, &ctx->ctx_async_queue);
1720
1721         DPRINT(("pfm_fasync called by [%d] on ctx_fd=%d on=%d async_queue=%p ret=%d\n",
1722                 task_pid_nr(current),
1723                 fd,
1724                 on,
1725                 ctx->ctx_async_queue, ret));
1726
1727         return ret;
1728 }
1729
1730 static int
1731 pfm_fasync(int fd, struct file *filp, int on)
1732 {
1733         pfm_context_t *ctx;
1734         int ret;
1735
1736         if (PFM_IS_FILE(filp) == 0) {
1737                 printk(KERN_ERR "perfmon: pfm_fasync bad magic [%d]\n", task_pid_nr(current));
1738                 return -EBADF;
1739         }
1740
1741         ctx = (pfm_context_t *)filp->private_data;
1742         if (ctx == NULL) {
1743                 printk(KERN_ERR "perfmon: pfm_fasync NULL ctx [%d]\n", task_pid_nr(current));
1744                 return -EBADF;
1745         }
1746         /*
1747          * we cannot mask interrupts during this call because this may
1748          * may go to sleep if memory is not readily avalaible.
1749          *
1750          * We are protected from the conetxt disappearing by the get_fd()/put_fd()
1751          * done in caller. Serialization of this function is ensured by caller.
1752          */
1753         ret = pfm_do_fasync(fd, filp, ctx, on);
1754
1755
1756         DPRINT(("pfm_fasync called on ctx_fd=%d on=%d async_queue=%p ret=%d\n",
1757                 fd,
1758                 on,
1759                 ctx->ctx_async_queue, ret));
1760
1761         return ret;
1762 }
1763
1764 #ifdef CONFIG_SMP
1765 /*
1766  * this function is exclusively called from pfm_close().
1767  * The context is not protected at that time, nor are interrupts
1768  * on the remote CPU. That's necessary to avoid deadlocks.
1769  */
1770 static void
1771 pfm_syswide_force_stop(void *info)
1772 {
1773         pfm_context_t   *ctx = (pfm_context_t *)info;
1774         struct pt_regs *regs = task_pt_regs(current);
1775         struct task_struct *owner;
1776         unsigned long flags;
1777         int ret;
1778
1779         if (ctx->ctx_cpu != smp_processor_id()) {
1780                 printk(KERN_ERR "perfmon: pfm_syswide_force_stop for CPU%d  but on CPU%d\n",
1781                         ctx->ctx_cpu,
1782                         smp_processor_id());
1783                 return;
1784         }
1785         owner = GET_PMU_OWNER();
1786         if (owner != ctx->ctx_task) {
1787                 printk(KERN_ERR "perfmon: pfm_syswide_force_stop CPU%d unexpected owner [%d] instead of [%d]\n",
1788                         smp_processor_id(),
1789                         task_pid_nr(owner), task_pid_nr(ctx->ctx_task));
1790                 return;
1791         }
1792         if (GET_PMU_CTX() != ctx) {
1793                 printk(KERN_ERR "perfmon: pfm_syswide_force_stop CPU%d unexpected ctx %p instead of %p\n",
1794                         smp_processor_id(),
1795                         GET_PMU_CTX(), ctx);
1796                 return;
1797         }
1798
1799         DPRINT(("on CPU%d forcing system wide stop for [%d]\n", smp_processor_id(), task_pid_nr(ctx->ctx_task)));
1800         /*
1801          * the context is already protected in pfm_close(), we simply
1802          * need to mask interrupts to avoid a PMU interrupt race on
1803          * this CPU
1804          */
1805         local_irq_save(flags);
1806
1807         ret = pfm_context_unload(ctx, NULL, 0, regs);
1808         if (ret) {
1809                 DPRINT(("context_unload returned %d\n", ret));
1810         }
1811
1812         /*
1813          * unmask interrupts, PMU interrupts are now spurious here
1814          */
1815         local_irq_restore(flags);
1816 }
1817
1818 static void
1819 pfm_syswide_cleanup_other_cpu(pfm_context_t *ctx)
1820 {
1821         int ret;
1822
1823         DPRINT(("calling CPU%d for cleanup\n", ctx->ctx_cpu));
1824         ret = smp_call_function_single(ctx->ctx_cpu, pfm_syswide_force_stop, ctx, 1);
1825         DPRINT(("called CPU%d for cleanup ret=%d\n", ctx->ctx_cpu, ret));
1826 }
1827 #endif /* CONFIG_SMP */
1828
1829 /*
1830  * called for each close(). Partially free resources.
1831  * When caller is self-monitoring, the context is unloaded.
1832  */
1833 static int
1834 pfm_flush(struct file *filp, fl_owner_t id)
1835 {
1836         pfm_context_t *ctx;
1837         struct task_struct *task;
1838         struct pt_regs *regs;
1839         unsigned long flags;
1840         unsigned long smpl_buf_size = 0UL;
1841         void *smpl_buf_vaddr = NULL;
1842         int state, is_system;
1843
1844         if (PFM_IS_FILE(filp) == 0) {
1845                 DPRINT(("bad magic for\n"));
1846                 return -EBADF;
1847         }
1848
1849         ctx = (pfm_context_t *)filp->private_data;
1850         if (ctx == NULL) {
1851                 printk(KERN_ERR "perfmon: pfm_flush: NULL ctx [%d]\n", task_pid_nr(current));
1852                 return -EBADF;
1853         }
1854
1855         /*
1856          * remove our file from the async queue, if we use this mode.
1857          * This can be done without the context being protected. We come
1858          * here when the context has become unreachable by other tasks.
1859          *
1860          * We may still have active monitoring at this point and we may
1861          * end up in pfm_overflow_handler(). However, fasync_helper()
1862          * operates with interrupts disabled and it cleans up the
1863          * queue. If the PMU handler is called prior to entering
1864          * fasync_helper() then it will send a signal. If it is
1865          * invoked after, it will find an empty queue and no
1866          * signal will be sent. In both case, we are safe
1867          */
1868         PROTECT_CTX(ctx, flags);
1869
1870         state     = ctx->ctx_state;
1871         is_system = ctx->ctx_fl_system;
1872
1873         task = PFM_CTX_TASK(ctx);
1874         regs = task_pt_regs(task);
1875
1876         DPRINT(("ctx_state=%d is_current=%d\n",
1877                 state,
1878                 task == current ? 1 : 0));
1879
1880         /*
1881          * if state == UNLOADED, then task is NULL
1882          */
1883
1884         /*
1885          * we must stop and unload because we are losing access to the context.
1886          */
1887         if (task == current) {
1888 #ifdef CONFIG_SMP
1889                 /*
1890                  * the task IS the owner but it migrated to another CPU: that's bad
1891                  * but we must handle this cleanly. Unfortunately, the kernel does
1892                  * not provide a mechanism to block migration (while the context is loaded).
1893                  *
1894                  * We need to release the resource on the ORIGINAL cpu.
1895                  */
1896                 if (is_system && ctx->ctx_cpu != smp_processor_id()) {
1897
1898                         DPRINT(("should be running on CPU%d\n", ctx->ctx_cpu));
1899                         /*
1900                          * keep context protected but unmask interrupt for IPI
1901                          */
1902                         local_irq_restore(flags);
1903
1904                         pfm_syswide_cleanup_other_cpu(ctx);
1905
1906                         /*
1907                          * restore interrupt masking
1908                          */
1909                         local_irq_save(flags);
1910
1911                         /*
1912                          * context is unloaded at this point
1913                          */
1914                 } else
1915 #endif /* CONFIG_SMP */
1916                 {
1917
1918                         DPRINT(("forcing unload\n"));
1919                         /*
1920                         * stop and unload, returning with state UNLOADED
1921                         * and session unreserved.
1922                         */
1923                         pfm_context_unload(ctx, NULL, 0, regs);
1924
1925                         DPRINT(("ctx_state=%d\n", ctx->ctx_state));
1926                 }
1927         }
1928
1929         /*
1930          * remove virtual mapping, if any, for the calling task.
1931          * cannot reset ctx field until last user is calling close().
1932          *
1933          * ctx_smpl_vaddr must never be cleared because it is needed
1934          * by every task with access to the context
1935          *
1936          * When called from do_exit(), the mm context is gone already, therefore
1937          * mm is NULL, i.e., the VMA is already gone  and we do not have to
1938          * do anything here
1939          */
1940         if (ctx->ctx_smpl_vaddr && current->mm) {
1941                 smpl_buf_vaddr = ctx->ctx_smpl_vaddr;
1942                 smpl_buf_size  = ctx->ctx_smpl_size;
1943         }
1944
1945         UNPROTECT_CTX(ctx, flags);
1946
1947         /*
1948          * if there was a mapping, then we systematically remove it
1949          * at this point. Cannot be done inside critical section
1950          * because some VM function reenables interrupts.
1951          *
1952          */
1953         if (smpl_buf_vaddr) pfm_remove_smpl_mapping(current, smpl_buf_vaddr, smpl_buf_size);
1954
1955         return 0;
1956 }
1957 /*
1958  * called either on explicit close() or from exit_files().
1959  * Only the LAST user of the file gets to this point, i.e., it is
1960  * called only ONCE.
1961  *
1962  * IMPORTANT: we get called ONLY when the refcnt on the file gets to zero
1963  * (fput()),i.e, last task to access the file. Nobody else can access the
1964  * file at this point.
1965  *
1966  * When called from exit_files(), the VMA has been freed because exit_mm()
1967  * is executed before exit_files().
1968  *
1969  * When called from exit_files(), the current task is not yet ZOMBIE but we
1970  * flush the PMU state to the context.
1971  */
1972 static int
1973 pfm_close(struct inode *inode, struct file *filp)
1974 {
1975         pfm_context_t *ctx;
1976         struct task_struct *task;
1977         struct pt_regs *regs;
1978         DECLARE_WAITQUEUE(wait, current);
1979         unsigned long flags;
1980         unsigned long smpl_buf_size = 0UL;
1981         void *smpl_buf_addr = NULL;
1982         int free_possible = 1;
1983         int state, is_system;
1984
1985         DPRINT(("pfm_close called private=%p\n", filp->private_data));
1986
1987         if (PFM_IS_FILE(filp) == 0) {
1988                 DPRINT(("bad magic\n"));
1989                 return -EBADF;
1990         }
1991
1992         ctx = (pfm_context_t *)filp->private_data;
1993         if (ctx == NULL) {
1994                 printk(KERN_ERR "perfmon: pfm_close: NULL ctx [%d]\n", task_pid_nr(current));
1995                 return -EBADF;
1996         }
1997
1998         PROTECT_CTX(ctx, flags);
1999
2000         state     = ctx->ctx_state;
2001         is_system = ctx->ctx_fl_system;
2002
2003         task = PFM_CTX_TASK(ctx);
2004         regs = task_pt_regs(task);
2005
2006         DPRINT(("ctx_state=%d is_current=%d\n",
2007                 state,
2008                 task == current ? 1 : 0));
2009
2010         /*
2011          * if task == current, then pfm_flush() unloaded the context
2012          */
2013         if (state == PFM_CTX_UNLOADED) goto doit;
2014
2015         /*
2016          * context is loaded/masked and task != current, we need to
2017          * either force an unload or go zombie
2018          */
2019
2020         /*
2021          * The task is currently blocked or will block after an overflow.
2022          * we must force it to wakeup to get out of the
2023          * MASKED state and transition to the unloaded state by itself.
2024          *
2025          * This situation is only possible for per-task mode
2026          */
2027         if (state == PFM_CTX_MASKED && CTX_OVFL_NOBLOCK(ctx) == 0) {
2028
2029                 /*
2030                  * set a "partial" zombie state to be checked
2031                  * upon return from down() in pfm_handle_work().
2032                  *
2033                  * We cannot use the ZOMBIE state, because it is checked
2034                  * by pfm_load_regs() which is called upon wakeup from down().
2035                  * In such case, it would free the context and then we would
2036                  * return to pfm_handle_work() which would access the
2037                  * stale context. Instead, we set a flag invisible to pfm_load_regs()
2038                  * but visible to pfm_handle_work().
2039                  *
2040                  * For some window of time, we have a zombie context with
2041                  * ctx_state = MASKED  and not ZOMBIE
2042                  */
2043                 ctx->ctx_fl_going_zombie = 1;
2044
2045                 /*
2046                  * force task to wake up from MASKED state
2047                  */
2048                 complete(&ctx->ctx_restart_done);
2049
2050                 DPRINT(("waking up ctx_state=%d\n", state));
2051
2052                 /*
2053                  * put ourself to sleep waiting for the other
2054                  * task to report completion
2055                  *
2056                  * the context is protected by mutex, therefore there
2057                  * is no risk of being notified of completion before
2058                  * begin actually on the waitq.
2059                  */
2060                 set_current_state(TASK_INTERRUPTIBLE);
2061                 add_wait_queue(&ctx->ctx_zombieq, &wait);
2062
2063                 UNPROTECT_CTX(ctx, flags);
2064
2065                 /*
2066                  * XXX: check for signals :
2067                  *      - ok for explicit close
2068                  *      - not ok when coming from exit_files()
2069                  */
2070                 schedule();
2071
2072
2073                 PROTECT_CTX(ctx, flags);
2074
2075
2076                 remove_wait_queue(&ctx->ctx_zombieq, &wait);
2077                 set_current_state(TASK_RUNNING);
2078
2079                 /*
2080                  * context is unloaded at this point
2081                  */
2082                 DPRINT(("after zombie wakeup ctx_state=%d for\n", state));
2083         }
2084         else if (task != current) {
2085 #ifdef CONFIG_SMP
2086                 /*
2087                  * switch context to zombie state
2088                  */
2089                 ctx->ctx_state = PFM_CTX_ZOMBIE;
2090
2091                 DPRINT(("zombie ctx for [%d]\n", task_pid_nr(task)));
2092                 /*
2093                  * cannot free the context on the spot. deferred until
2094                  * the task notices the ZOMBIE state
2095                  */
2096                 free_possible = 0;
2097 #else
2098                 pfm_context_unload(ctx, NULL, 0, regs);
2099 #endif
2100         }
2101
2102 doit:
2103         /* reload state, may have changed during  opening of critical section */
2104         state = ctx->ctx_state;
2105
2106         /*
2107          * the context is still attached to a task (possibly current)
2108          * we cannot destroy it right now
2109          */
2110
2111         /*
2112          * we must free the sampling buffer right here because
2113          * we cannot rely on it being cleaned up later by the
2114          * monitored task. It is not possible to free vmalloc'ed
2115          * memory in pfm_load_regs(). Instead, we remove the buffer
2116          * now. should there be subsequent PMU overflow originally
2117          * meant for sampling, the will be converted to spurious
2118          * and that's fine because the monitoring tools is gone anyway.
2119          */
2120         if (ctx->ctx_smpl_hdr) {
2121                 smpl_buf_addr = ctx->ctx_smpl_hdr;
2122                 smpl_buf_size = ctx->ctx_smpl_size;
2123                 /* no more sampling */
2124                 ctx->ctx_smpl_hdr = NULL;
2125                 ctx->ctx_fl_is_sampling = 0;
2126         }
2127
2128         DPRINT(("ctx_state=%d free_possible=%d addr=%p size=%lu\n",
2129                 state,
2130                 free_possible,
2131                 smpl_buf_addr,
2132                 smpl_buf_size));
2133
2134         if (smpl_buf_addr) pfm_exit_smpl_buffer(ctx->ctx_buf_fmt);
2135
2136         /*
2137          * UNLOADED that the session has already been unreserved.
2138          */
2139         if (state == PFM_CTX_ZOMBIE) {
2140                 pfm_unreserve_session(ctx, ctx->ctx_fl_system , ctx->ctx_cpu);
2141         }
2142
2143         /*
2144          * disconnect file descriptor from context must be done
2145          * before we unlock.
2146          */
2147         filp->private_data = NULL;
2148
2149         /*
2150          * if we free on the spot, the context is now completely unreachable
2151          * from the callers side. The monitored task side is also cut, so we
2152          * can freely cut.
2153          *
2154          * If we have a deferred free, only the caller side is disconnected.
2155          */
2156         UNPROTECT_CTX(ctx, flags);
2157
2158         /*
2159          * All memory free operations (especially for vmalloc'ed memory)
2160          * MUST be done with interrupts ENABLED.
2161          */
2162         if (smpl_buf_addr)  pfm_rvfree(smpl_buf_addr, smpl_buf_size);
2163
2164         /*
2165          * return the memory used by the context
2166          */
2167         if (free_possible) pfm_context_free(ctx);
2168
2169         return 0;
2170 }
2171
2172 static int
2173 pfm_no_open(struct inode *irrelevant, struct file *dontcare)
2174 {
2175         DPRINT(("pfm_no_open called\n"));
2176         return -ENXIO;
2177 }
2178
2179
2180
2181 static const struct file_operations pfm_file_ops = {
2182         .llseek   = no_llseek,
2183         .read     = pfm_read,
2184         .write    = pfm_write,
2185         .poll     = pfm_poll,
2186         .ioctl    = pfm_ioctl,
2187         .open     = pfm_no_open,        /* special open code to disallow open via /proc */
2188         .fasync   = pfm_fasync,
2189         .release  = pfm_close,
2190         .flush    = pfm_flush
2191 };
2192
2193 static int
2194 pfmfs_delete_dentry(struct dentry *dentry)
2195 {
2196         return 1;
2197 }
2198
2199 static struct dentry_operations pfmfs_dentry_operations = {
2200         .d_delete = pfmfs_delete_dentry,
2201 };
2202
2203
2204 static struct file *
2205 pfm_alloc_file(pfm_context_t *ctx)
2206 {
2207         struct file *file;
2208         struct inode *inode;
2209         struct dentry *dentry;
2210         char name[32];
2211         struct qstr this;
2212
2213         /*
2214          * allocate a new inode
2215          */
2216         inode = new_inode(pfmfs_mnt->mnt_sb);
2217         if (!inode)
2218                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
2219
2220         DPRINT(("new inode ino=%ld @%p\n", inode->i_ino, inode));
2221
2222         inode->i_mode = S_IFCHR|S_IRUGO;
2223         inode->i_uid  = current->fsuid;
2224         inode->i_gid  = current->fsgid;
2225
2226         sprintf(name, "[%lu]", inode->i_ino);
2227         this.name = name;
2228         this.len  = strlen(name);
2229         this.hash = inode->i_ino;
2230
2231         /*
2232          * allocate a new dcache entry
2233          */
2234         dentry = d_alloc(pfmfs_mnt->mnt_sb->s_root, &this);
2235         if (!dentry) {
2236                 iput(inode);
2237                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
2238         }
2239
2240         dentry->d_op = &pfmfs_dentry_operations;
2241         d_add(dentry, inode);
2242
2243         file = alloc_file(pfmfs_mnt, dentry, FMODE_READ, &pfm_file_ops);
2244         if (!file) {
2245                 dput(dentry);
2246                 return ERR_PTR(-ENFILE);
2247         }
2248
2249         file->f_flags = O_RDONLY;
2250         file->private_data = ctx;
2251
2252         return file;
2253 }
2254
2255 static int
2256 pfm_remap_buffer(struct vm_area_struct *vma, unsigned long buf, unsigned long addr, unsigned long size)
2257 {
2258         DPRINT(("CPU%d buf=0x%lx addr=0x%lx size=%ld\n", smp_processor_id(), buf, addr, size));
2259
2260         while (size > 0) {
2261                 unsigned long pfn = ia64_tpa(buf) >> PAGE_SHIFT;
2262
2263
2264                 if (remap_pfn_range(vma, addr, pfn, PAGE_SIZE, PAGE_READONLY))
2265                         return -ENOMEM;
2266
2267                 addr  += PAGE_SIZE;
2268                 buf   += PAGE_SIZE;
2269                 size  -= PAGE_SIZE;
2270         }
2271         return 0;
2272 }
2273
2274 /*
2275  * allocate a sampling buffer and remaps it into the user address space of the task
2276  */
2277 static int
2278 pfm_smpl_buffer_alloc(struct task_struct *task, struct file *filp, pfm_context_t *ctx, unsigned long rsize, void **user_vaddr)
2279 {
2280         struct mm_struct *mm = task->mm;
2281         struct vm_area_struct *vma = NULL;
2282         unsigned long size;
2283         void *smpl_buf;
2284
2285
2286         /*
2287          * the fixed header + requested size and align to page boundary
2288          */
2289         size = PAGE_ALIGN(rsize);
2290
2291         DPRINT(("sampling buffer rsize=%lu size=%lu bytes\n", rsize, size));
2292
2293         /*
2294          * check requested size to avoid Denial-of-service attacks
2295          * XXX: may have to refine this test
2296          * Check against address space limit.
2297          *
2298          * if ((mm->total_vm << PAGE_SHIFT) + len> task->rlim[RLIMIT_AS].rlim_cur)
2299          *      return -ENOMEM;
2300          */
2301         if (size > task->signal->rlim[RLIMIT_MEMLOCK].rlim_cur)
2302                 return -ENOMEM;
2303
2304         /*
2305          * We do the easy to undo allocations first.
2306          *
2307          * pfm_rvmalloc(), clears the buffer, so there is no leak
2308          */
2309         smpl_buf = pfm_rvmalloc(size);
2310         if (smpl_buf == NULL) {
2311                 DPRINT(("Can't allocate sampling buffer\n"));
2312                 return -ENOMEM;
2313         }
2314
2315         DPRINT(("smpl_buf @%p\n", smpl_buf));
2316
2317         /* allocate vma */
2318         vma = kmem_cache_zalloc(vm_area_cachep, GFP_KERNEL);
2319         if (!vma) {
2320                 DPRINT(("Cannot allocate vma\n"));
2321                 goto error_kmem;
2322         }
2323
2324         /*
2325          * partially initialize the vma for the sampling buffer
2326          */
2327         vma->vm_mm           = mm;
2328         vma->vm_file         = filp;
2329         vma->vm_flags        = VM_READ| VM_MAYREAD |VM_RESERVED;
2330         vma->vm_page_prot    = PAGE_READONLY; /* XXX may need to change */
2331
2332         /*
2333          * Now we have everything we need and we can initialize
2334          * and connect all the data structures
2335          */
2336
2337         ctx->ctx_smpl_hdr   = smpl_buf;
2338         ctx->ctx_smpl_size  = size; /* aligned size */
2339
2340         /*
2341          * Let's do the difficult operations next.
2342          *
2343          * now we atomically find some area in the address space and
2344          * remap the buffer in it.
2345          */
2346         down_write(&task->mm->mmap_sem);
2347
2348         /* find some free area in address space, must have mmap sem held */
2349         vma->vm_start = pfm_get_unmapped_area(NULL, 0, size, 0, MAP_PRIVATE|MAP_ANONYMOUS, 0);
2350         if (vma->vm_start == 0UL) {
2351                 DPRINT(("Cannot find unmapped area for size %ld\n", size));
2352                 up_write(&task->mm->mmap_sem);
2353                 goto error;
2354         }
2355         vma->vm_end = vma->vm_start + size;
2356         vma->vm_pgoff = vma->vm_start >> PAGE_SHIFT;
2357
2358         DPRINT(("aligned size=%ld, hdr=%p mapped @0x%lx\n", size, ctx->ctx_smpl_hdr, vma->vm_start));
2359
2360         /* can only be applied to current task, need to have the mm semaphore held when called */
2361         if (pfm_remap_buffer(vma, (unsigned long)smpl_buf, vma->vm_start, size)) {
2362                 DPRINT(("Can't remap buffer\n"));
2363                 up_write(&task->mm->mmap_sem);
2364                 goto error;
2365         }
2366
2367         get_file(filp);
2368
2369         /*
2370          * now insert the vma in the vm list for the process, must be
2371          * done with mmap lock held
2372          */
2373         insert_vm_struct(mm, vma);
2374
2375         mm->total_vm  += size >> PAGE_SHIFT;
2376         vm_stat_account(vma->vm_mm, vma->vm_flags, vma->vm_file,
2377                                                         vma_pages(vma));
2378         up_write(&task->mm->mmap_sem);
2379
2380         /*
2381          * keep track of user level virtual address
2382          */
2383         ctx->ctx_smpl_vaddr = (void *)vma->vm_start;
2384         *(unsigned long *)user_vaddr = vma->vm_start;
2385
2386         return 0;
2387
2388 error:
2389         kmem_cache_free(vm_area_cachep, vma);
2390 error_kmem:
2391         pfm_rvfree(smpl_buf, size);
2392
2393         return -ENOMEM;
2394 }
2395
2396 /*
2397  * XXX: do something better here
2398  */
2399 static int
2400 pfm_bad_permissions(struct task_struct *task)
2401 {
2402         /* inspired by ptrace_attach() */
2403         DPRINT(("cur: uid=%d gid=%d task: euid=%d suid=%d uid=%d egid=%d sgid=%d\n",
2404                 current->uid,
2405                 current->gid,
2406                 task->euid,
2407                 task->suid,
2408                 task->uid,
2409                 task->egid,
2410                 task->sgid));
2411
2412         return ((current->uid != task->euid)
2413             || (current->uid != task->suid)
2414             || (current->uid != task->uid)
2415             || (current->gid != task->egid)
2416             || (current->gid != task->sgid)
2417             || (current->gid != task->gid)) && !capable(CAP_SYS_PTRACE);
2418 }
2419
2420 static int
2421 pfarg_is_sane(struct task_struct *task, pfarg_context_t *pfx)
2422 {
2423         int ctx_flags;
2424
2425         /* valid signal */
2426
2427         ctx_flags = pfx->ctx_flags;
2428
2429         if (ctx_flags & PFM_FL_SYSTEM_WIDE) {
2430
2431                 /*
2432                  * cannot block in this mode
2433                  */
2434                 if (ctx_flags & PFM_FL_NOTIFY_BLOCK) {
2435                         DPRINT(("cannot use blocking mode when in system wide monitoring\n"));
2436                         return -EINVAL;
2437                 }
2438         } else {
2439         }
2440         /* probably more to add here */
2441
2442         return 0;
2443 }
2444
2445 static int
2446 pfm_setup_buffer_fmt(struct task_struct *task, struct file *filp, pfm_context_t *ctx, unsigned int ctx_flags,
2447                      unsigned int cpu, pfarg_context_t *arg)
2448 {
2449         pfm_buffer_fmt_t *fmt = NULL;
2450         unsigned long size = 0UL;
2451         void *uaddr = NULL;
2452         void *fmt_arg = NULL;
2453         int ret = 0;
2454 #define PFM_CTXARG_BUF_ARG(a)   (pfm_buffer_fmt_t *)(a+1)
2455
2456         /* invoke and lock buffer format, if found */
2457         fmt = pfm_find_buffer_fmt(arg->ctx_smpl_buf_id);
2458         if (fmt == NULL) {
2459                 DPRINT(("[%d] cannot find buffer format\n", task_pid_nr(task)));
2460                 return -EINVAL;
2461         }
2462
2463         /*
2464          * buffer argument MUST be contiguous to pfarg_context_t
2465          */
2466         if (fmt->fmt_arg_size) fmt_arg = PFM_CTXARG_BUF_ARG(arg);
2467
2468         ret = pfm_buf_fmt_validate(fmt, task, ctx_flags, cpu, fmt_arg);
2469
2470         DPRINT(("[%d] after validate(0x%x,%d,%p)=%d\n", task_pid_nr(task), ctx_flags, cpu, fmt_arg, ret));
2471
2472         if (ret) goto error;
2473
2474         /* link buffer format and context */
2475         ctx->ctx_buf_fmt = fmt;
2476         ctx->ctx_fl_is_sampling = 1; /* assume record() is defined */
2477
2478         /*
2479          * check if buffer format wants to use perfmon buffer allocation/mapping service
2480          */
2481         ret = pfm_buf_fmt_getsize(fmt, task, ctx_flags, cpu, fmt_arg, &size);
2482         if (ret) goto error;
2483
2484         if (size) {
2485                 /*
2486                  * buffer is always remapped into the caller's address space
2487                  */
2488                 ret = pfm_smpl_buffer_alloc(current, filp, ctx, size, &uaddr);
2489                 if (ret) goto error;
2490
2491                 /* keep track of user address of buffer */
2492                 arg->ctx_smpl_vaddr = uaddr;
2493         }
2494         ret = pfm_buf_fmt_init(fmt, task, ctx->ctx_smpl_hdr, ctx_flags, cpu, fmt_arg);
2495
2496 error:
2497         return ret;
2498 }
2499
2500 static void
2501 pfm_reset_pmu_state(pfm_context_t *ctx)
2502 {
2503         int i;
2504
2505         /*
2506          * install reset values for PMC.
2507          */
2508         for (i=1; PMC_IS_LAST(i) == 0; i++) {
2509                 if (PMC_IS_IMPL(i) == 0) continue;
2510                 ctx->ctx_pmcs[i] = PMC_DFL_VAL(i);
2511                 DPRINT(("pmc[%d]=0x%lx\n", i, ctx->ctx_pmcs[i]));
2512         }
2513         /*
2514          * PMD registers are set to 0UL when the context in memset()
2515          */
2516
2517         /*
2518          * On context switched restore, we must restore ALL pmc and ALL pmd even
2519          * when they are not actively used by the task. In UP, the incoming process
2520          * may otherwise pick up left over PMC, PMD state from the previous process.
2521          * As opposed to PMD, stale PMC can cause harm to the incoming
2522          * process because they may change what is being measured.
2523          * Therefore, we must systematically reinstall the entire
2524          * PMC state. In SMP, the same thing is possible on the
2525          * same CPU but also on between 2 CPUs.
2526          *
2527          * The problem with PMD is information leaking especially
2528          * to user level when psr.sp=0
2529          *
2530          * There is unfortunately no easy way to avoid this problem
2531          * on either UP or SMP. This definitively slows down the
2532          * pfm_load_regs() function.
2533          */
2534
2535          /*
2536           * bitmask of all PMCs accessible to this context
2537           *
2538           * PMC0 is treated differently.
2539           */
2540         ctx->ctx_all_pmcs[0] = pmu_conf->impl_pmcs[0] & ~0x1;
2541
2542         /*
2543          * bitmask of all PMDs that are accessible to this context
2544          */
2545         ctx->ctx_all_pmds[0] = pmu_conf->impl_pmds[0];
2546
2547         DPRINT(("<%d> all_pmcs=0x%lx all_pmds=0x%lx\n", ctx->ctx_fd, ctx->ctx_all_pmcs[0],ctx->ctx_all_pmds[0]));
2548
2549         /*
2550          * useful in case of re-enable after disable
2551          */
2552         ctx->ctx_used_ibrs[0] = 0UL;
2553         ctx->ctx_used_dbrs[0] = 0UL;
2554 }
2555
2556 static int
2557 pfm_ctx_getsize(void *arg, size_t *sz)
2558 {
2559         pfarg_context_t *req = (pfarg_context_t *)arg;
2560         pfm_buffer_fmt_t *fmt;
2561
2562         *sz = 0;
2563
2564         if (!pfm_uuid_cmp(req->ctx_smpl_buf_id, pfm_null_uuid)) return 0;
2565
2566         fmt = pfm_find_buffer_fmt(req->ctx_smpl_buf_id);
2567         if (fmt == NULL) {
2568                 DPRINT(("cannot find buffer format\n"));
2569                 return -EINVAL;
2570         }
2571         /* get just enough to copy in user parameters */
2572         *sz = fmt->fmt_arg_size;
2573         DPRINT(("arg_size=%lu\n", *sz));
2574
2575         return 0;
2576 }
2577
2578
2579
2580 /*
2581  * cannot attach if :
2582  *      - kernel task
2583  *      - task not owned by caller
2584  *      - task incompatible with context mode
2585  */
2586 static int
2587 pfm_task_incompatible(pfm_context_t *ctx, struct task_struct *task)
2588 {
2589         /*
2590          * no kernel task or task not owner by caller
2591          */
2592         if (task->mm == NULL) {
2593                 DPRINT(("task [%d] has not memory context (kernel thread)\n", task_pid_nr(task)));
2594                 return -EPERM;
2595         }
2596         if (pfm_bad_permissions(task)) {
2597                 DPRINT(("no permission to attach to  [%d]\n", task_pid_nr(task)));
2598                 return -EPERM;
2599         }
2600         /*
2601          * cannot block in self-monitoring mode
2602          */
2603         if (CTX_OVFL_NOBLOCK(ctx) == 0 && task == current) {
2604                 DPRINT(("cannot load a blocking context on self for [%d]\n", task_pid_nr(task)));
2605                 return -EINVAL;
2606         }
2607
2608         if (task->exit_state == EXIT_ZOMBIE) {
2609                 DPRINT(("cannot attach to  zombie task [%d]\n", task_pid_nr(task)));
2610                 return -EBUSY;
2611         }
2612
2613         /*
2614          * always ok for self
2615          */
2616         if (task == current) return 0;
2617
2618         if (!task_is_stopped_or_traced(task)) {
2619                 DPRINT(("cannot attach to non-stopped task [%d] state=%ld\n", task_pid_nr(task), task->state));
2620                 return -EBUSY;
2621         }
2622         /*
2623          * make sure the task is off any CPU
2624          */
2625         wait_task_inactive(task, 0);
2626
2627         /* more to come... */
2628
2629         return 0;
2630 }
2631
2632 static int
2633 pfm_get_task(pfm_context_t *ctx, pid_t pid, struct task_struct **task)
2634 {
2635         struct task_struct *p = current;
2636         int ret;
2637
2638         /* XXX: need to add more checks here */
2639         if (pid < 2) return -EPERM;
2640
2641         if (pid != task_pid_vnr(current)) {
2642
2643                 read_lock(&tasklist_lock);
2644
2645                 p = find_task_by_vpid(pid);
2646
2647                 /* make sure task cannot go away while we operate on it */
2648                 if (p) get_task_struct(p);
2649
2650                 read_unlock(&tasklist_lock);
2651
2652                 if (p == NULL) return -ESRCH;
2653         }
2654
2655         ret = pfm_task_incompatible(ctx, p);
2656         if (ret == 0) {
2657                 *task = p;
2658         } else if (p != current) {
2659                 pfm_put_task(p);
2660         }
2661         return ret;
2662 }
2663
2664
2665
2666 static int
2667 pfm_context_create(pfm_context_t *ctx, void *arg, int count, struct pt_regs *regs)
2668 {
2669         pfarg_context_t *req = (pfarg_context_t *)arg;
2670         struct file *filp;
2671         struct path path;
2672         int ctx_flags;
2673         int fd;
2674         int ret;
2675
2676         /* let's check the arguments first */
2677         ret = pfarg_is_sane(current, req);
2678         if (ret < 0)
2679                 return ret;
2680
2681         ctx_flags = req->ctx_flags;
2682
2683         ret = -ENOMEM;
2684
2685         fd = get_unused_fd();
2686         if (fd < 0)
2687                 return fd;
2688
2689         ctx = pfm_context_alloc(ctx_flags);
2690         if (!ctx)
2691                 goto error;
2692
2693         filp = pfm_alloc_file(ctx);
2694         if (IS_ERR(filp)) {
2695                 ret = PTR_ERR(filp);
2696                 goto error_file;
2697         }
2698
2699         req->ctx_fd = ctx->ctx_fd = fd;
2700
2701         /*
2702          * does the user want to sample?
2703          */
2704         if (pfm_uuid_cmp(req->ctx_smpl_buf_id, pfm_null_uuid)) {
2705                 ret = pfm_setup_buffer_fmt(current, filp, ctx, ctx_flags, 0, req);
2706                 if (ret)
2707                         goto buffer_error;
2708         }
2709
2710         DPRINT(("ctx=%p flags=0x%x system=%d notify_block=%d excl_idle=%d no_msg=%d ctx_fd=%d \n",
2711                 ctx,
2712                 ctx_flags,
2713                 ctx->ctx_fl_system,
2714                 ctx->ctx_fl_block,
2715                 ctx->ctx_fl_excl_idle,
2716                 ctx->ctx_fl_no_msg,
2717                 ctx->ctx_fd));
2718
2719         /*
2720          * initialize soft PMU state
2721          */
2722         pfm_reset_pmu_state(ctx);
2723
2724         fd_install(fd, filp);
2725
2726         return 0;
2727
2728 buffer_error:
2729         path = filp->f_path;
2730         put_filp(filp);
2731         path_put(&path);
2732
2733         if (ctx->ctx_buf_fmt) {
2734                 pfm_buf_fmt_exit(ctx->ctx_buf_fmt, current, NULL, regs);
2735         }
2736 error_file:
2737         pfm_context_free(ctx);
2738
2739 error:
2740         put_unused_fd(fd);
2741         return ret;
2742 }
2743
2744 static inline unsigned long
2745 pfm_new_counter_value (pfm_counter_t *reg, int is_long_reset)
2746 {
2747         unsigned long val = is_long_reset ? reg->long_reset : reg->short_reset;
2748         unsigned long new_seed, old_seed = reg->seed, mask = reg->mask;
2749         extern unsigned long carta_random32 (unsigned long seed);
2750
2751         if (reg->flags & PFM_REGFL_RANDOM) {
2752                 new_seed = carta_random32(old_seed);
2753                 val -= (old_seed & mask);       /* counter values are negative numbers! */
2754                 if ((mask >> 32) != 0)
2755                         /* construct a full 64-bit random value: */
2756                         new_seed |= carta_random32(old_seed >> 32) << 32;
2757                 reg->seed = new_seed;
2758         }
2759         reg->lval = val;
2760         return val;
2761 }
2762
2763 static void
2764 pfm_reset_regs_masked(pfm_context_t *ctx, unsigned long *ovfl_regs, int is_long_reset)
2765 {
2766         unsigned long mask = ovfl_regs[0];
2767         unsigned long reset_others = 0UL;
2768         unsigned long val;
2769         int i;
2770
2771         /*
2772          * now restore reset value on sampling overflowed counters
2773          */
2774         mask >>= PMU_FIRST_COUNTER;
2775         for(i = PMU_FIRST_COUNTER; mask; i++, mask >>= 1) {
2776
2777                 if ((mask & 0x1UL) == 0UL) continue;
2778
2779                 ctx->ctx_pmds[i].val = val = pfm_new_counter_value(ctx->ctx_pmds+ i, is_long_reset);
2780                 reset_others        |= ctx->ctx_pmds[i].reset_pmds[0];
2781
2782                 DPRINT_ovfl((" %s reset ctx_pmds[%d]=%lx\n", is_long_reset ? "long" : "short", i, val));
2783         }
2784
2785         /*
2786          * Now take care of resetting the other registers
2787          */
2788         for(i = 0; reset_others; i++, reset_others >>= 1) {
2789
2790                 if ((reset_others & 0x1) == 0) continue;
2791
2792                 ctx->ctx_pmds[i].val = val = pfm_new_counter_value(ctx->ctx_pmds + i, is_long_reset);
2793
2794                 DPRINT_ovfl(("%s reset_others pmd[%d]=%lx\n",
2795                           is_long_reset ? "long" : "short", i, val));
2796         }
2797 }
2798
2799 static void
2800 pfm_reset_regs(pfm_context_t *ctx, unsigned long *ovfl_regs, int is_long_reset)
2801 {
2802         unsigned long mask = ovfl_regs[0];
2803         unsigned long reset_others = 0UL;
2804         unsigned long val;
2805         int i;
2806
2807         DPRINT_ovfl(("ovfl_regs=0x%lx is_long_reset=%d\n", ovfl_regs[0], is_long_reset));
2808
2809         if (ctx->ctx_state == PFM_CTX_MASKED) {
2810                 pfm_reset_regs_masked(ctx, ovfl_regs, is_long_reset);
2811                 return;
2812         }
2813
2814         /*
2815          * now restore reset value on sampling overflowed counters
2816          */
2817         mask >>= PMU_FIRST_COUNTER;
2818         for(i = PMU_FIRST_COUNTER; mask; i++, mask >>= 1) {
2819
2820                 if ((mask & 0x1UL) == 0UL) continue;
2821
2822                 val           = pfm_new_counter_value(ctx->ctx_pmds+ i, is_long_reset);
2823                 reset_others |= ctx->ctx_pmds[i].reset_pmds[0];
2824
2825                 DPRINT_ovfl((" %s reset ctx_pmds[%d]=%lx\n", is_long_reset ? "long" : "short", i, val));
2826
2827                 pfm_write_soft_counter(ctx, i, val);
2828         }
2829
2830         /*
2831          * Now take care of resetting the other registers
2832          */
2833         for(i = 0; reset_others; i++, reset_others >>= 1) {
2834
2835                 if ((reset_others & 0x1) == 0) continue;
2836
2837                 val = pfm_new_counter_value(ctx->ctx_pmds + i, is_long_reset);
2838
2839                 if (PMD_IS_COUNTING(i)) {
2840                         pfm_write_soft_counter(ctx, i, val);
2841                 } else {
2842                         ia64_set_pmd(i, val);
2843                 }
2844                 DPRINT_ovfl(("%s reset_others pmd[%d]=%lx\n",
2845                           is_long_reset ? "long" : "short", i, val));
2846         }
2847         ia64_srlz_d();
2848 }
2849
2850 static int
2851 pfm_write_pmcs(pfm_context_t *ctx, void *arg, int count, struct pt_regs *regs)
2852 {
2853         struct task_struct *task;
2854         pfarg_reg_t *req = (pfarg_reg_t *)arg;
2855         unsigned long value, pmc_pm;
2856         unsigned long smpl_pmds, reset_pmds, impl_pmds;
2857         unsigned int cnum, reg_flags, flags, pmc_type;
2858         int i, can_access_pmu = 0, is_loaded, is_system, expert_mode;
2859         int is_monitor, is_counting, state;
2860         int ret = -EINVAL;
2861         pfm_reg_check_t wr_func;
2862 #define PFM_CHECK_PMC_PM(x, y, z) ((x)->ctx_fl_system ^ PMC_PM(y, z))
2863
2864         state     = ctx->ctx_state;
2865         is_loaded = state == PFM_CTX_LOADED ? 1 : 0;
2866         is_system = ctx->ctx_fl_system;
2867         task      = ctx->ctx_task;
2868         impl_pmds = pmu_conf->impl_pmds[0];
2869
2870         if (state == PFM_CTX_ZOMBIE) return -EINVAL;
2871
2872         if (is_loaded) {
2873                 /*
2874                  * In system wide and when the context is loaded, access can only happen
2875                  * when the caller is running on the CPU being monitored by the session.
2876                  * It does not have to be the owner (ctx_task) of the context per se.
2877                  */
2878                 if (is_system && ctx->ctx_cpu != smp_processor_id()) {
2879                         DPRINT(("should be running on CPU%d\n", ctx->ctx_cpu));
2880                         return -EBUSY;
2881                 }
2882                 can_access_pmu = GET_PMU_OWNER() == task || is_system ? 1 : 0;
2883         }
2884         expert_mode = pfm_sysctl.expert_mode;
2885
2886         for (i = 0; i < count; i++, req++) {
2887
2888                 cnum       = req->reg_num;
2889                 reg_flags  = req->reg_flags;
2890                 value      = req->reg_value;
2891                 smpl_pmds  = req->reg_smpl_pmds[0];
2892                 reset_pmds = req->reg_reset_pmds[0];
2893                 flags      = 0;
2894
2895
2896                 if (cnum >= PMU_MAX_PMCS) {
2897                         DPRINT(("pmc%u is invalid\n", cnum));
2898                         goto error;
2899                 }
2900
2901                 pmc_type   = pmu_conf->pmc_desc[cnum].type;
2902                 pmc_pm     = (value >> pmu_conf->pmc_desc[cnum].pm_pos) & 0x1;
2903                 is_counting = (pmc_type & PFM_REG_COUNTING) == PFM_REG_COUNTING ? 1 : 0;
2904                 is_monitor  = (pmc_type & PFM_REG_MONITOR) == PFM_REG_MONITOR ? 1 : 0;
2905
2906                 /*
2907                  * we reject all non implemented PMC as well
2908                  * as attempts to modify PMC[0-3] which are used
2909                  * as status registers by the PMU
2910                  */
2911                 if ((pmc_type & PFM_REG_IMPL) == 0 || (pmc_type & PFM_REG_CONTROL) == PFM_REG_CONTROL) {
2912                         DPRINT(("pmc%u is unimplemented or no-access pmc_type=%x\n", cnum, pmc_type));
2913                         goto error;
2914                 }
2915                 wr_func = pmu_conf->pmc_desc[cnum].write_check;
2916                 /*
2917                  * If the PMC is a monitor, then if the value is not the default:
2918                  *      - system-wide session: PMCx.pm=1 (privileged monitor)
2919                  *      - per-task           : PMCx.pm=0 (user monitor)
2920                  */
2921                 if (is_monitor && value != PMC_DFL_VAL(cnum) && is_system ^ pmc_pm) {
2922                         DPRINT(("pmc%u pmc_pm=%lu is_system=%d\n",
2923                                 cnum,
2924                                 pmc_pm,
2925                                 is_system));
2926                         goto error;
2927                 }
2928
2929                 if (is_counting) {
2930                         /*
2931                          * enforce generation of overflow interrupt. Necessary on all
2932                          * CPUs.
2933                          */
2934                         value |= 1 << PMU_PMC_OI;
2935
2936                         if (reg_flags & PFM_REGFL_OVFL_NOTIFY) {
2937                                 flags |= PFM_REGFL_OVFL_NOTIFY;
2938                         }
2939
2940                         if (reg_flags & PFM_REGFL_RANDOM) flags |= PFM_REGFL_RANDOM;
2941
2942                         /* verify validity of smpl_pmds */
2943                         if ((smpl_pmds & impl_pmds) != smpl_pmds) {
2944                                 DPRINT(("invalid smpl_pmds 0x%lx for pmc%u\n", smpl_pmds, cnum));
2945                                 goto error;
2946                         }
2947
2948                         /* verify validity of reset_pmds */
2949                         if ((reset_pmds & impl_pmds) != reset_pmds) {
2950                                 DPRINT(("invalid reset_pmds 0x%lx for pmc%u\n", reset_pmds, cnum));
2951                                 goto error;
2952                         }
2953                 } else {
2954                         if (reg_flags & (PFM_REGFL_OVFL_NOTIFY|PFM_REGFL_RANDOM)) {
2955                                 DPRINT(("cannot set ovfl_notify or random on pmc%u\n", cnum));
2956                                 goto error;
2957                         }
2958                         /* eventid on non-counting monitors are ignored */
2959                 }
2960
2961                 /*
2962                  * execute write checker, if any
2963                  */
2964                 if (likely(expert_mode == 0 && wr_func)) {
2965                         ret = (*wr_func)(task, ctx, cnum, &value, regs);
2966                         if (ret) goto error;
2967                         ret = -EINVAL;
2968                 }
2969
2970                 /*
2971                  * no error on this register
2972                  */
2973                 PFM_REG_RETFLAG_SET(req->reg_flags, 0);
2974
2975                 /*
2976                  * Now we commit the changes to the software state
2977                  */
2978
2979                 /*
2980                  * update overflow information
2981                  */
2982                 if (is_counting) {
2983                         /*
2984                          * full flag update each time a register is programmed
2985                          */
2986                         ctx->ctx_pmds[cnum].flags = flags;
2987
2988                         ctx->ctx_pmds[cnum].reset_pmds[0] = reset_pmds;
2989                         ctx->ctx_pmds[cnum].smpl_pmds[0]  = smpl_pmds;
2990                         ctx->ctx_pmds[cnum].eventid       = req->reg_smpl_eventid;
2991
2992                         /*
2993                          * Mark all PMDS to be accessed as used.
2994                          *
2995                          * We do not keep track of PMC because we have to
2996                          * systematically restore ALL of them.
2997                          *
2998                          * We do not update the used_monitors mask, because
2999                          * if we have not programmed them, then will be in
3000                          * a quiescent state, therefore we will not need to
3001                          * mask/restore then when context is MASKED.
3002                          */
3003                         CTX_USED_PMD(ctx, reset_pmds);
3004                         CTX_USED_PMD(ctx, smpl_pmds);
3005                         /*
3006                          * make sure we do not try to reset on
3007                          * restart because we have established new values
3008                          */
3009                         if (state == PFM_CTX_MASKED) ctx->ctx_ovfl_regs[0] &= ~1UL << cnum;
3010                 }
3011                 /*
3012                  * Needed in case the user does not initialize the equivalent
3013                  * PMD. Clearing is done indirectly via pfm_reset_pmu_state() so there is no
3014                  * possible leak here.
3015                  */
3016                 CTX_USED_PMD(ctx, pmu_conf->pmc_desc[cnum].dep_pmd[0]);
3017
3018                 /*
3019                  * keep track of the monitor PMC that we are using.
3020                  * we save the value of the pmc in ctx_pmcs[] and if
3021                  * the monitoring is not stopped for the context we also
3022                  * place it in the saved state area so that it will be
3023                  * picked up later by the context switch code.
3024                  *
3025                  * The value in ctx_pmcs[] can only be changed in pfm_write_pmcs().
3026                  *
3027                  * The value in th_pmcs[] may be modified on overflow, i.e.,  when
3028                  * monitoring needs to be stopped.
3029                  */
3030                 if (is_monitor) CTX_USED_MONITOR(ctx, 1UL << cnum);
3031
3032                 /*
3033                  * update context state
3034                  */
3035                 ctx->ctx_pmcs[cnum] = value;
3036
3037                 if (is_loaded) {
3038                         /*
3039                          * write thread state
3040                          */
3041                         if (is_system == 0) ctx->th_pmcs[cnum] = value;
3042
3043                         /*
3044                          * write hardware register if we can
3045                          */
3046                         if (can_access_pmu) {
3047                                 ia64_set_pmc(cnum, value);
3048                         }
3049 #ifdef CONFIG_SMP
3050                         else {
3051                                 /*
3052                                  * per-task SMP only here
3053                                  *
3054                                  * we are guaranteed that the task is not running on the other CPU,
3055                                  * we indicate that this PMD will need to be reloaded if the task
3056                                  * is rescheduled on the CPU it ran last on.
3057                                  */
3058                                 ctx->ctx_reload_pmcs[0] |= 1UL << cnum;
3059                         }
3060 #endif
3061                 }
3062
3063                 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",
3064                           cnum,
3065                           value,
3066                           is_loaded,
3067                           can_access_pmu,
3068                           flags,
3069                           ctx->ctx_all_pmcs[0],
3070                           ctx->ctx_used_pmds[0],
3071                           ctx->ctx_pmds[cnum].eventid,
3072                           smpl_pmds,
3073                           reset_pmds,
3074                           ctx->ctx_reload_pmcs[0],
3075                           ctx->ctx_used_monitors[0],
3076                           ctx->ctx_ovfl_regs[0]));
3077         }
3078
3079         /*
3080          * make sure the changes are visible
3081          */
3082         if (can_access_pmu) ia64_srlz_d();
3083
3084         return 0;
3085 error:
3086         PFM_REG_RETFLAG_SET(req->reg_flags, PFM_REG_RETFL_EINVAL);
3087         return ret;
3088 }
3089
3090 static int
3091 pfm_write_pmds(pfm_context_t *ctx, void *arg, int count, struct pt_regs *regs)
3092 {
3093         struct task_struct *task;
3094         pfarg_reg_t *req = (pfarg_reg_t *)arg;
3095         unsigned long value, hw_value, ovfl_mask;
3096         unsigned int cnum;
3097         int i, can_access_pmu = 0, state;
3098         int is_counting, is_loaded, is_system, expert_mode;
3099         int ret = -EINVAL;
3100         pfm_reg_check_t wr_func;
3101
3102
3103         state     = ctx->ctx_state;
3104         is_loaded = state == PFM_CTX_LOADED ? 1 : 0;
3105         is_system = ctx->ctx_fl_system;
3106         ovfl_mask = pmu_conf->ovfl_val;
3107         task      = ctx->ctx_task;
3108
3109         if (unlikely(state == PFM_CTX_ZOMBIE)) return -EINVAL;
3110
3111         /*
3112          * on both UP and SMP, we can only write to the PMC when the task is
3113          * the owner of the local PMU.
3114          */
3115         if (likely(is_loaded)) {
3116                 /*
3117                  * In system wide and when the context is loaded, access can only happen
3118                  * when the caller is running on the CPU being monitored by the session.
3119                  * It does not have to be the owner (ctx_task) of the context per se.
3120                  */
3121                 if (unlikely(is_system && ctx->ctx_cpu != smp_processor_id())) {
3122                         DPRINT(("should be running on CPU%d\n", ctx->ctx_cpu));
3123                         return -EBUSY;
3124                 }
3125                 can_access_pmu = GET_PMU_OWNER() == task || is_system ? 1 : 0;
3126         }
3127         expert_mode = pfm_sysctl.expert_mode;
3128
3129         for (i = 0; i < count; i++, req++) {
3130
3131                 cnum  = req->reg_num;
3132                 value = req->reg_value;
3133
3134                 if (!PMD_IS_IMPL(cnum)) {
3135                         DPRINT(("pmd[%u] is unimplemented or invalid\n", cnum));
3136                         goto abort_mission;
3137                 }
3138                 is_counting = PMD_IS_COUNTING(cnum);
3139                 wr_func     = pmu_conf->pmd_desc[cnum].write_check;
3140
3141                 /*
3142                  * execute write checker, if any
3143                  */
3144                 if (unlikely(expert_mode == 0 && wr_func)) {
3145                         unsigned long v = value;
3146
3147                         ret = (*wr_func)(task, ctx, cnum, &v, regs);
3148                         if (ret) goto abort_mission;
3149
3150                         value = v;
3151                         ret   = -EINVAL;
3152                 }
3153
3154                 /*
3155                  * no error on this register
3156                  */
3157                 PFM_REG_RETFLAG_SET(req->reg_flags, 0);
3158
3159                 /*
3160                  * now commit changes to software state
3161                  */
3162                 hw_value = value;
3163
3164                 /*
3165                  * update virtualized (64bits) counter
3166                  */
3167                 if (is_counting) {
3168                         /*
3169                          * write context state
3170                          */
3171                         ctx->ctx_pmds[cnum].lval = value;
3172
3173                         /*
3174                          * when context is load we use the split value
3175                          */
3176                         if (is_loaded) {
3177                                 hw_value = value &  ovfl_mask;
3178                                 value    = value & ~ovfl_mask;
3179                         }
3180                 }
3181                 /*
3182                  * update reset values (not just for counters)
3183                  */
3184                 ctx->ctx_pmds[cnum].long_reset  = req->reg_long_reset;
3185                 ctx->ctx_pmds[cnum].short_reset = req->reg_short_reset;
3186
3187                 /*
3188                  * update randomization parameters (not just for counters)
3189                  */
3190                 ctx->ctx_pmds[cnum].seed = req->reg_random_seed;
3191                 ctx->ctx_pmds[cnum].mask = req->reg_random_mask;
3192
3193                 /*
3194                  * update context value
3195                  */
3196                 ctx->ctx_pmds[cnum].val  = value;
3197
3198                 /*
3199                  * Keep track of what we use
3200                  *
3201                  * We do not keep track of PMC because we have to
3202                  * systematically restore ALL of them.
3203                  */
3204                 CTX_USED_PMD(ctx, PMD_PMD_DEP(cnum));
3205
3206                 /*
3207                  * mark this PMD register used as well
3208                  */
3209                 CTX_USED_PMD(ctx, RDEP(cnum));
3210
3211                 /*
3212                  * make sure we do not try to reset on
3213                  * restart because we have established new values
3214                  */
3215                 if (is_counting && state == PFM_CTX_MASKED) {
3216                         ctx->ctx_ovfl_regs[0] &= ~1UL << cnum;
3217                 }
3218
3219                 if (is_loaded) {
3220                         /*
3221                          * write thread state
3222                          */
3223                         if (is_system == 0) ctx->th_pmds[cnum] = hw_value;
3224
3225                         /*
3226                          * write hardware register if we can
3227                          */
3228                         if (can_access_pmu) {
3229                                 ia64_set_pmd(cnum, hw_value);
3230                         } else {
3231 #ifdef CONFIG_SMP
3232                                 /*
3233                                  * we are guaranteed that the task is not running on the other CPU,
3234                                  * we indicate that this PMD will need to be reloaded if the task
3235                                  * is rescheduled on the CPU it ran last on.
3236                                  */
3237                                 ctx->ctx_reload_pmds[0] |= 1UL << cnum;
3238 #endif
3239                         }
3240                 }
3241
3242                 DPRINT(("pmd[%u]=0x%lx ld=%d apmu=%d, hw_value=0x%lx ctx_pmd=0x%lx  short_reset=0x%lx "
3243                           "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",
3244                         cnum,
3245                         value,
3246                         is_loaded,
3247                         can_access_pmu,
3248                         hw_value,
3249                         ctx->ctx_pmds[cnum].val,
3250                         ctx->ctx_pmds[cnum].short_reset,
3251                         ctx->ctx_pmds[cnum].long_reset,
3252                         PMC_OVFL_NOTIFY(ctx, cnum) ? 'Y':'N',
3253                         ctx->ctx_pmds[cnum].seed,
3254                         ctx->ctx_pmds[cnum].mask,
3255                         ctx->ctx_used_pmds[0],
3256                         ctx->ctx_pmds[cnum].reset_pmds[0],
3257                         ctx->ctx_reload_pmds[0],
3258                         ctx->ctx_all_pmds[0],
3259                         ctx->ctx_ovfl_regs[0]));
3260         }
3261
3262         /*
3263          * make changes visible
3264          */
3265         if (can_access_pmu) ia64_srlz_d();
3266
3267         return 0;
3268
3269 abort_mission:
3270         /*
3271          * for now, we have only one possibility for error
3272          */
3273         PFM_REG_RETFLAG_SET(req->reg_flags, PFM_REG_RETFL_EINVAL);
3274         return ret;
3275 }
3276
3277 /*
3278  * By the way of PROTECT_CONTEXT(), interrupts are masked while we are in this function.
3279  * Therefore we know, we do not have to worry about the PMU overflow interrupt. If an
3280  * interrupt is delivered during the call, it will be kept pending until we leave, making
3281  * it appears as if it had been generated at the UNPROTECT_CONTEXT(). At least we are
3282  * guaranteed to return consistent data to the user, it may simply be old. It is not
3283  * trivial to treat the overflow while inside the call because you may end up in
3284  * some module sampling buffer code causing deadlocks.
3285  */
3286 static int
3287 pfm_read_pmds(pfm_context_t *ctx, void *arg, int count, struct pt_regs *regs)
3288 {
3289         struct task_struct *task;
3290         unsigned long val = 0UL, lval, ovfl_mask, sval;
3291         pfarg_reg_t *req = (pfarg_reg_t *)arg;
3292         unsigned int cnum, reg_flags = 0;
3293         int i, can_access_pmu = 0, state;
3294         int is_loaded, is_system, is_counting, expert_mode;
3295         int ret = -EINVAL;
3296         pfm_reg_check_t rd_func;
3297
3298         /*
3299          * access is possible when loaded only for
3300          * self-monitoring tasks or in UP mode
3301          */
3302
3303         state     = ctx->ctx_state;
3304         is_loaded = state == PFM_CTX_LOADED ? 1 : 0;
3305         is_system = ctx->ctx_fl_system;
3306         ovfl_mask = pmu_conf->ovfl_val;
3307         task      = ctx->ctx_task;
3308
3309         if (state == PFM_CTX_ZOMBIE) return -EINVAL;
3310
3311         if (likely(is_loaded)) {
3312                 /*
3313                  * In system wide and when the context is loaded, access can only happen
3314                  * when the caller is running on the CPU being monitored by the session.
3315                  * It does not have to be the owner (ctx_task) of the context per se.
3316                  */
3317                 if (unlikely(is_system && ctx->ctx_cpu != smp_processor_id())) {
3318                         DPRINT(("should be running on CPU%d\n", ctx->ctx_cpu));
3319                         return -EBUSY;
3320                 }
3321                 /*
3322                  * this can be true when not self-monitoring only in UP
3323                  */
3324                 can_access_pmu = GET_PMU_OWNER() == task || is_system ? 1 : 0;
3325
3326                 if (can_access_pmu) ia64_srlz_d();
3327         }
3328         expert_mode = pfm_sysctl.expert_mode;
3329
3330         DPRINT(("ld=%d apmu=%d ctx_state=%d\n",
3331                 is_loaded,
3332                 can_access_pmu,
3333                 state));
3334
3335         /*
3336          * on both UP and SMP, we can only read the PMD from the hardware register when
3337          * the task is the owner of the local PMU.
3338          */
3339
3340         for (i = 0; i < count; i++, req++) {
3341
3342                 cnum        = req->reg_num;
3343                 reg_flags   = req->reg_flags;
3344
3345                 if (unlikely(!PMD_IS_IMPL(cnum))) goto error;
3346                 /*
3347                  * we can only read the register that we use. That includes
3348                  * the one we explicitly initialize AND the one we want included
3349                  * in the sampling buffer (smpl_regs).
3350                  *
3351                  * Having this restriction allows optimization in the ctxsw routine
3352                  * without compromising security (leaks)
3353                  */
3354                 if (unlikely(!CTX_IS_USED_PMD(ctx, cnum))) goto error;
3355
3356                 sval        = ctx->ctx_pmds[cnum].val;
3357                 lval        = ctx->ctx_pmds[cnum].lval;
3358                 is_counting = PMD_IS_COUNTING(cnum);
3359
3360                 /*
3361                  * If the task is not the current one, then we check if the
3362                  * PMU state is still in the local live register due to lazy ctxsw.
3363                  * If true, then we read directly from the registers.
3364                  */
3365                 if (can_access_pmu){
3366                         val = ia64_get_pmd(cnum);
3367                 } else {
3368                         /*
3369                          * context has been saved
3370                          * if context is zombie, then task does not exist anymore.
3371                          * In this case, we use the full value saved in the context (pfm_flush_regs()).
3372                          */
3373                         val = is_loaded ? ctx->th_pmds[cnum] : 0UL;
3374                 }
3375                 rd_func = pmu_conf->pmd_desc[cnum].read_check;
3376
3377                 if (is_counting) {
3378                         /*
3379                          * XXX: need to check for overflow when loaded
3380                          */
3381                         val &= ovfl_mask;
3382                         val += sval;
3383                 }
3384
3385                 /*
3386                  * execute read checker, if any
3387                  */
3388                 if (unlikely(expert_mode == 0 && rd_func)) {
3389                         unsigned long v = val;
3390                         ret = (*rd_func)(ctx->ctx_task, ctx, cnum, &v, regs);
3391                         if (ret) goto error;
3392                         val = v;
3393                         ret = -EINVAL;
3394                 }
3395
3396                 PFM_REG_RETFLAG_SET(reg_flags, 0);
3397
3398                 DPRINT(("pmd[%u]=0x%lx\n", cnum, val));
3399
3400                 /*
3401                  * update register return value, abort all if problem during copy.
3402                  * we only modify the reg_flags field. no check mode is fine because
3403                  * access has been verified upfront in sys_perfmonctl().
3404                  */
3405                 req->reg_value            = val;
3406                 req->reg_flags            = reg_flags;
3407                 req->reg_last_reset_val   = lval;
3408         }
3409
3410         return 0;
3411
3412 error:
3413         PFM_REG_RETFLAG_SET(req->reg_flags, PFM_REG_RETFL_EINVAL);
3414         return ret;
3415 }
3416
3417 int
3418 pfm_mod_write_pmcs(struct task_struct *task, void *req, unsigned int nreq, struct pt_regs *regs)
3419 {
3420         pfm_context_t *ctx;
3421
3422         if (req == NULL) return -EINVAL;
3423
3424         ctx = GET_PMU_CTX();
3425
3426         if (ctx == NULL) return -EINVAL;
3427
3428         /*
3429          * for now limit to current task, which is enough when calling
3430          * from overflow handler
3431          */
3432         if (task != current && ctx->ctx_fl_system == 0) return -EBUSY;
3433
3434         return pfm_write_pmcs(ctx, req, nreq, regs);
3435 }
3436 EXPORT_SYMBOL(pfm_mod_write_pmcs);
3437
3438 int
3439 pfm_mod_read_pmds(struct task_struct *task, void *req, unsigned int nreq, struct pt_regs *regs)
3440 {
3441         pfm_context_t *ctx;
3442
3443         if (req == NULL) return -EINVAL;
3444
3445         ctx = GET_PMU_CTX();
3446
3447         if (ctx == NULL) return -EINVAL;
3448
3449         /*
3450          * for now limit to current task, which is enough when calling
3451          * from overflow handler
3452          */
3453         if (task != current && ctx->ctx_fl_system == 0) return -EBUSY;
3454
3455         return pfm_read_pmds(ctx, req, nreq, regs);
3456 }
3457 EXPORT_SYMBOL(pfm_mod_read_pmds);
3458
3459 /*
3460  * Only call this function when a process it trying to
3461  * write the debug registers (reading is always allowed)
3462  */
3463 int
3464 pfm_use_debug_registers(struct task_struct *task)
3465 {
3466         pfm_context_t *ctx = task->thread.pfm_context;
3467         unsigned long flags;
3468         int ret = 0;
3469
3470         if (pmu_conf->use_rr_dbregs == 0) return 0;
3471
3472         DPRINT(("called for [%d]\n", task_pid_nr(task)));
3473
3474         /*
3475          * do it only once
3476          */
3477         if (task->thread.flags & IA64_THREAD_DBG_VALID) return 0;
3478
3479         /*
3480          * Even on SMP, we do not need to use an atomic here because
3481          * the only way in is via ptrace() and this is possible only when the
3482          * process is stopped. Even in the case where the ctxsw out is not totally
3483          * completed by the time we come here, there is no way the 'stopped' process
3484          * could be in the middle of fiddling with the pfm_write_ibr_dbr() routine.
3485          * So this is always safe.
3486          */
3487         if (ctx && ctx->ctx_fl_using_dbreg == 1) return -1;
3488
3489         LOCK_PFS(flags);
3490
3491         /*
3492          * We cannot allow setting breakpoints when system wide monitoring
3493          * sessions are using the debug registers.
3494          */
3495         if (pfm_sessions.pfs_sys_use_dbregs> 0)
3496                 ret = -1;
3497         else
3498                 pfm_sessions.pfs_ptrace_use_dbregs++;
3499
3500         DPRINT(("ptrace_use_dbregs=%u  sys_use_dbregs=%u by [%d] ret = %d\n",
3501                   pfm_sessions.pfs_ptrace_use_dbregs,
3502                   pfm_sessions.pfs_sys_use_dbregs,
3503                   task_pid_nr(task), ret));
3504
3505         UNLOCK_PFS(flags);
3506
3507         return ret;
3508 }
3509
3510 /*
3511  * This function is called for every task that exits with the
3512  * IA64_THREAD_DBG_VALID set. This indicates a task which was
3513  * able to use the debug registers for debugging purposes via
3514  * ptrace(). Therefore we know it was not using them for
3515  * perfmormance monitoring, so we only decrement the number
3516  * of "ptraced" debug register users to keep the count up to date
3517  */
3518 int
3519 pfm_release_debug_registers(struct task_struct *task)
3520 {
3521         unsigned long flags;
3522         int ret;
3523
3524         if (pmu_conf->use_rr_dbregs == 0) return 0;
3525
3526         LOCK_PFS(flags);
3527         if (pfm_sessions.pfs_ptrace_use_dbregs == 0) {
3528                 printk(KERN_ERR "perfmon: invalid release for [%d] ptrace_use_dbregs=0\n", task_pid_nr(task));
3529                 ret = -1;
3530         }  else {
3531                 pfm_sessions.pfs_ptrace_use_dbregs--;
3532                 ret = 0;
3533         }
3534         UNLOCK_PFS(flags);
3535
3536         return ret;
3537 }
3538
3539 static int
3540 pfm_restart(pfm_context_t *ctx, void *arg, int count, struct pt_regs *regs)
3541 {
3542         struct task_struct *task;
3543         pfm_buffer_fmt_t *fmt;
3544         pfm_ovfl_ctrl_t rst_ctrl;
3545         int state, is_system;
3546         int ret = 0;
3547
3548         state     = ctx->ctx_state;
3549         fmt       = ctx->ctx_buf_fmt;
3550         is_system = ctx->ctx_fl_system;
3551         task      = PFM_CTX_TASK(ctx);
3552
3553         switch(state) {
3554                 case PFM_CTX_MASKED:
3555                         break;
3556                 case PFM_CTX_LOADED:
3557                         if (CTX_HAS_SMPL(ctx) && fmt->fmt_restart_active) break;
3558                         /* fall through */
3559                 case PFM_CTX_UNLOADED:
3560                 case PFM_CTX_ZOMBIE:
3561                         DPRINT(("invalid state=%d\n", state));
3562                         return -EBUSY;
3563                 default:
3564                         DPRINT(("state=%d, cannot operate (no active_restart handler)\n", state));
3565                         return -EINVAL;
3566         }
3567
3568         /*
3569          * In system wide and when the context is loaded, access can only happen
3570          * when the caller is running on the CPU being monitored by the session.
3571          * It does not have to be the owner (ctx_task) of the context per se.
3572          */
3573         if (is_system && ctx->ctx_cpu != smp_processor_id()) {
3574                 DPRINT(("should be running on CPU%d\n", ctx->ctx_cpu));
3575                 return -EBUSY;
3576         }
3577
3578         /* sanity check */
3579         if (unlikely(task == NULL)) {
3580                 printk(KERN_ERR "perfmon: [%d] pfm_restart no task\n", task_pid_nr(current));
3581                 return -EINVAL;
3582         }
3583
3584         if (task == current || is_system) {
3585
3586                 fmt = ctx->ctx_buf_fmt;
3587
3588                 DPRINT(("restarting self %d ovfl=0x%lx\n",
3589                         task_pid_nr(task),
3590                         ctx->ctx_ovfl_regs[0]));
3591
3592                 if (CTX_HAS_SMPL(ctx)) {
3593
3594                         prefetch(ctx->ctx_smpl_hdr);
3595
3596                         rst_ctrl.bits.mask_monitoring = 0;
3597                         rst_ctrl.bits.reset_ovfl_pmds = 0;
3598
3599                         if (state == PFM_CTX_LOADED)
3600                                 ret = pfm_buf_fmt_restart_active(fmt, task, &rst_ctrl, ctx->ctx_smpl_hdr, regs);
3601                         else
3602                                 ret = pfm_buf_fmt_restart(fmt, task, &rst_ctrl, ctx->ctx_smpl_hdr, regs);
3603                 } else {
3604                         rst_ctrl.bits.mask_monitoring = 0;
3605                         rst_ctrl.bits.reset_ovfl_pmds = 1;
3606                 }
3607
3608                 if (ret == 0) {
3609                         if (rst_ctrl.bits.reset_ovfl_pmds)
3610                                 pfm_reset_regs(ctx, ctx->ctx_ovfl_regs, PFM_PMD_LONG_RESET);
3611
3612                         if (rst_ctrl.bits.mask_monitoring == 0) {
3613                                 DPRINT(("resuming monitoring for [%d]\n", task_pid_nr(task)));
3614
3615                                 if (state == PFM_CTX_MASKED) pfm_restore_monitoring(task);
3616                         } else {
3617                                 DPRINT(("keeping monitoring stopped for [%d]\n", task_pid_nr(task)));
3618
3619                                 // cannot use pfm_stop_monitoring(task, regs);
3620                         }
3621                 }
3622                 /*
3623                  * clear overflowed PMD mask to remove any stale information
3624                  */
3625                 ctx->ctx_ovfl_regs[0] = 0UL;
3626
3627                 /*
3628                  * back to LOADED state
3629                  */
3630                 ctx->ctx_state = PFM_CTX_LOADED;
3631
3632                 /*
3633                  * XXX: not really useful for self monitoring
3634                  */
3635                 ctx->ctx_fl_can_restart = 0;
3636
3637                 return 0;
3638         }
3639
3640         /*
3641          * restart another task
3642          */
3643
3644         /*
3645          * When PFM_CTX_MASKED, we cannot issue a restart before the previous
3646          * one is seen by the task.
3647          */
3648         if (state == PFM_CTX_MASKED) {
3649                 if (ctx->ctx_fl_can_restart == 0) return -EINVAL;
3650                 /*
3651                  * will prevent subsequent restart before this one is
3652                  * seen by other task
3653                  */
3654                 ctx->ctx_fl_can_restart = 0;
3655         }
3656
3657         /*
3658          * if blocking, then post the semaphore is PFM_CTX_MASKED, i.e.
3659          * the task is blocked or on its way to block. That's the normal
3660          * restart path. If the monitoring is not masked, then the task
3661          * can be actively monitoring and we cannot directly intervene.
3662          * Therefore we use the trap mechanism to catch the task and
3663          * force it to reset the buffer/reset PMDs.
3664          *
3665          * if non-blocking, then we ensure that the task will go into
3666          * pfm_handle_work() before returning to user mode.
3667          *
3668          * We cannot explicitly reset another task, it MUST always
3669          * be done by the task itself. This works for system wide because
3670          * the tool that is controlling the session is logically doing
3671          * "self-monitoring".
3672          */
3673         if (CTX_OVFL_NOBLOCK(ctx) == 0 && state == PFM_CTX_MASKED) {
3674                 DPRINT(("unblocking [%d] \n", task_pid_nr(task)));
3675                 complete(&ctx->ctx_restart_done);
3676         } else {
3677                 DPRINT(("[%d] armed exit trap\n", task_pid_nr(task)));
3678
3679                 ctx->ctx_fl_trap_reason = PFM_TRAP_REASON_RESET;
3680
3681                 PFM_SET_WORK_PENDING(task, 1);
3682
3683                 set_notify_resume(task);
3684
3685                 /*
3686                  * XXX: send reschedule if task runs on another CPU
3687                  */
3688         }
3689         return 0;
3690 }
3691
3692 static int
3693 pfm_debug(pfm_context_t *ctx, void *arg, int count, struct pt_regs *regs)
3694 {
3695         unsigned int m = *(unsigned int *)arg;
3696
3697         pfm_sysctl.debug = m == 0 ? 0 : 1;
3698
3699         printk(KERN_INFO "perfmon debugging %s (timing reset)\n", pfm_sysctl.debug ? "on" : "off");
3700
3701         if (m == 0) {
3702                 memset(pfm_stats, 0, sizeof(pfm_stats));
3703                 for(m=0; m < NR_CPUS; m++) pfm_stats[m].pfm_ovfl_intr_cycles_min = ~0UL;
3704         }
3705         return 0;
3706 }
3707
3708 /*
3709  * arg can be NULL and count can be zero for this function
3710  */
3711 static int
3712 pfm_write_ibr_dbr(int mode, pfm_context_t *ctx, void *arg, int count, struct pt_regs *regs)
3713 {
3714         struct thread_struct *thread = NULL;
3715         struct task_struct *task;
3716         pfarg_dbreg_t *req = (pfarg_dbreg_t *)arg;
3717         unsigned long flags;
3718         dbreg_t dbreg;
3719         unsigned int rnum;
3720         int first_time;
3721         int ret = 0, state;
3722         int i, can_access_pmu = 0;
3723         int is_system, is_loaded;
3724
3725         if (pmu_conf->use_rr_dbregs == 0) return -EINVAL;
3726
3727         state     = ctx->ctx_state;
3728         is_loaded = state == PFM_CTX_LOADED ? 1 : 0;
3729         is_system = ctx->ctx_fl_system;
3730         task      = ctx->ctx_task;
3731
3732         if (state == PFM_CTX_ZOMBIE) return -EINVAL;
3733
3734         /*
3735          * on both UP and SMP, we can only write to the PMC when the task is
3736          * the owner of the local PMU.
3737          */
3738         if (is_loaded) {
3739                 thread = &task->thread;
3740                 /*
3741                  * In system wide and when the context is loaded, access can only happen
3742                  * when the caller is running on the CPU being monitored by the session.
3743                  * It does not have to be the owner (ctx_task) of the context per se.
3744                  */
3745                 if (unlikely(is_system && ctx->ctx_cpu != smp_processor_id())) {
3746                         DPRINT(("should be running on CPU%d\n", ctx->ctx_cpu));
3747                         return -EBUSY;
3748                 }
3749                 can_access_pmu = GET_PMU_OWNER() == task || is_system ? 1 : 0;
3750         }
3751
3752         /*
3753          * we do not need to check for ipsr.db because we do clear ibr.x, dbr.r, and dbr.w
3754          * ensuring that no real breakpoint can be installed via this call.
3755          *
3756          * IMPORTANT: regs can be NULL in this function
3757          */
3758
3759         first_time = ctx->ctx_fl_using_dbreg == 0;
3760
3761         /*
3762          * don't bother if we are loaded and task is being debugged
3763          */
3764         if (is_loaded && (thread->flags & IA64_THREAD_DBG_VALID) != 0) {
3765                 DPRINT(("debug registers already in use for [%d]\n", task_pid_nr(task)));
3766                 return -EBUSY;
3767         }
3768
3769         /*
3770          * check for debug registers in system wide mode
3771          *
3772          * If though a check is done in pfm_context_load(),
3773          * we must repeat it here, in case the registers are
3774          * written after the context is loaded
3775          */
3776         if (is_loaded) {
3777                 LOCK_PFS(flags);
3778
3779                 if (first_time && is_system) {
3780                         if (pfm_sessions.pfs_ptrace_use_dbregs)
3781                                 ret = -EBUSY;
3782                         else
3783                                 pfm_sessions.pfs_sys_use_dbregs++;
3784                 }
3785                 UNLOCK_PFS(flags);
3786         }
3787
3788         if (ret != 0) return ret;
3789
3790         /*
3791          * mark ourself as user of the debug registers for
3792          * perfmon purposes.
3793          */
3794         ctx->ctx_fl_using_dbreg = 1;
3795
3796         /*
3797          * clear hardware registers to make sure we don't
3798          * pick up stale state.
3799          *
3800          * for a system wide session, we do not use
3801          * thread.dbr, thread.ibr because this process
3802          * never leaves the current CPU and the state
3803          * is shared by all processes running on it
3804          */
3805         if (first_time && can_access_pmu) {
3806                 DPRINT(("[%d] clearing ibrs, dbrs\n", task_pid_nr(task)));
3807                 for (i=0; i < pmu_conf->num_ibrs; i++) {
3808                         ia64_set_ibr(i, 0UL);
3809                         ia64_dv_serialize_instruction();
3810                 }
3811                 ia64_srlz_i();
3812                 for (i=0; i < pmu_conf->num_dbrs; i++) {
3813                         ia64_set_dbr(i, 0UL);
3814                         ia64_dv_serialize_data();
3815                 }
3816                 ia64_srlz_d();
3817         }
3818
3819         /*
3820          * Now install the values into the registers
3821          */
3822         for (i = 0; i < count; i++, req++) {
3823
3824                 rnum      = req->dbreg_num;
3825                 dbreg.val = req->dbreg_value;
3826
3827                 ret = -EINVAL;
3828
3829                 if ((mode == PFM_CODE_RR && rnum >= PFM_NUM_IBRS) || ((mode == PFM_DATA_RR) && rnum >= PFM_NUM_DBRS)) {
3830                         DPRINT(("invalid register %u val=0x%lx mode=%d i=%d count=%d\n",
3831                                   rnum, dbreg.val, mode, i, count));
3832
3833                         goto abort_mission;
3834                 }
3835
3836                 /*
3837                  * make sure we do not install enabled breakpoint
3838                  */
3839                 if (rnum & 0x1) {
3840                         if (mode == PFM_CODE_RR)
3841                                 dbreg.ibr.ibr_x = 0;
3842                         else
3843                                 dbreg.dbr.dbr_r = dbreg.dbr.dbr_w = 0;
3844                 }
3845
3846                 PFM_REG_RETFLAG_SET(req->dbreg_flags, 0);
3847
3848                 /*
3849                  * Debug registers, just like PMC, can only be modified
3850                  * by a kernel call. Moreover, perfmon() access to those
3851                  * registers are centralized in this routine. The hardware
3852                  * does not modify the value of these registers, therefore,
3853                  * if we save them as they are written, we can avoid having
3854                  * to save them on context switch out. This is made possible
3855                  * by the fact that when perfmon uses debug registers, ptrace()
3856                  * won't be able to modify them concurrently.
3857                  */
3858                 if (mode == PFM_CODE_RR) {
3859                         CTX_USED_IBR(ctx, rnum);
3860
3861                         if (can_access_pmu) {
3862                                 ia64_set_ibr(rnum, dbreg.val);
3863                                 ia64_dv_serialize_instruction();
3864                         }
3865
3866                         ctx->ctx_ibrs[rnum] = dbreg.val;
3867
3868                         DPRINT(("write ibr%u=0x%lx used_ibrs=0x%x ld=%d apmu=%d\n",
3869                                 rnum, dbreg.val, ctx->ctx_used_ibrs[0], is_loaded, can_access_pmu));
3870                 } else {
3871                         CTX_USED_DBR(ctx, rnum);
3872
3873                         if (can_access_pmu) {
3874                                 ia64_set_dbr(rnum, dbreg.val);
3875                                 ia64_dv_serialize_data();
3876                         }
3877                         ctx->ctx_dbrs[rnum] = dbreg.val;
3878
3879                         DPRINT(("write dbr%u=0x%lx used_dbrs=0x%x ld=%d apmu=%d\n",
3880                                 rnum, dbreg.val, ctx->ctx_used_dbrs[0], is_loaded, can_access_pmu));
3881                 }
3882         }
3883
3884         return 0;
3885
3886 abort_mission:
3887         /*
3888          * in case it was our first attempt, we undo the global modifications
3889          */
3890         if (first_time) {
3891                 LOCK_PFS(flags);
3892                 if (ctx->ctx_fl_system) {
3893                         pfm_sessions.pfs_sys_use_dbregs--;
3894                 }
3895                 UNLOCK_PFS(flags);
3896                 ctx->ctx_fl_using_dbreg = 0;
3897         }
3898         /*
3899          * install error return flag
3900          */
3901         PFM_REG_RETFLAG_SET(req->dbreg_flags, PFM_REG_RETFL_EINVAL);
3902
3903         return ret;
3904 }
3905
3906 static int
3907 pfm_write_ibrs(pfm_context_t *ctx, void *arg, int count, struct pt_regs *regs)
3908 {
3909         return pfm_write_ibr_dbr(PFM_CODE_RR, ctx, arg, count, regs);
3910 }
3911
3912 static int
3913 pfm_write_dbrs(pfm_context_t *ctx, void *arg, int count, struct pt_regs *regs)
3914 {
3915         return pfm_write_ibr_dbr(PFM_DATA_RR, ctx, arg, count, regs);
3916 }
3917
3918 int
3919 pfm_mod_write_ibrs(struct task_struct *task, void *req, unsigned int nreq, struct pt_regs *regs)
3920 {
3921         pfm_context_t *ctx;
3922
3923         if (req == NULL) return -EINVAL;
3924
3925         ctx = GET_PMU_CTX();
3926
3927         if (ctx == NULL) return -EINVAL;
3928
3929         /*
3930          * for now limit to current task, which is enough when calling
3931          * from overflow handler
3932          */
3933         if (task != current && ctx->ctx_fl_system == 0) return -EBUSY;
3934
3935         return pfm_write_ibrs(ctx, req, nreq, regs);
3936 }
3937 EXPORT_SYMBOL(pfm_mod_write_ibrs);
3938
3939 int
3940 pfm_mod_write_dbrs(struct task_struct *task, void *req, unsigned int nreq, struct pt_regs *regs)
3941 {
3942         pfm_context_t *ctx;
3943
3944         if (req == NULL) return -EINVAL;
3945
3946         ctx = GET_PMU_CTX();
3947
3948         if (ctx == NULL) return -EINVAL;
3949
3950         /*
3951          * for now limit to current task, which is enough when calling
3952          * from overflow handler
3953          */
3954         if (task != current && ctx->ctx_fl_system == 0) return -EBUSY;
3955
3956         return pfm_write_dbrs(ctx, req, nreq, regs);
3957 }
3958 EXPORT_SYMBOL(pfm_mod_write_dbrs);
3959
3960
3961 static int
3962 pfm_get_features(pfm_context_t *ctx, void *arg, int count, struct pt_regs *regs)
3963 {
3964         pfarg_features_t *req = (pfarg_features_t *)arg;
3965
3966         req->ft_version = PFM_VERSION;
3967         return 0;
3968 }
3969
3970 static int
3971 pfm_stop(pfm_context_t *ctx, void *arg, int count, struct pt_regs *regs)
3972 {
3973         struct pt_regs *tregs;
3974         struct task_struct *task = PFM_CTX_TASK(ctx);
3975         int state, is_system;
3976
3977         state     = ctx->ctx_state;
3978         is_system = ctx->ctx_fl_system;
3979
3980         /*
3981          * context must be attached to issue the stop command (includes LOADED,MASKED,ZOMBIE)
3982          */
3983         if (state == PFM_CTX_UNLOADED) return -EINVAL;
3984
3985         /*
3986          * In system wide and when the context is loaded, access can only happen
3987          * when the caller is running on the CPU being monitored by the session.
3988          * It does not have to be the owner (ctx_task) of the context per se.
3989          */
3990         if (is_system && ctx->ctx_cpu != smp_processor_id()) {
3991                 DPRINT(("should be running on CPU%d\n", ctx->ctx_cpu));
3992                 return -EBUSY;
3993         }
3994         DPRINT(("task [%d] ctx_state=%d is_system=%d\n",
3995                 task_pid_nr(PFM_CTX_TASK(ctx)),
3996                 state,
3997                 is_system));
3998         /*
3999          * in system mode, we need to update the PMU directly
4000          * and the user level state of the caller, which may not
4001          * necessarily be the creator of the context.
4002          */
4003         if (is_system) {
4004                 /*
4005                  * Update local PMU first
4006                  *
4007                  * disable dcr pp
4008                  */
4009                 ia64_setreg(_IA64_REG_CR_DCR, ia64_getreg(_IA64_REG_CR_DCR) & ~IA64_DCR_PP);
4010                 ia64_srlz_i();
4011
4012                 /*
4013                  * update local cpuinfo
4014                  */
4015                 PFM_CPUINFO_CLEAR(PFM_CPUINFO_DCR_PP);
4016
4017                 /*
4018                  * stop monitoring, does srlz.i
4019                  */
4020                 pfm_clear_psr_pp();
4021
4022                 /*
4023                  * stop monitoring in the caller
4024                  */
4025                 ia64_psr(regs)->pp = 0;
4026
4027                 return 0;
4028         }
4029         /*
4030          * per-task mode
4031          */
4032
4033         if (task == current) {
4034                 /* stop monitoring  at kernel level */
4035                 pfm_clear_psr_up();
4036
4037                 /*
4038                  * stop monitoring at the user level
4039                  */
4040                 ia64_psr(regs)->up = 0;
4041         } else {
4042                 tregs = task_pt_regs(task);
4043
4044                 /*
4045                  * stop monitoring at the user level
4046                  */
4047                 ia64_psr(tregs)->up = 0;
4048
4049                 /*
4050                  * monitoring disabled in kernel at next reschedule
4051                  */
4052                 ctx->ctx_saved_psr_up = 0;
4053                 DPRINT(("task=[%d]\n", task_pid_nr(task)));
4054         }
4055         return 0;
4056 }
4057
4058
4059 static int
4060 pfm_start(pfm_context_t *ctx, void *arg, int count, struct pt_regs *regs)
4061 {
4062         struct pt_regs *tregs;
4063         int state, is_system;
4064
4065         state     = ctx->ctx_state;
4066         is_system = ctx->ctx_fl_system;
4067
4068         if (state != PFM_CTX_LOADED) return -EINVAL;
4069
4070         /*
4071          * In system wide and when the context is loaded, access can only happen
4072          * when the caller is running on the CPU being monitored by the session.
4073          * It does not have to be the owner (ctx_task) of the context per se.
4074          */
4075         if (is_system && ctx->ctx_cpu != smp_processor_id()) {
4076                 DPRINT(("should be running on CPU%d\n", ctx->ctx_cpu));
4077                 return -EBUSY;
4078         }
4079
4080         /*
4081          * in system mode, we need to update the PMU directly
4082          * and the user level state of the caller, which may not
4083          * necessarily be the creator of the context.
4084          */
4085         if (is_system) {
4086
4087                 /*
4088                  * set user level psr.pp for the caller
4089                  */
4090                 ia64_psr(regs)->pp = 1;
4091
4092                 /*
4093                  * now update the local PMU and cpuinfo
4094                  */
4095                 PFM_CPUINFO_SET(PFM_CPUINFO_DCR_PP);
4096
4097                 /*
4098                  * start monitoring at kernel level
4099                  */
4100                 pfm_set_psr_pp();
4101
4102                 /* enable dcr pp */
4103                 ia64_setreg(_IA64_REG_CR_DCR, ia64_getreg(_IA64_REG_CR_DCR) | IA64_DCR_PP);
4104                 ia64_srlz_i();
4105
4106                 return 0;
4107         }
4108
4109         /*
4110          * per-process mode
4111          */
4112
4113         if (ctx->ctx_task == current) {
4114
4115                 /* start monitoring at kernel level */
4116                 pfm_set_psr_up();
4117
4118                 /*
4119                  * activate monitoring at user level
4120                  */
4121                 ia64_psr(regs)->up = 1;
4122
4123         } else {
4124                 tregs = task_pt_regs(ctx->ctx_task);
4125
4126                 /*
4127                  * start monitoring at the kernel level the next
4128                  * time the task is scheduled
4129                  */
4130                 ctx->ctx_saved_psr_up = IA64_PSR_UP;
4131
4132                 /*
4133                  * activate monitoring at user level
4134                  */
4135                 ia64_psr(tregs)->up = 1;
4136         }
4137         return 0;
4138 }
4139
4140 static int
4141 pfm_get_pmc_reset(pfm_context_t *ctx, void *arg, int count, struct pt_regs *regs)
4142 {
4143         pfarg_reg_t *req = (pfarg_reg_t *)arg;
4144         unsigned int cnum;
4145         int i;
4146         int ret = -EINVAL;
4147
4148         for (i = 0; i < count; i++, req++) {
4149
4150                 cnum = req->reg_num;
4151
4152                 if (!PMC_IS_IMPL(cnum)) goto abort_mission;
4153
4154                 req->reg_value = PMC_DFL_VAL(cnum);
4155
4156                 PFM_REG_RETFLAG_SET(req->reg_flags, 0);
4157
4158                 DPRINT(("pmc_reset_val pmc[%u]=0x%lx\n", cnum, req->reg_value));
4159         }
4160         return 0;
4161
4162 abort_mission:
4163         PFM_REG_RETFLAG_SET(req->reg_flags, PFM_REG_RETFL_EINVAL);
4164         return ret;
4165 }
4166
4167 static int
4168 pfm_check_task_exist(pfm_context_t *ctx)
4169 {
4170         struct task_struct *g, *t;
4171         int ret = -ESRCH;
4172
4173         read_lock(&tasklist_lock);
4174
4175         do_each_thread (g, t) {
4176                 if (t->thread.pfm_context == ctx) {
4177                         ret = 0;
4178                         goto out;
4179                 }
4180         } while_each_thread (g, t);
4181 out:
4182         read_unlock(&tasklist_lock);
4183
4184         DPRINT(("pfm_check_task_exist: ret=%d ctx=%p\n", ret, ctx));
4185
4186         return ret;
4187 }
4188
4189 static int
4190 pfm_context_load(pfm_context_t *ctx, void *arg, int count, struct pt_regs *regs)
4191 {
4192         struct task_struct *task;
4193         struct thread_struct *thread;
4194         struct pfm_context_t *old;
4195         unsigned long flags;
4196 #ifndef CONFIG_SMP
4197         struct task_struct *owner_task = NULL;
4198 #endif
4199         pfarg_load_t *req = (pfarg_load_t *)arg;
4200         unsigned long *pmcs_source, *pmds_source;
4201         int the_cpu;
4202         int ret = 0;
4203         int state, is_system, set_dbregs = 0;
4204
4205         state     = ctx->ctx_state;
4206         is_system = ctx->ctx_fl_system;
4207         /*
4208          * can only load from unloaded or terminated state
4209          */
4210         if (state != PFM_CTX_UNLOADED) {
4211                 DPRINT(("cannot load to [%d], invalid ctx_state=%d\n",
4212                         req->load_pid,
4213                         ctx->ctx_state));
4214                 return -EBUSY;
4215         }
4216
4217         DPRINT(("load_pid [%d] using_dbreg=%d\n", req->load_pid, ctx->ctx_fl_using_dbreg));
4218
4219         if (CTX_OVFL_NOBLOCK(ctx) == 0 && req->load_pid == current->pid) {
4220                 DPRINT(("cannot use blocking mode on self\n"));
4221                 return -EINVAL;
4222         }
4223
4224         ret = pfm_get_task(ctx, req->load_pid, &task);
4225         if (ret) {
4226                 DPRINT(("load_pid [%d] get_task=%d\n", req->load_pid, ret));
4227                 return ret;
4228         }
4229
4230         ret = -EINVAL;
4231
4232         /*
4233          * system wide is self monitoring only
4234          */
4235         if (is_system && task != current) {
4236                 DPRINT(("system wide is self monitoring only load_pid=%d\n",
4237                         req->load_pid));
4238                 goto error;
4239         }
4240
4241         thread = &task->thread;
4242
4243         ret = 0;
4244         /*
4245          * cannot load a context which is using range restrictions,
4246          * into a task that is being debugged.
4247          */
4248         if (ctx->ctx_fl_using_dbreg) {
4249                 if (thread->flags & IA64_THREAD_DBG_VALID) {
4250                         ret = -EBUSY;
4251                         DPRINT(("load_pid [%d] task is debugged, cannot load range restrictions\n", req->load_pid));
4252                         goto error;
4253                 }
4254                 LOCK_PFS(flags);
4255
4256                 if (is_system) {
4257                         if (pfm_sessions.pfs_ptrace_use_dbregs) {
4258                                 DPRINT(("cannot load [%d] dbregs in use\n",
4259                                                         task_pid_nr(task)));
4260                                 ret = -EBUSY;
4261                         } else {
4262                                 pfm_sessions.pfs_sys_use_dbregs++;
4263                                 DPRINT(("load [%d] increased sys_use_dbreg=%u\n", task_pid_nr(task), pfm_sessions.pfs_sys_use_dbregs));
4264                                 set_dbregs = 1;
4265                         }
4266                 }
4267
4268                 UNLOCK_PFS(flags);
4269
4270                 if (ret) goto error;
4271         }
4272
4273         /*
4274          * SMP system-wide monitoring implies self-monitoring.
4275          *
4276          * The programming model expects the task to
4277          * be pinned on a CPU throughout the session.
4278          * Here we take note of the current CPU at the
4279          * time the context is loaded. No call from
4280          * another CPU will be allowed.
4281          *
4282          * The pinning via shed_setaffinity()
4283          * must be done by the calling task prior
4284          * to this call.
4285          *
4286          * systemwide: keep track of CPU this session is supposed to run on
4287          */
4288         the_cpu = ctx->ctx_cpu = smp_processor_id();
4289
4290         ret = -EBUSY;
4291         /*
4292          * now reserve the session
4293          */
4294         ret = pfm_reserve_session(current, is_system, the_cpu);
4295         if (ret) goto error;
4296
4297         /*
4298          * task is necessarily stopped at this point.
4299          *
4300          * If the previous context was zombie, then it got removed in
4301          * pfm_save_regs(). Therefore we should not see it here.
4302          * If we see a context, then this is an active context
4303          *
4304          * XXX: needs to be atomic
4305          */
4306         DPRINT(("before cmpxchg() old_ctx=%p new_ctx=%p\n",
4307                 thread->pfm_context, ctx));
4308
4309         ret = -EBUSY;
4310         old = ia64_cmpxchg(acq, &thread->pfm_context, NULL, ctx, sizeof(pfm_context_t *));
4311         if (old != NULL) {
4312                 DPRINT(("load_pid [%d] already has a context\n", req->load_pid));
4313                 goto error_unres;
4314         }
4315
4316         pfm_reset_msgq(ctx);
4317
4318         ctx->ctx_state = PFM_CTX_LOADED;
4319
4320         /*
4321          * link context to task
4322          */
4323         ctx->ctx_task = task;
4324
4325         if (is_system) {
4326                 /*
4327                  * we load as stopped
4328                  */
4329                 PFM_CPUINFO_SET(PFM_CPUINFO_SYST_WIDE);
4330                 PFM_CPUINFO_CLEAR(PFM_CPUINFO_DCR_PP);
4331
4332                 if (ctx->ctx_fl_excl_idle) PFM_CPUINFO_SET(PFM_CPUINFO_EXCL_IDLE);
4333         } else {
4334                 thread->flags |= IA64_THREAD_PM_VALID;
4335         }
4336
4337         /*
4338          * propagate into thread-state
4339          */
4340         pfm_copy_pmds(task, ctx);
4341         pfm_copy_pmcs(task, ctx);
4342
4343         pmcs_source = ctx->th_pmcs;
4344         pmds_source = ctx->th_pmds;
4345
4346         /*
4347          * always the case for system-wide
4348          */
4349         if (task == current) {
4350
4351                 if (is_system == 0) {
4352
4353                         /* allow user level control */
4354                         ia64_psr(regs)->sp = 0;
4355                         DPRINT(("clearing psr.sp for [%d]\n", task_pid_nr(task)));
4356
4357                         SET_LAST_CPU(ctx, smp_processor_id());
4358                         INC_ACTIVATION();
4359                         SET_ACTIVATION(ctx);
4360 #ifndef CONFIG_SMP
4361                         /*
4362                          * push the other task out, if any
4363                          */
4364                         owner_task = GET_PMU_OWNER();
4365                         if (owner_task) pfm_lazy_save_regs(owner_task);
4366 #endif
4367                 }
4368                 /*
4369                  * load all PMD from ctx to PMU (as opposed to thread state)
4370                  * restore all PMC from ctx to PMU
4371                  */
4372                 pfm_restore_pmds(pmds_source, ctx->ctx_all_pmds[0]);
4373                 pfm_restore_pmcs(pmcs_source, ctx->ctx_all_pmcs[0]);
4374
4375                 ctx->ctx_reload_pmcs[0] = 0UL;
4376                 ctx->ctx_reload_pmds[0] = 0UL;
4377
4378                 /*
4379                  * guaranteed safe by earlier check against DBG_VALID
4380                  */
4381                 if (ctx->ctx_fl_using_dbreg) {
4382                         pfm_restore_ibrs(ctx->ctx_ibrs, pmu_conf->num_ibrs);
4383                         pfm_restore_dbrs(ctx->ctx_dbrs, pmu_conf->num_dbrs);
4384                 }
4385                 /*
4386                  * set new ownership
4387                  */
4388                 SET_PMU_OWNER(task, ctx);
4389
4390                 DPRINT(("context loaded on PMU for [%d]\n", task_pid_nr(task)));
4391         } else {
4392                 /*
4393                  * when not current, task MUST be stopped, so this is safe
4394                  */
4395                 regs = task_pt_regs(task);
4396
4397                 /* force a full reload */
4398                 ctx->ctx_last_activation = PFM_INVALID_ACTIVATION;
4399                 SET_LAST_CPU(ctx, -1);
4400
4401                 /* initial saved psr (stopped) */
4402                 ctx->ctx_saved_psr_up = 0UL;
4403                 ia64_psr(regs)->up = ia64_psr(regs)->pp = 0;
4404         }
4405
4406         ret = 0;
4407
4408 error_unres:
4409         if (ret) pfm_unreserve_session(ctx, ctx->ctx_fl_system, the_cpu);
4410 error:
4411         /*
4412          * we must undo the dbregs setting (for system-wide)
4413          */
4414         if (ret && set_dbregs) {
4415                 LOCK_PFS(flags);
4416                 pfm_sessions.pfs_sys_use_dbregs--;
4417                 UNLOCK_PFS(flags);
4418         }
4419         /*
4420          * release task, there is now a link with the context
4421          */
4422         if (is_system == 0 && task != current) {
4423                 pfm_put_task(task);
4424
4425                 if (ret == 0) {
4426                         ret = pfm_check_task_exist(ctx);
4427                         if (ret) {
4428                                 ctx->ctx_state = PFM_CTX_UNLOADED;
4429                                 ctx->ctx_task  = NULL;
4430                         }
4431                 }
4432         }
4433         return ret;
4434 }
4435
4436 /*
4437  * in this function, we do not need to increase the use count
4438  * for the task via get_task_struct(), because we hold the
4439  * context lock. If the task were to disappear while having
4440  * a context attached, it would go through pfm_exit_thread()
4441  * which also grabs the context lock  and would therefore be blocked
4442  * until we are here.
4443  */
4444 static void pfm_flush_pmds(struct task_struct *, pfm_context_t *ctx);
4445
4446 static int
4447 pfm_context_unload(pfm_context_t *ctx, void *arg, int count, struct pt_regs *regs)
4448 {
4449         struct task_struct *task = PFM_CTX_TASK(ctx);
4450         struct pt_regs *tregs;
4451         int prev_state, is_system;
4452         int ret;
4453
4454         DPRINT(("ctx_state=%d task [%d]\n", ctx->ctx_state, task ? task_pid_nr(task) : -1));
4455
4456         prev_state = ctx->ctx_state;
4457         is_system  = ctx->ctx_fl_system;
4458
4459         /*
4460          * unload only when necessary
4461          */
4462         if (prev_state == PFM_CTX_UNLOADED) {
4463                 DPRINT(("ctx_state=%d, nothing to do\n", prev_state));
4464                 return 0;
4465         }
4466
4467         /*
4468          * clear psr and dcr bits
4469          */
4470         ret = pfm_stop(ctx, NULL, 0, regs);
4471         if (ret) return ret;
4472
4473         ctx->ctx_state = PFM_CTX_UNLOADED;
4474
4475         /*
4476          * in system mode, we need to update the PMU directly
4477          * and the user level state of the caller, which may not
4478          * necessarily be the creator of the context.
4479          */
4480         if (is_system) {
4481
4482                 /*
4483                  * Update cpuinfo
4484                  *
4485                  * local PMU is taken care of in pfm_stop()
4486                  */
4487                 PFM_CPUINFO_CLEAR(PFM_CPUINFO_SYST_WIDE);
4488                 PFM_CPUINFO_CLEAR(PFM_CPUINFO_EXCL_IDLE);
4489
4490                 /*
4491                  * save PMDs in context
4492                  * release ownership
4493                  */
4494                 pfm_flush_pmds(current, ctx);
4495
4496                 /*
4497                  * at this point we are done with the PMU
4498                  * so we can unreserve the resource.
4499                  */
4500                 if (prev_state != PFM_CTX_ZOMBIE)
4501                         pfm_unreserve_session(ctx, 1 , ctx->ctx_cpu);
4502
4503                 /*
4504                  * disconnect context from task
4505                  */
4506                 task->thread.pfm_context = NULL;
4507                 /*
4508                  * disconnect task from context
4509                  */
4510                 ctx->ctx_task = NULL;
4511
4512                 /*
4513                  * There is nothing more to cleanup here.
4514                  */
4515                 return 0;
4516         }
4517
4518         /*
4519          * per-task mode
4520          */
4521         tregs = task == current ? regs : task_pt_regs(task);
4522
4523         if (task == current) {
4524                 /*
4525                  * cancel user level control
4526                  */
4527                 ia64_psr(regs)->sp = 1;
4528
4529                 DPRINT(("setting psr.sp for [%d]\n", task_pid_nr(task)));
4530         }
4531         /*
4532          * save PMDs to context
4533          * release ownership
4534          */
4535         pfm_flush_pmds(task, ctx);
4536
4537         /*
4538          * at this point we are done with the PMU
4539          * so we can unreserve the resource.
4540          *
4541          * when state was ZOMBIE, we have already unreserved.
4542          */
4543         if (prev_state != PFM_CTX_ZOMBIE)
4544                 pfm_unreserve_session(ctx, 0 , ctx->ctx_cpu);
4545
4546         /*
4547          * reset activation counter and psr
4548          */
4549         ctx->ctx_last_activation = PFM_INVALID_ACTIVATION;
4550         SET_LAST_CPU(ctx, -1);
4551
4552         /*
4553          * PMU state will not be restored
4554          */
4555         task->thread.flags &= ~IA64_THREAD_PM_VALID;
4556
4557         /*
4558          * break links between context and task
4559          */
4560         task->thread.pfm_context  = NULL;
4561         ctx->ctx_task             = NULL;
4562
4563         PFM_SET_WORK_PENDING(task, 0);
4564
4565         ctx->ctx_fl_trap_reason  = PFM_TRAP_REASON_NONE;
4566         ctx->ctx_fl_can_restart  = 0;
4567         ctx->ctx_fl_going_zombie = 0;
4568
4569         DPRINT(("disconnected [%d] from context\n", task_pid_nr(task)));
4570
4571         return 0;
4572 }
4573
4574
4575 /*
4576  * called only from exit_thread(): task == current
4577  * we come here only if current has a context attached (loaded or masked)
4578  */
4579 void
4580 pfm_exit_thread(struct task_struct *task)
4581 {
4582         pfm_context_t *ctx;
4583         unsigned long flags;
4584         struct pt_regs *regs = task_pt_regs(task);
4585         int ret, state;
4586         int free_ok = 0;
4587
4588         ctx = PFM_GET_CTX(task);
4589
4590         PROTECT_CTX(ctx, flags);
4591
4592         DPRINT(("state=%d task [%d]\n", ctx->ctx_state, task_pid_nr(task)));
4593
4594         state = ctx->ctx_state;
4595         switch(state) {
4596                 case PFM_CTX_UNLOADED:
4597                         /*
4598                          * only comes to this function if pfm_context is not NULL, i.e., cannot
4599                          * be in unloaded state
4600                          */
4601                         printk(KERN_ERR "perfmon: pfm_exit_thread [%d] ctx unloaded\n", task_pid_nr(task));
4602                         break;
4603                 case PFM_CTX_LOADED:
4604                 case PFM_CTX_MASKED:
4605                         ret = pfm_context_unload(ctx, NULL, 0, regs);
4606                         if (ret) {
4607                                 printk(KERN_ERR "perfmon: pfm_exit_thread [%d] state=%d unload failed %d\n", task_pid_nr(task), state, ret);
4608                         }
4609                         DPRINT(("ctx unloaded for current state was %d\n", state));
4610
4611                         pfm_end_notify_user(ctx);
4612                         break;
4613                 case PFM_CTX_ZOMBIE:
4614                         ret = pfm_context_unload(ctx, NULL, 0, regs);
4615                         if (ret) {
4616                                 printk(KERN_ERR "perfmon: pfm_exit_thread [%d] state=%d unload failed %d\n", task_pid_nr(task), state, ret);
4617                         }
4618                         free_ok = 1;
4619                         break;
4620                 default:
4621                         printk(KERN_ERR "perfmon: pfm_exit_thread [%d] unexpected state=%d\n", task_pid_nr(task), state);
4622                         break;
4623         }
4624         UNPROTECT_CTX(ctx, flags);
4625
4626         { u64 psr = pfm_get_psr();
4627           BUG_ON(psr & (IA64_PSR_UP|IA64_PSR_PP));
4628           BUG_ON(GET_PMU_OWNER());
4629           BUG_ON(ia64_psr(regs)->up);
4630           BUG_ON(ia64_psr(regs)->pp);
4631         }
4632
4633         /*
4634          * All memory free operations (especially for vmalloc'ed memory)
4635          * MUST be done with interrupts ENABLED.
4636          */
4637         if (free_ok) pfm_context_free(ctx);
4638 }
4639
4640 /*
4641  * functions MUST be listed in the increasing order of their index (see permfon.h)
4642  */
4643 #define PFM_CMD(name, flags, arg_count, arg_type, getsz) { name, #name, flags, arg_count, sizeof(arg_type), getsz }
4644 #define PFM_CMD_S(name, flags) { name, #name, flags, 0, 0, NULL }
4645 #define PFM_CMD_PCLRWS  (PFM_CMD_FD|PFM_CMD_ARG_RW|PFM_CMD_STOP)
4646 #define PFM_CMD_PCLRW   (PFM_CMD_FD|PFM_CMD_ARG_RW)
4647 #define PFM_CMD_NONE    { NULL, "no-cmd", 0, 0, 0, NULL}
4648
4649 static pfm_cmd_desc_t pfm_cmd_tab[]={
4650 /* 0  */PFM_CMD_NONE,
4651 /* 1  */PFM_CMD(pfm_write_pmcs, PFM_CMD_PCLRWS, PFM_CMD_ARG_MANY, pfarg_reg_t, NULL),
4652 /* 2  */PFM_CMD(pfm_write_pmds, PFM_CMD_PCLRWS, PFM_CMD_ARG_MANY, pfarg_reg_t, NULL),
4653 /* 3  */PFM_CMD(pfm_read_pmds, PFM_CMD_PCLRWS, PFM_CMD_ARG_MANY, pfarg_reg_t, NULL),
4654 /* 4  */PFM_CMD_S(pfm_stop, PFM_CMD_PCLRWS),
4655 /* 5  */PFM_CMD_S(pfm_start, PFM_CMD_PCLRWS),
4656 /* 6  */PFM_CMD_NONE,
4657 /* 7  */PFM_CMD_NONE,
4658 /* 8  */PFM_CMD(pfm_context_create, PFM_CMD_ARG_RW, 1, pfarg_context_t, pfm_ctx_getsize),
4659 /* 9  */PFM_CMD_NONE,
4660 /* 10 */PFM_CMD_S(pfm_restart, PFM_CMD_PCLRW),
4661 /* 11 */PFM_CMD_NONE,
4662 /* 12 */PFM_CMD(pfm_get_features, PFM_CMD_ARG_RW, 1, pfarg_features_t, NULL),
4663 /* 13 */PFM_CMD(pfm_debug, 0, 1, unsigned int, NULL),
4664 /* 14 */PFM_CMD_NONE,
4665 /* 15 */PFM_CMD(pfm_get_pmc_reset, PFM_CMD_ARG_RW, PFM_CMD_ARG_MANY, pfarg_reg_t, NULL),
4666 /* 16 */PFM_CMD(pfm_context_load, PFM_CMD_PCLRWS, 1, pfarg_load_t, NULL),
4667 /* 17 */PFM_CMD_S(pfm_context_unload, PFM_CMD_PCLRWS),
4668 /* 18 */PFM_CMD_NONE,
4669 /* 19 */PFM_CMD_NONE,
4670 /* 20 */PFM_CMD_NONE,
4671 /* 21 */PFM_CMD_NONE,
4672 /* 22 */PFM_CMD_NONE,
4673 /* 23 */PFM_CMD_NONE,
4674 /* 24 */PFM_CMD_NONE,
4675 /* 25 */PFM_CMD_NONE,
4676 /* 26 */PFM_CMD_NONE,
4677 /* 27 */PFM_CMD_NONE,
4678 /* 28 */PFM_CMD_NONE,
4679 /* 29 */PFM_CMD_NONE,
4680 /* 30 */PFM_CMD_NONE,
4681 /* 31 */PFM_CMD_NONE,
4682 /* 32 */PFM_CMD(pfm_write_ibrs, PFM_CMD_PCLRWS, PFM_CMD_ARG_MANY, pfarg_dbreg_t, NULL),
4683 /* 33 */PFM_CMD(pfm_write_dbrs, PFM_CMD_PCLRWS, PFM_CMD_ARG_MANY, pfarg_dbreg_t, NULL)
4684 };
4685 #define PFM_CMD_COUNT   (sizeof(pfm_cmd_tab)/sizeof(pfm_cmd_desc_t))
4686
4687 static int
4688 pfm_check_task_state(pfm_context_t *ctx, int cmd, unsigned long flags)
4689 {
4690         struct task_struct *task;
4691         int state, old_state;
4692
4693 recheck:
4694         state = ctx->ctx_state;
4695         task  = ctx->ctx_task;
4696
4697         if (task == NULL) {
4698                 DPRINT(("context %d no task, state=%d\n", ctx->ctx_fd, state));
4699                 return 0;
4700         }
4701
4702         DPRINT(("context %d state=%d [%d] task_state=%ld must_stop=%d\n",
4703                 ctx->ctx_fd,
4704                 state,
4705                 task_pid_nr(task),
4706                 task->state, PFM_CMD_STOPPED(cmd)));
4707
4708         /*
4709          * self-monitoring always ok.
4710          *
4711          * for system-wide the caller can either be the creator of the
4712          * context (to one to which the context is attached to) OR
4713          * a task running on the same CPU as the session.
4714          */
4715         if (task == current || ctx->ctx_fl_system) return 0;
4716
4717         /*
4718          * we are monitoring another thread
4719          */
4720         switch(state) {
4721                 case PFM_CTX_UNLOADED:
4722                         /*
4723                          * if context is UNLOADED we are safe to go
4724                          */
4725                         return 0;
4726                 case PFM_CTX_ZOMBIE:
4727                         /*
4728                          * no command can operate on a zombie context
4729                          */
4730                         DPRINT(("cmd %d state zombie cannot operate on context\n", cmd));
4731                         return -EINVAL;
4732                 case PFM_CTX_MASKED:
4733                         /*
4734                          * PMU state has been saved to software even though
4735                          * the thread may still be running.
4736                          */
4737                         if (cmd != PFM_UNLOAD_CONTEXT) return 0;
4738         }
4739
4740         /*
4741          * context is LOADED or MASKED. Some commands may need to have
4742          * the task stopped.
4743          *
4744          * We could lift this restriction for UP but it would mean that
4745          * the user has no guarantee the task would not run between
4746          * two successive calls to perfmonctl(). That's probably OK.
4747          * If this user wants to ensure the task does not run, then
4748          * the task must be stopped.
4749          */
4750         if (PFM_CMD_STOPPED(cmd)) {
4751                 if (!task_is_stopped_or_traced(task)) {
4752                         DPRINT(("[%d] task not in stopped state\n", task_pid_nr(task)));
4753                         return -EBUSY;
4754                 }
4755                 /*
4756                  * task is now stopped, wait for ctxsw out
4757                  *
4758                  * This is an interesting point in the code.
4759                  * We need to unprotect the context because
4760                  * the pfm_save_regs() routines needs to grab
4761                  * the same lock. There are danger in doing
4762                  * this because it leaves a window open for
4763                  * another task to get access to the context
4764                  * and possibly change its state. The one thing
4765                  * that is not possible is for the context to disappear
4766                  * because we are protected by the VFS layer, i.e.,
4767                  * get_fd()/put_fd().
4768                  */
4769                 old_state = state;
4770
4771                 UNPROTECT_CTX(ctx, flags);
4772
4773                 wait_task_inactive(task, 0);
4774
4775                 PROTECT_CTX(ctx, flags);
4776
4777                 /*
4778                  * we must recheck to verify if state has changed
4779                  */
4780                 if (ctx->ctx_state != old_state) {
4781                         DPRINT(("old_state=%d new_state=%d\n", old_state, ctx->ctx_state));
4782                         goto recheck;
4783                 }
4784         }
4785         return 0;
4786 }
4787
4788 /*
4789  * system-call entry point (must return long)
4790  */
4791 asmlinkage long
4792 sys_perfmonctl (int fd, int cmd, void __user *arg, int count)
4793 {
4794         struct file *file = NULL;
4795         pfm_context_t *ctx = NULL;
4796         unsigned long flags = 0UL;
4797         void *args_k = NULL;
4798         long ret; /* will expand int return types */
4799         size_t base_sz, sz, xtra_sz = 0;
4800         int narg, completed_args = 0, call_made = 0, cmd_flags;
4801         int (*func)(pfm_context_t *ctx, void *arg, int count, struct pt_regs *regs);
4802         int (*getsize)(void *arg, size_t *sz);
4803 #define PFM_MAX_ARGSIZE 4096
4804
4805         /*
4806          * reject any call if perfmon was disabled at initialization
4807          */
4808         if (unlikely(pmu_conf == NULL)) return -ENOSYS;
4809
4810         if (unlikely(cmd < 0 || cmd >= PFM_CMD_COUNT)) {
4811                 DPRINT(("invalid cmd=%d\n", cmd));
4812                 return -EINVAL;
4813         }
4814
4815         func      = pfm_cmd_tab[cmd].cmd_func;
4816         narg      = pfm_cmd_tab[cmd].cmd_narg;
4817         base_sz   = pfm_cmd_tab[cmd].cmd_argsize;
4818         getsize   = pfm_cmd_tab[cmd].cmd_getsize;
4819         cmd_flags = pfm_cmd_tab[cmd].cmd_flags;
4820
4821         if (unlikely(func == NULL)) {
4822                 DPRINT(("invalid cmd=%d\n", cmd));
4823                 return -EINVAL;
4824         }
4825
4826         DPRINT(("cmd=%s idx=%d narg=0x%x argsz=%lu count=%d\n",
4827                 PFM_CMD_NAME(cmd),
4828                 cmd,
4829                 narg,
4830                 base_sz,
4831                 count));
4832
4833         /*
4834          * check if number of arguments matches what the command expects
4835          */
4836         if (unlikely((narg == PFM_CMD_ARG_MANY && count <= 0) || (narg > 0 && narg != count)))
4837                 return -EINVAL;
4838
4839 restart_args:
4840         sz = xtra_sz + base_sz*count;
4841         /*
4842          * limit abuse to min page size
4843          */
4844         if (unlikely(sz > PFM_MAX_ARGSIZE)) {
4845                 printk(KERN_ERR "perfmon: [%d] argument too big %lu\n", task_pid_nr(current), sz);
4846                 return -E2BIG;
4847         }
4848
4849         /*
4850          * allocate default-sized argument buffer
4851          */
4852         if (likely(count && args_k == NULL)) {
4853                 args_k = kmalloc(PFM_MAX_ARGSIZE, GFP_KERNEL);
4854                 if (args_k == NULL) return -ENOMEM;
4855         }
4856
4857         ret = -EFAULT;
4858
4859         /*
4860          * copy arguments
4861          *
4862          * assume sz = 0 for command without parameters
4863          */
4864         if (sz && copy_from_user(args_k, arg, sz)) {
4865                 DPRINT(("cannot copy_from_user %lu bytes @%p\n", sz, arg));
4866                 goto error_args;
4867         }
4868
4869         /*
4870          * check if command supports extra parameters
4871          */
4872         if (completed_args == 0 && getsize) {
4873                 /*
4874                  * get extra parameters size (based on main argument)
4875                  */
4876                 ret = (*getsize)(args_k, &xtra_sz);
4877                 if (ret) goto error_args;
4878
4879                 completed_args = 1;
4880
4881                 DPRINT(("restart_args sz=%lu xtra_sz=%lu\n", sz, xtra_sz));
4882
4883                 /* retry if necessary */
4884                 if (likely(xtra_sz)) goto restart_args;
4885         }
4886
4887         if (unlikely((cmd_flags & PFM_CMD_FD) == 0)) goto skip_fd;
4888
4889         ret = -EBADF;
4890
4891         file = fget(fd);
4892         if (unlikely(file == NULL)) {
4893                 DPRINT(("invalid fd %d\n", fd));
4894                 goto error_args;
4895         }
4896         if (unlikely(PFM_IS_FILE(file) == 0)) {
4897                 DPRINT(("fd %d not related to perfmon\n", fd));
4898                 goto error_args;
4899         }
4900
4901         ctx = (pfm_context_t *)file->private_data;
4902         if (unlikely(ctx == NULL)) {
4903                 DPRINT(("no context for fd %d\n", fd));
4904                 goto error_args;
4905         }
4906         prefetch(&ctx->ctx_state);
4907
4908         PROTECT_CTX(ctx, flags);
4909
4910         /*
4911          * check task is stopped
4912          */
4913         ret = pfm_check_task_state(ctx, cmd, flags);
4914         if (unlikely(ret)) goto abort_locked;
4915
4916 skip_fd:
4917         ret = (*func)(ctx, args_k, count, task_pt_regs(current));
4918
4919         call_made = 1;
4920
4921 abort_locked:
4922         if (likely(ctx)) {
4923                 DPRINT(("context unlocked\n"));
4924                 UNPROTECT_CTX(ctx, flags);
4925         }
4926
4927         /* copy argument back to user, if needed */
4928         if (call_made && PFM_CMD_RW_ARG(cmd) && copy_to_user(arg, args_k, base_sz*count)) ret = -EFAULT;
4929
4930 error_args:
4931         if (file)
4932                 fput(file);
4933
4934         kfree(args_k);
4935
4936         DPRINT(("cmd=%s ret=%ld\n", PFM_CMD_NAME(cmd), ret));
4937
4938         return ret;
4939 }
4940
4941 static void
4942 pfm_resume_after_ovfl(pfm_context_t *ctx, unsigned long ovfl_regs, struct pt_regs *regs)
4943 {
4944         pfm_buffer_fmt_t *fmt = ctx->ctx_buf_fmt;
4945         pfm_ovfl_ctrl_t rst_ctrl;
4946         int state;
4947         int ret = 0;
4948
4949         state = ctx->ctx_state;
4950         /*
4951          * Unlock sampling buffer and reset index atomically
4952          * XXX: not really needed when blocking
4953          */
4954         if (CTX_HAS_SMPL(ctx)) {
4955
4956                 rst_ctrl.bits.mask_monitoring = 0;
4957                 rst_ctrl.bits.reset_ovfl_pmds = 0;
4958
4959                 if (state == PFM_CTX_LOADED)
4960                         ret = pfm_buf_fmt_restart_active(fmt, current, &rst_ctrl, ctx->ctx_smpl_hdr, regs);
4961                 else
4962                         ret = pfm_buf_fmt_restart(fmt, current, &rst_ctrl, ctx->ctx_smpl_hdr, regs);
4963         } else {
4964                 rst_ctrl.bits.mask_monitoring = 0;
4965                 rst_ctrl.bits.reset_ovfl_pmds = 1;
4966         }
4967
4968         if (ret == 0) {
4969                 if (rst_ctrl.bits.reset_ovfl_pmds) {
4970                         pfm_reset_regs(ctx, &ovfl_regs, PFM_PMD_LONG_RESET);
4971                 }
4972                 if (rst_ctrl.bits.mask_monitoring == 0) {
4973                         DPRINT(("resuming monitoring\n"));
4974                         if (ctx->ctx_state == PFM_CTX_MASKED) pfm_restore_monitoring(current);
4975                 } else {
4976                         DPRINT(("stopping monitoring\n"));
4977                         //pfm_stop_monitoring(current, regs);
4978                 }
4979                 ctx->ctx_state = PFM_CTX_LOADED;
4980         }
4981 }
4982
4983 /*
4984  * context MUST BE LOCKED when calling
4985  * can only be called for current
4986  */
4987 static void
4988 pfm_context_force_terminate(pfm_context_t *ctx, struct pt_regs *regs)
4989 {
4990         int ret;
4991
4992         DPRINT(("entering for [%d]\n", task_pid_nr(current)));
4993
4994         ret = pfm_context_unload(ctx, NULL, 0, regs);
4995         if (ret) {
4996                 printk(KERN_ERR "pfm_context_force_terminate: [%d] unloaded failed with %d\n", task_pid_nr(current), ret);
4997         }
4998
4999         /*
5000          * and wakeup controlling task, indicating we are now disconnected
5001          */
5002         wake_up_interruptible(&ctx->ctx_zombieq);
5003
5004         /*
5005          * given that context is still locked, the controlling
5006          * task will only get access when we return from
5007          * pfm_handle_work().
5008          */
5009 }
5010
5011 static int pfm_ovfl_notify_user(pfm_context_t *ctx, unsigned long ovfl_pmds);
5012
5013  /*
5014   * pfm_handle_work() can be called with interrupts enabled
5015   * (TIF_NEED_RESCHED) or disabled. The down_interruptible
5016   * call may sleep, therefore we must re-enable interrupts
5017   * to avoid deadlocks. It is safe to do so because this function
5018   * is called ONLY when returning to user level (pUStk=1), in which case
5019   * there is no risk of kernel stack overflow due to deep
5020   * interrupt nesting.
5021   */
5022 void
5023 pfm_handle_work(void)
5024 {
5025         pfm_context_t *ctx;
5026         struct pt_regs *regs;
5027         unsigned long flags, dummy_flags;
5028         unsigned long ovfl_regs;
5029         unsigned int reason;
5030         int ret;
5031
5032         ctx = PFM_GET_CTX(current);
5033         if (ctx == NULL) {
5034                 printk(KERN_ERR "perfmon: [%d] has no PFM context\n",
5035                         task_pid_nr(current));
5036                 return;
5037         }
5038
5039         PROTECT_CTX(ctx, flags);
5040
5041         PFM_SET_WORK_PENDING(current, 0);
5042
5043         regs = task_pt_regs(current);
5044
5045         /*
5046          * extract reason for being here and clear
5047          */
5048         reason = ctx->ctx_fl_trap_reason;
5049         ctx->ctx_fl_trap_reason = PFM_TRAP_REASON_NONE;
5050         ovfl_regs = ctx->ctx_ovfl_regs[0];
5051
5052         DPRINT(("reason=%d state=%d\n", reason, ctx->ctx_state));
5053
5054         /*
5055          * must be done before we check for simple-reset mode
5056          */
5057         if (ctx->ctx_fl_going_zombie || ctx->ctx_state == PFM_CTX_ZOMBIE)
5058                 goto do_zombie;
5059
5060         //if (CTX_OVFL_NOBLOCK(ctx)) goto skip_blocking;
5061         if (reason == PFM_TRAP_REASON_RESET)
5062                 goto skip_blocking;
5063
5064         /*
5065          * restore interrupt mask to what it was on entry.
5066          * Could be enabled/diasbled.
5067          */
5068         UNPROTECT_CTX(ctx, flags);
5069
5070         /*
5071          * force interrupt enable because of down_interruptible()
5072          */
5073         local_irq_enable();
5074
5075         DPRINT(("before block sleeping\n"));
5076
5077         /*
5078          * may go through without blocking on SMP systems
5079          * if restart has been received already by the time we call down()
5080          */
5081         ret = wait_for_completion_interruptible(&ctx->ctx_restart_done);
5082
5083         DPRINT(("after block sleeping ret=%d\n", ret));
5084
5085         /*
5086          * lock context and mask interrupts again
5087          * We save flags into a dummy because we may have
5088          * altered interrupts mask compared to entry in this
5089          * function.
5090          */
5091         PROTECT_CTX(ctx, dummy_flags);
5092
5093         /*
5094          * we need to read the ovfl_regs only after wake-up
5095          * because we may have had pfm_write_pmds() in between
5096          * and that can changed PMD values and therefore
5097          * ovfl_regs is reset for these new PMD values.
5098          */
5099         ovfl_regs = ctx->ctx_ovfl_regs[0];
5100
5101         if (ctx->ctx_fl_going_zombie) {
5102 do_zombie:
5103                 DPRINT(("context is zombie, bailing out\n"));
5104                 pfm_context_force_terminate(ctx, regs);
5105                 goto nothing_to_do;
5106         }
5107         /*
5108          * in case of interruption of down() we don't restart anything
5109          */
5110         if (ret < 0)
5111                 goto nothing_to_do;
5112
5113 skip_blocking:
5114         pfm_resume_after_ovfl(ctx, ovfl_regs, regs);
5115         ctx->ctx_ovfl_regs[0] = 0UL;
5116
5117 nothing_to_do:
5118         /*
5119          * restore flags as they were upon entry
5120          */
5121         UNPROTECT_CTX(ctx, flags);
5122 }
5123
5124 static int
5125 pfm_notify_user(pfm_context_t *ctx, pfm_msg_t *msg)
5126 {
5127         if (ctx->ctx_state == PFM_CTX_ZOMBIE) {
5128                 DPRINT(("ignoring overflow notification, owner is zombie\n"));
5129                 return 0;
5130         }
5131
5132         DPRINT(("waking up somebody\n"));
5133
5134         if (msg) wake_up_interruptible(&ctx->ctx_msgq_wait);
5135
5136         /*
5137          * safe, we are not in intr handler, nor in ctxsw when
5138          * we come here
5139          */
5140         kill_fasync (&ctx->ctx_async_queue, SIGIO, POLL_IN);
5141
5142         return 0;
5143 }
5144
5145 static int
5146 pfm_ovfl_notify_user(pfm_context_t *ctx, unsigned long ovfl_pmds)
5147 {
5148         pfm_msg_t *msg = NULL;
5149
5150         if (ctx->ctx_fl_no_msg == 0) {
5151                 msg = pfm_get_new_msg(ctx);
5152                 if (msg == NULL) {
5153                         printk(KERN_ERR "perfmon: pfm_ovfl_notify_user no more notification msgs\n");
5154                         return -1;
5155                 }
5156
5157                 msg->pfm_ovfl_msg.msg_type         = PFM_MSG_OVFL;
5158                 msg->pfm_ovfl_msg.msg_ctx_fd       = ctx->ctx_fd;
5159                 msg->pfm_ovfl_msg.msg_active_set   = 0;
5160                 msg->pfm_ovfl_msg.msg_ovfl_pmds[0] = ovfl_pmds;
5161                 msg->pfm_ovfl_msg.msg_ovfl_pmds[1] = 0UL;
5162                 msg->pfm_ovfl_msg.msg_ovfl_pmds[2] = 0UL;
5163                 msg->pfm_ovfl_msg.msg_ovfl_pmds[3] = 0UL;
5164                 msg->pfm_ovfl_msg.msg_tstamp       = 0UL;
5165         }
5166
5167         DPRINT(("ovfl msg: msg=%p no_msg=%d fd=%d ovfl_pmds=0x%lx\n",
5168                 msg,
5169                 ctx->ctx_fl_no_msg,
5170                 ctx->ctx_fd,
5171                 ovfl_pmds));
5172
5173         return pfm_notify_user(ctx, msg);
5174 }
5175
5176 static int
5177 pfm_end_notify_user(pfm_context_t *ctx)
5178 {
5179         pfm_msg_t *msg;
5180
5181         msg = pfm_get_new_msg(ctx);
5182         if (msg == NULL) {
5183                 printk(KERN_ERR "perfmon: pfm_end_notify_user no more notification msgs\n");
5184                 return -1;
5185         }
5186         /* no leak */
5187         memset(msg, 0, sizeof(*msg));
5188
5189         msg->pfm_end_msg.msg_type    = PFM_MSG_END;
5190         msg->pfm_end_msg.msg_ctx_fd  = ctx->ctx_fd;
5191         msg->pfm_ovfl_msg.msg_tstamp = 0UL;
5192
5193         DPRINT(("end msg: msg=%p no_msg=%d ctx_fd=%d\n",
5194                 msg,
5195                 ctx->ctx_fl_no_msg,
5196                 ctx->ctx_fd));
5197
5198         return pfm_notify_user(ctx, msg);
5199 }
5200
5201 /*
5202  * main overflow processing routine.
5203  * it can be called from the interrupt path or explicitly during the context switch code
5204  */
5205 static void
5206 pfm_overflow_handler(struct task_struct *task, pfm_context_t *ctx, u64 pmc0, struct pt_regs *regs)
5207 {
5208         pfm_ovfl_arg_t *ovfl_arg;
5209         unsigned long mask;
5210         unsigned long old_val, ovfl_val, new_val;
5211         unsigned long ovfl_notify = 0UL, ovfl_pmds = 0UL, smpl_pmds = 0UL, reset_pmds;
5212         unsigned long tstamp;
5213         pfm_ovfl_ctrl_t ovfl_ctrl;
5214         unsigned int i, has_smpl;
5215         int must_notify = 0;
5216
5217         if (unlikely(ctx->ctx_state == PFM_CTX_ZOMBIE)) goto stop_monitoring;
5218
5219         /*
5220          * sanity test. Should never happen
5221          */
5222         if (unlikely((pmc0 & 0x1) == 0)) goto sanity_check;
5223
5224         tstamp   = ia64_get_itc();
5225         mask     = pmc0 >> PMU_FIRST_COUNTER;
5226         ovfl_val = pmu_conf->ovfl_val;
5227         has_smpl = CTX_HAS_SMPL(ctx);
5228
5229         DPRINT_ovfl(("pmc0=0x%lx pid=%d iip=0x%lx, %s "
5230                      "used_pmds=0x%lx\n",
5231                         pmc0,
5232                         task ? task_pid_nr(task): -1,
5233                         (regs ? regs->cr_iip : 0),
5234                         CTX_OVFL_NOBLOCK(ctx) ? "nonblocking" : "blocking",
5235                         ctx->ctx_used_pmds[0]));
5236
5237
5238         /*
5239          * first we update the virtual counters
5240          * assume there was a prior ia64_srlz_d() issued
5241          */
5242         for (i = PMU_FIRST_COUNTER; mask ; i++, mask >>= 1) {
5243
5244                 /* skip pmd which did not overflow */
5245                 if ((mask & 0x1) == 0) continue;
5246
5247                 /*
5248                  * Note that the pmd is not necessarily 0 at this point as qualified events
5249                  * may have happened before the PMU was frozen. The residual count is not
5250                  * taken into consideration here but will be with any read of the pmd via
5251                  * pfm_read_pmds().
5252                  */
5253                 old_val              = new_val = ctx->ctx_pmds[i].val;
5254                 new_val             += 1 + ovfl_val;
5255                 ctx->ctx_pmds[i].val = new_val;
5256
5257                 /*
5258                  * check for overflow condition
5259                  */
5260                 if (likely(old_val > new_val)) {
5261                         ovfl_pmds |= 1UL << i;
5262                         if (PMC_OVFL_NOTIFY(ctx, i)) ovfl_notify |= 1UL << i;
5263                 }
5264
5265                 DPRINT_ovfl(("ctx_pmd[%d].val=0x%lx old_val=0x%lx pmd=0x%lx ovfl_pmds=0x%lx ovfl_notify=0x%lx\n",
5266                         i,
5267                         new_val,
5268                         old_val,
5269                         ia64_get_pmd(i) & ovfl_val,
5270                         ovfl_pmds,
5271                         ovfl_notify));
5272         }
5273
5274         /*
5275          * there was no 64-bit overflow, nothing else to do
5276          */
5277         if (ovfl_pmds == 0UL) return;
5278
5279         /*
5280          * reset all control bits
5281          */
5282         ovfl_ctrl.val = 0;
5283         reset_pmds    = 0UL;
5284
5285         /*
5286          * if a sampling format module exists, then we "cache" the overflow by
5287          * calling the module's handler() routine.
5288          */
5289         if (has_smpl) {
5290                 unsigned long start_cycles, end_cycles;
5291                 unsigned long pmd_mask;
5292                 int j, k, ret = 0;
5293                 int this_cpu = smp_processor_id();
5294
5295                 pmd_mask = ovfl_pmds >> PMU_FIRST_COUNTER;
5296                 ovfl_arg = &ctx->ctx_ovfl_arg;
5297
5298                 prefetch(ctx->ctx_smpl_hdr);
5299
5300                 for(i=PMU_FIRST_COUNTER; pmd_mask && ret == 0; i++, pmd_mask >>=1) {
5301
5302                         mask = 1UL << i;
5303
5304                         if ((pmd_mask & 0x1) == 0) continue;
5305
5306                         ovfl_arg->ovfl_pmd      = (unsigned char )i;
5307                         ovfl_arg->ovfl_notify   = ovfl_notify & mask ? 1 : 0;
5308                         ovfl_arg->active_set    = 0;
5309                         ovfl_arg->ovfl_ctrl.val = 0; /* module must fill in all fields */
5310                         ovfl_arg->smpl_pmds[0]  = smpl_pmds = ctx->ctx_pmds[i].smpl_pmds[0];
5311
5312                         ovfl_arg->pmd_value      = ctx->ctx_pmds[i].val;
5313                         ovfl_arg->pmd_last_reset = ctx->ctx_pmds[i].lval;
5314                         ovfl_arg->pmd_eventid    = ctx->ctx_pmds[i].eventid;
5315
5316                         /*
5317                          * copy values of pmds of interest. Sampling format may copy them
5318                          * into sampling buffer.
5319                          */
5320                         if (smpl_pmds) {
5321                                 for(j=0, k=0; smpl_pmds; j++, smpl_pmds >>=1) {
5322                                         if ((smpl_pmds & 0x1) == 0) continue;
5323                                         ovfl_arg->smpl_pmds_values[k++] = PMD_IS_COUNTING(j) ?  pfm_read_soft_counter(ctx, j) : ia64_get_pmd(j);
5324                                         DPRINT_ovfl(("smpl_pmd[%d]=pmd%u=0x%lx\n", k-1, j, ovfl_arg->smpl_pmds_values[k-1]));
5325                                 }
5326                         }
5327
5328                         pfm_stats[this_cpu].pfm_smpl_handler_calls++;
5329
5330                         start_cycles = ia64_get_itc();
5331
5332                         /*
5333                          * call custom buffer format record (handler) routine
5334                          */
5335                         ret = (*ctx->ctx_buf_fmt->fmt_handler)(task, ctx->ctx_smpl_hdr, ovfl_arg, regs, tstamp);
5336
5337                         end_cycles = ia64_get_itc();
5338
5339                         /*
5340                          * For those controls, we take the union because they have
5341                          * an all or nothing behavior.
5342                          */
5343                         ovfl_ctrl.bits.notify_user     |= ovfl_arg->ovfl_ctrl.bits.notify_user;
5344                         ovfl_ctrl.bits.block_task      |= ovfl_arg->ovfl_ctrl.bits.block_task;
5345                         ovfl_ctrl.bits.mask_monitoring |= ovfl_arg->ovfl_ctrl.bits.mask_monitoring;
5346                         /*
5347                          * build the bitmask of pmds to reset now
5348                          */
5349                         if (ovfl_arg->ovfl_ctrl.bits.reset_ovfl_pmds) reset_pmds |= mask;
5350
5351                         pfm_stats[this_cpu].pfm_smpl_handler_cycles += end_cycles - start_cycles;
5352                 }
5353                 /*
5354                  * when the module cannot handle the rest of the overflows, we abort right here
5355                  */
5356                 if (ret && pmd_mask) {
5357                         DPRINT(("handler aborts leftover ovfl_pmds=0x%lx\n",
5358                                 pmd_mask<<PMU_FIRST_COUNTER));
5359                 }
5360                 /*
5361                  * remove the pmds we reset now from the set of pmds to reset in pfm_restart()
5362                  */
5363                 ovfl_pmds &= ~reset_pmds;
5364         } else {
5365                 /*
5366                  * when no sampling module is used, then the default
5367                  * is to notify on overflow if requested by user
5368                  */
5369                 ovfl_ctrl.bits.notify_user     = ovfl_notify ? 1 : 0;
5370                 ovfl_ctrl.bits.block_task      = ovfl_notify ? 1 : 0;
5371                 ovfl_ctrl.bits.mask_monitoring = ovfl_notify ? 1 : 0; /* XXX: change for saturation */
5372                 ovfl_ctrl.bits.reset_ovfl_pmds = ovfl_notify ? 0 : 1;
5373                 /*
5374                  * if needed, we reset all overflowed pmds
5375                  */
5376                 if (ovfl_notify == 0) reset_pmds = ovfl_pmds;
5377         }
5378
5379         DPRINT_ovfl(("ovfl_pmds=0x%lx reset_pmds=0x%lx\n", ovfl_pmds, reset_pmds));
5380
5381         /*
5382          * reset the requested PMD registers using the short reset values
5383          */
5384         if (reset_pmds) {
5385                 unsigned long bm = reset_pmds;
5386                 pfm_reset_regs(ctx, &bm, PFM_PMD_SHORT_RESET);
5387         }
5388
5389         if (ovfl_notify && ovfl_ctrl.bits.notify_user) {
5390                 /*
5391                  * keep track of what to reset when unblocking
5392                  */
5393                 ctx->ctx_ovfl_regs[0] = ovfl_pmds;
5394
5395                 /*
5396                  * check for blocking context
5397                  */
5398                 if (CTX_OVFL_NOBLOCK(ctx) == 0 && ovfl_ctrl.bits.block_task) {
5399
5400                         ctx->ctx_fl_trap_reason = PFM_TRAP_REASON_BLOCK;
5401
5402                         /*
5403                          * set the perfmon specific checking pending work for the task
5404                          */
5405                         PFM_SET_WORK_PENDING(task, 1);
5406
5407                         /*
5408                          * when coming from ctxsw, current still points to the
5409                          * previous task, therefore we must work with task and not current.
5410                          */
5411                         set_notify_resume(task);
5412                 }
5413                 /*
5414                  * defer until state is changed (shorten spin window). the context is locked
5415                  * anyway, so the signal receiver would come spin for nothing.
5416                  */
5417                 must_notify = 1;
5418         }
5419
5420         DPRINT_ovfl(("owner [%d] pending=%ld reason=%u ovfl_pmds=0x%lx ovfl_notify=0x%lx masked=%d\n",
5421                         GET_PMU_OWNER() ? task_pid_nr(GET_PMU_OWNER()) : -1,
5422                         PFM_GET_WORK_PENDING(task),
5423                         ctx->ctx_fl_trap_reason,
5424                         ovfl_pmds,
5425                         ovfl_notify,
5426                         ovfl_ctrl.bits.mask_monitoring ? 1 : 0));
5427         /*
5428          * in case monitoring must be stopped, we toggle the psr bits
5429          */
5430         if (ovfl_ctrl.bits.mask_monitoring) {
5431                 pfm_mask_monitoring(task);
5432                 ctx->ctx_state = PFM_CTX_MASKED;
5433                 ctx->ctx_fl_can_restart = 1;
5434         }
5435
5436         /*
5437          * send notification now
5438          */
5439         if (must_notify) pfm_ovfl_notify_user(ctx, ovfl_notify);
5440
5441         return;
5442
5443 sanity_check:
5444         printk(KERN_ERR "perfmon: CPU%d overflow handler [%d] pmc0=0x%lx\n",
5445                         smp_processor_id(),
5446                         task ? task_pid_nr(task) : -1,
5447                         pmc0);
5448         return;
5449
5450 stop_monitoring:
5451         /*
5452          * in SMP, zombie context is never restored but reclaimed in pfm_load_regs().
5453          * Moreover, zombies are also reclaimed in pfm_save_regs(). Therefore we can
5454          * come here as zombie only if the task is the current task. In which case, we
5455          * can access the PMU  hardware directly.
5456          *
5457          * Note that zombies do have PM_VALID set. So here we do the minimal.
5458          *
5459          * In case the context was zombified it could not be reclaimed at the time
5460          * the monitoring program exited. At this point, the PMU reservation has been
5461          * returned, the sampiing buffer has been freed. We must convert this call
5462          * into a spurious interrupt. However, we must also avoid infinite overflows
5463          * by stopping monitoring for this task. We can only come here for a per-task
5464          * context. All we need to do is to stop monitoring using the psr bits which
5465          * are always task private. By re-enabling secure montioring, we ensure that
5466          * the monitored task will not be able to re-activate monitoring.
5467          * The task will eventually be context switched out, at which point the context
5468          * will be reclaimed (that includes releasing ownership of the PMU).
5469          *
5470          * So there might be a window of time where the number of per-task session is zero
5471          * yet one PMU might have a owner and get at most one overflow interrupt for a zombie
5472          * context. This is safe because if a per-task session comes in, it will push this one
5473          * out and by the virtue on pfm_save_regs(), this one will disappear. If a system wide
5474          * session is force on that CPU, given that we use task pinning, pfm_save_regs() will
5475          * also push our zombie context out.
5476          *
5477          * Overall pretty hairy stuff....
5478          */
5479         DPRINT(("ctx is zombie for [%d], converted to spurious\n", task ? task_pid_nr(task): -1));
5480         pfm_clear_psr_up();
5481         ia64_psr(regs)->up = 0;
5482         ia64_psr(regs)->sp = 1;
5483         return;
5484 }
5485
5486 static int
5487 pfm_do_interrupt_handler(void *arg, struct pt_regs *regs)
5488 {
5489         struct task_struct *task;
5490         pfm_context_t *ctx;
5491         unsigned long flags;
5492         u64 pmc0;
5493         int this_cpu = smp_processor_id();
5494         int retval = 0;
5495
5496         pfm_stats[this_cpu].pfm_ovfl_intr_count++;
5497
5498         /*
5499          * srlz.d done before arriving here
5500          */
5501         pmc0 = ia64_get_pmc(0);
5502
5503         task = GET_PMU_OWNER();
5504         ctx  = GET_PMU_CTX();
5505
5506         /*
5507          * if we have some pending bits set
5508          * assumes : if any PMC0.bit[63-1] is set, then PMC0.fr = 1
5509          */
5510         if (PMC0_HAS_OVFL(pmc0) && task) {
5511                 /*
5512                  * we assume that pmc0.fr is always set here
5513                  */
5514
5515                 /* sanity check */
5516                 if (!ctx) goto report_spurious1;
5517
5518                 if (ctx->ctx_fl_system == 0 && (task->thread.flags & IA64_THREAD_PM_VALID) == 0)
5519                         goto report_spurious2;
5520
5521                 PROTECT_CTX_NOPRINT(ctx, flags);
5522
5523                 pfm_overflow_handler(task, ctx, pmc0, regs);
5524
5525                 UNPROTECT_CTX_NOPRINT(ctx, flags);
5526
5527         } else {
5528                 pfm_stats[this_cpu].pfm_spurious_ovfl_intr_count++;
5529                 retval = -1;
5530         }
5531         /*
5532          * keep it unfrozen at all times
5533          */
5534         pfm_unfreeze_pmu();
5535
5536         return retval;
5537
5538 report_spurious1:
5539         printk(KERN_INFO "perfmon: spurious overflow interrupt on CPU%d: process %d has no PFM context\n",
5540                 this_cpu, task_pid_nr(task));
5541         pfm_unfreeze_pmu();
5542         return -1;
5543 report_spurious2:
5544         printk(KERN_INFO "perfmon: spurious overflow interrupt on CPU%d: process %d, invalid flag\n",
5545                 this_cpu,
5546                 task_pid_nr(task));
5547         pfm_unfreeze_pmu();
5548         return -1;
5549 }
5550
5551 static irqreturn_t
5552 pfm_interrupt_handler(int irq, void *arg)
5553 {
5554         unsigned long start_cycles, total_cycles;
5555         unsigned long min, max;
5556         int this_cpu;
5557         int ret;
5558         struct pt_regs *regs = get_irq_regs();
5559
5560         this_cpu = get_cpu();
5561         if (likely(!pfm_alt_intr_handler)) {
5562                 min = pfm_stats[this_cpu].pfm_ovfl_intr_cycles_min;
5563                 max = pfm_stats[this_cpu].pfm_ovfl_intr_cycles_max;
5564
5565                 start_cycles = ia64_get_itc();
5566
5567                 ret = pfm_do_interrupt_handler(arg, regs);
5568
5569                 total_cycles = ia64_get_itc();
5570
5571                 /*
5572                  * don't measure spurious interrupts
5573                  */
5574                 if (likely(ret == 0)) {
5575                         total_cycles -= start_cycles;
5576
5577                         if (total_cycles < min) pfm_stats[this_cpu].pfm_ovfl_intr_cycles_min = total_cycles;
5578                         if (total_cycles > max) pfm_stats[this_cpu].pfm_ovfl_intr_cycles_max = total_cycles;
5579
5580                         pfm_stats[this_cpu].pfm_ovfl_intr_cycles += total_cycles;
5581                 }
5582         }
5583         else {
5584                 (*pfm_alt_intr_handler->handler)(irq, arg, regs);
5585         }
5586
5587         put_cpu_no_resched();
5588         return IRQ_HANDLED;
5589 }
5590
5591 /*
5592  * /proc/perfmon interface, for debug only
5593  */
5594
5595 #define PFM_PROC_SHOW_HEADER    ((void *)NR_CPUS+1)
5596
5597 static void *
5598 pfm_proc_start(struct seq_file *m, loff_t *pos)
5599 {
5600         if (*pos == 0) {
5601                 return PFM_PROC_SHOW_HEADER;
5602         }
5603
5604         while (*pos <= NR_CPUS) {
5605                 if (cpu_online(*pos - 1)) {
5606                         return (void *)*pos;
5607                 }
5608                 ++*pos;
5609         }
5610         return NULL;
5611 }
5612
5613 static void *
5614 pfm_proc_next(struct seq_file *m, void *v, loff_t *pos)
5615 {
5616         ++*pos;
5617         return pfm_proc_start(m, pos);
5618 }
5619
5620 static void
5621 pfm_proc_stop(struct seq_file *m, void *v)
5622 {
5623 }
5624
5625 static void
5626 pfm_proc_show_header(struct seq_file *m)
5627 {
5628         struct list_head * pos;
5629         pfm_buffer_fmt_t * entry;
5630         unsigned long flags;
5631
5632         seq_printf(m,
5633                 "perfmon version           : %u.%u\n"
5634                 "model                     : %s\n"
5635                 "fastctxsw                 : %s\n"
5636                 "expert mode               : %s\n"
5637                 "ovfl_mask                 : 0x%lx\n"
5638                 "PMU flags                 : 0x%x\n",
5639                 PFM_VERSION_MAJ, PFM_VERSION_MIN,
5640                 pmu_conf->pmu_name,
5641                 pfm_sysctl.fastctxsw > 0 ? "Yes": "No",
5642                 pfm_sysctl.expert_mode > 0 ? "Yes": "No",
5643                 pmu_conf->ovfl_val,
5644                 pmu_conf->flags);
5645
5646         LOCK_PFS(flags);
5647
5648         seq_printf(m,
5649                 "proc_sessions             : %u\n"
5650                 "sys_sessions              : %u\n"
5651                 "sys_use_dbregs            : %u\n"
5652                 "ptrace_use_dbregs         : %u\n",
5653                 pfm_sessions.pfs_task_sessions,
5654                 pfm_sessions.pfs_sys_sessions,
5655                 pfm_sessions.pfs_sys_use_dbregs,
5656                 pfm_sessions.pfs_ptrace_use_dbregs);
5657
5658         UNLOCK_PFS(flags);
5659
5660         spin_lock(&pfm_buffer_fmt_lock);
5661
5662         list_for_each(pos, &pfm_buffer_fmt_list) {
5663                 entry = list_entry(pos, pfm_buffer_fmt_t, fmt_list);
5664                 seq_printf(m, "format                    : %02x-%02x-%02x-%02x-%02x-%02x-%02x-%02x-%02x-%02x-%02x-%02x-%02x-%02x-%02x-%02x %s\n",
5665                         entry->fmt_uuid[0],
5666                         entry->fmt_uuid[1],
5667                         entry->fmt_uuid[2],
5668                         entry->fmt_uuid[3],
5669                         entry->fmt_uuid[4],
5670                         entry->fmt_uuid[5],
5671                         entry->fmt_uuid[6],
5672                         entry->fmt_uuid[7],
5673                         entry->fmt_uuid[8],
5674                         entry->fmt_uuid[9],
5675                         entry->fmt_uuid[10],
5676                         entry->fmt_uuid[11],
5677                         entry->fmt_uuid[12],
5678                         entry->fmt_uuid[13],
5679                         entry->fmt_uuid[14],
5680                         entry->fmt_uuid[15],
5681                         entry->fmt_name);
5682         }
5683         spin_unlock(&pfm_buffer_fmt_lock);
5684
5685 }
5686
5687 static int
5688 pfm_proc_show(struct seq_file *m, void *v)
5689 {
5690         unsigned long psr;
5691         unsigned int i;
5692         int cpu;
5693
5694         if (v == PFM_PROC_SHOW_HEADER) {
5695                 pfm_proc_show_header(m);
5696                 return 0;
5697         }
5698
5699         /* show info for CPU (v - 1) */
5700
5701         cpu = (long)v - 1;
5702         seq_printf(m,
5703                 "CPU%-2d overflow intrs      : %lu\n"
5704                 "CPU%-2d overflow cycles     : %lu\n"
5705                 "CPU%-2d overflow min        : %lu\n"
5706                 "CPU%-2d overflow max        : %lu\n"
5707                 "CPU%-2d smpl handler calls  : %lu\n"
5708                 "CPU%-2d smpl handler cycles : %lu\n"
5709                 "CPU%-2d spurious intrs      : %lu\n"
5710                 "CPU%-2d replay   intrs      : %lu\n"
5711                 "CPU%-2d syst_wide           : %d\n"
5712                 "CPU%-2d dcr_pp              : %d\n"
5713                 "CPU%-2d exclude idle        : %d\n"
5714                 "CPU%-2d owner               : %d\n"
5715                 "CPU%-2d context             : %p\n"
5716                 "CPU%-2d activations         : %lu\n",
5717                 cpu, pfm_stats[cpu].pfm_ovfl_intr_count,
5718                 cpu, pfm_stats[cpu].pfm_ovfl_intr_cycles,
5719                 cpu, pfm_stats[cpu].pfm_ovfl_intr_cycles_min,
5720                 cpu, pfm_stats[cpu].pfm_ovfl_intr_cycles_max,
5721                 cpu, pfm_stats[cpu].pfm_smpl_handler_calls,
5722                 cpu, pfm_stats[cpu].pfm_smpl_handler_cycles,
5723                 cpu, pfm_stats[cpu].pfm_spurious_ovfl_intr_count,
5724                 cpu, pfm_stats[cpu].pfm_replay_ovfl_intr_count,
5725                 cpu, pfm_get_cpu_data(pfm_syst_info, cpu) & PFM_CPUINFO_SYST_WIDE ? 1 : 0,
5726                 cpu, pfm_get_cpu_data(pfm_syst_info, cpu) & PFM_CPUINFO_DCR_PP ? 1 : 0,
5727                 cpu, pfm_get_cpu_data(pfm_syst_info, cpu) & PFM_CPUINFO_EXCL_IDLE ? 1 : 0,
5728                 cpu, pfm_get_cpu_data(pmu_owner, cpu) ? pfm_get_cpu_data(pmu_owner, cpu)->pid: -1,
5729                 cpu, pfm_get_cpu_data(pmu_ctx, cpu),
5730                 cpu, pfm_get_cpu_data(pmu_activation_number, cpu));
5731
5732         if (num_online_cpus() == 1 && pfm_sysctl.debug > 0) {
5733
5734                 psr = pfm_get_psr();
5735
5736                 ia64_srlz_d();
5737
5738                 seq_printf(m,
5739                         "CPU%-2d psr                 : 0x%lx\n"
5740                         "CPU%-2d pmc0                : 0x%lx\n",
5741                         cpu, psr,
5742                         cpu, ia64_get_pmc(0));
5743
5744                 for (i=0; PMC_IS_LAST(i) == 0;  i++) {
5745                         if (PMC_IS_COUNTING(i) == 0) continue;
5746                         seq_printf(m,
5747                                 "CPU%-2d pmc%u                : 0x%lx\n"
5748                                 "CPU%-2d pmd%u                : 0x%lx\n",
5749                                 cpu, i, ia64_get_pmc(i),
5750                                 cpu, i, ia64_get_pmd(i));
5751                 }
5752         }
5753         return 0;
5754 }
5755
5756 const struct seq_operations pfm_seq_ops = {
5757         .start =        pfm_proc_start,
5758         .next =         pfm_proc_next,
5759         .stop =         pfm_proc_stop,
5760         .show =         pfm_proc_show
5761 };
5762
5763 static int
5764 pfm_proc_open(struct inode *inode, struct file *file)
5765 {
5766         return seq_open(file, &pfm_seq_ops);
5767 }
5768
5769
5770 /*
5771  * we come here as soon as local_cpu_data->pfm_syst_wide is set. this happens
5772  * during pfm_enable() hence before pfm_start(). We cannot assume monitoring
5773  * is active or inactive based on mode. We must rely on the value in
5774  * local_cpu_data->pfm_syst_info
5775  */
5776 void
5777 pfm_syst_wide_update_task(struct task_struct *task, unsigned long info, int is_ctxswin)
5778 {
5779         struct pt_regs *regs;
5780         unsigned long dcr;
5781         unsigned long dcr_pp;
5782
5783         dcr_pp = info & PFM_CPUINFO_DCR_PP ? 1 : 0;
5784
5785         /*
5786          * pid 0 is guaranteed to be the idle task. There is one such task with pid 0
5787          * on every CPU, so we can rely on the pid to identify the idle task.
5788          */
5789         if ((info & PFM_CPUINFO_EXCL_IDLE) == 0 || task->pid) {
5790                 regs = task_pt_regs(task);
5791                 ia64_psr(regs)->pp = is_ctxswin ? dcr_pp : 0;
5792                 return;
5793         }
5794         /*
5795          * if monitoring has started
5796          */
5797         if (dcr_pp) {
5798                 dcr = ia64_getreg(_IA64_REG_CR_DCR);
5799                 /*
5800                  * context switching in?
5801                  */
5802                 if (is_ctxswin) {
5803                         /* mask monitoring for the idle task */
5804                         ia64_setreg(_IA64_REG_CR_DCR, dcr & ~IA64_DCR_PP);
5805                         pfm_clear_psr_pp();
5806                         ia64_srlz_i();
5807                         return;
5808                 }
5809                 /*
5810                  * context switching out
5811                  * restore monitoring for next task
5812                  *
5813                  * Due to inlining this odd if-then-else construction generates
5814                  * better code.
5815                  */
5816                 ia64_setreg(_IA64_REG_CR_DCR, dcr |IA64_DCR_PP);
5817                 pfm_set_psr_pp();
5818                 ia64_srlz_i();
5819         }
5820 }
5821
5822 #ifdef CONFIG_SMP
5823
5824 static void
5825 pfm_force_cleanup(pfm_context_t *ctx, struct pt_regs *regs)
5826 {
5827         struct task_struct *task = ctx->ctx_task;
5828
5829         ia64_psr(regs)->up = 0;
5830         ia64_psr(regs)->sp = 1;
5831
5832         if (GET_PMU_OWNER() == task) {
5833                 DPRINT(("cleared ownership for [%d]\n",
5834                                         task_pid_nr(ctx->ctx_task)));
5835                 SET_PMU_OWNER(NULL, NULL);
5836         }
5837
5838         /*
5839          * disconnect the task from the context and vice-versa
5840          */
5841         PFM_SET_WORK_PENDING(task, 0);
5842
5843         task->thread.pfm_context  = NULL;
5844         task->thread.flags       &= ~IA64_THREAD_PM_VALID;
5845
5846         DPRINT(("force cleanup for [%d]\n",  task_pid_nr(task)));
5847 }
5848
5849
5850 /*
5851  * in 2.6, interrupts are masked when we come here and the runqueue lock is held
5852  */
5853 void
5854 pfm_save_regs(struct task_struct *task)
5855 {
5856         pfm_context_t *ctx;
5857         unsigned long flags;
5858         u64 psr;
5859
5860
5861         ctx = PFM_GET_CTX(task);
5862         if (ctx == NULL) return;
5863
5864         /*
5865          * we always come here with interrupts ALREADY disabled by
5866          * the scheduler. So we simply need to protect against concurrent
5867          * access, not CPU concurrency.
5868          */
5869         flags = pfm_protect_ctx_ctxsw(ctx);
5870
5871         if (ctx->ctx_state == PFM_CTX_ZOMBIE) {
5872                 struct pt_regs *regs = task_pt_regs(task);
5873
5874                 pfm_clear_psr_up();
5875
5876                 pfm_force_cleanup(ctx, regs);
5877
5878                 BUG_ON(ctx->ctx_smpl_hdr);
5879
5880                 pfm_unprotect_ctx_ctxsw(ctx, flags);
5881
5882                 pfm_context_free(ctx);
5883                 return;
5884         }
5885
5886         /*
5887          * save current PSR: needed because we modify it
5888          */
5889         ia64_srlz_d();
5890         psr = pfm_get_psr();
5891
5892         BUG_ON(psr & (IA64_PSR_I));
5893
5894         /*
5895          * stop monitoring:
5896          * This is the last instruction which may generate an overflow
5897          *
5898          * We do not need to set psr.sp because, it is irrelevant in kernel.
5899          * It will be restored from ipsr when going back to user level
5900          */
5901         pfm_clear_psr_up();
5902
5903         /*
5904          * keep a copy of psr.up (for reload)
5905          */
5906         ctx->ctx_saved_psr_up = psr & IA64_PSR_UP;
5907
5908         /*
5909          * release ownership of this PMU.
5910          * PM interrupts are masked, so nothing
5911          * can happen.
5912          */
5913         SET_PMU_OWNER(NULL, NULL);
5914
5915         /*
5916          * we systematically save the PMD as we have no
5917          * guarantee we will be schedule at that same
5918          * CPU again.
5919          */
5920         pfm_save_pmds(ctx->th_pmds, ctx->ctx_used_pmds[0]);
5921
5922         /*
5923          * save pmc0 ia64_srlz_d() done in pfm_save_pmds()
5924          * we will need it on the restore path to check
5925          * for pending overflow.
5926          */
5927         ctx->th_pmcs[0] = ia64_get_pmc(0);
5928
5929         /*
5930          * unfreeze PMU if had pending overflows
5931          */
5932         if (ctx->th_pmcs[0] & ~0x1UL) pfm_unfreeze_pmu();
5933
5934         /*
5935          * finally, allow context access.
5936          * interrupts will still be masked after this call.
5937          */
5938         pfm_unprotect_ctx_ctxsw(ctx, flags);
5939 }
5940
5941 #else /* !CONFIG_SMP */
5942 void
5943 pfm_save_regs(struct task_struct *task)
5944 {
5945         pfm_context_t *ctx;
5946         u64 psr;
5947
5948         ctx = PFM_GET_CTX(task);
5949         if (ctx == NULL) return;
5950
5951         /*
5952          * save current PSR: needed because we modify it
5953          */
5954         psr = pfm_get_psr();
5955
5956         BUG_ON(psr & (IA64_PSR_I));
5957
5958         /*
5959          * stop monitoring:
5960          * This is the last instruction which may generate an overflow
5961          *
5962          * We do not need to set psr.sp because, it is irrelevant in kernel.
5963          * It will be restored from ipsr when going back to user level
5964          */
5965         pfm_clear_psr_up();
5966
5967         /*
5968          * keep a copy of psr.up (for reload)
5969          */
5970         ctx->ctx_saved_psr_up = psr & IA64_PSR_UP;
5971 }
5972
5973 static void
5974 pfm_lazy_save_regs (struct task_struct *task)
5975 {
5976         pfm_context_t *ctx;
5977         unsigned long flags;
5978
5979         { u64 psr  = pfm_get_psr();
5980           BUG_ON(psr & IA64_PSR_UP);
5981         }
5982
5983         ctx = PFM_GET_CTX(task);
5984
5985         /*
5986          * we need to mask PMU overflow here to
5987          * make sure that we maintain pmc0 until
5988          * we save it. overflow interrupts are
5989          * treated as spurious if there is no
5990          * owner.
5991          *
5992          * XXX: I don't think this is necessary
5993          */
5994         PROTECT_CTX(ctx,flags);
5995
5996         /*
5997          * release ownership of this PMU.
5998          * must be done before we save the registers.
5999          *
6000          * after this call any PMU interrupt is treated
6001          * as spurious.
6002          */
6003         SET_PMU_OWNER(NULL, NULL);
6004
6005         /*
6006          * save all the pmds we use
6007          */
6008         pfm_save_pmds(ctx->th_pmds, ctx->ctx_used_pmds[0]);
6009
6010         /*
6011          * save pmc0 ia64_srlz_d() done in pfm_save_pmds()
6012          * it is needed to check for pended overflow
6013          * on the restore path
6014          */
6015         ctx->th_pmcs[0] = ia64_get_pmc(0);
6016
6017         /*
6018          * unfreeze PMU if had pending overflows
6019          */
6020         if (ctx->th_pmcs[0] & ~0x1UL) pfm_unfreeze_pmu();
6021
6022         /*
6023          * now get can unmask PMU interrupts, they will
6024          * be treated as purely spurious and we will not
6025          * lose any information
6026          */
6027         UNPROTECT_CTX(ctx,flags);
6028 }
6029 #endif /* CONFIG_SMP */
6030
6031 #ifdef CONFIG_SMP
6032 /*
6033  * in 2.6, interrupts are masked when we come here and the runqueue lock is held
6034  */
6035 void
6036 pfm_load_regs (struct task_struct *task)
6037 {
6038         pfm_context_t *ctx;
6039         unsigned long pmc_mask = 0UL, pmd_mask = 0UL;
6040         unsigned long flags;
6041         u64 psr, psr_up;
6042         int need_irq_resend;
6043
6044         ctx = PFM_GET_CTX(task);
6045         if (unlikely(ctx == NULL)) return;
6046
6047         BUG_ON(GET_PMU_OWNER());
6048
6049         /*
6050          * possible on unload
6051          */
6052         if (unlikely((task->thread.flags & IA64_THREAD_PM_VALID) == 0)) return;
6053
6054         /*
6055          * we always come here with interrupts ALREADY disabled by
6056          * the scheduler. So we simply need to protect against concurrent
6057          * access, not CPU concurrency.
6058          */
6059         flags = pfm_protect_ctx_ctxsw(ctx);
6060         psr   = pfm_get_psr();
6061
6062         need_irq_resend = pmu_conf->flags & PFM_PMU_IRQ_RESEND;
6063
6064         BUG_ON(psr & (IA64_PSR_UP|IA64_PSR_PP));
6065         BUG_ON(psr & IA64_PSR_I);
6066
6067         if (unlikely(ctx->ctx_state == PFM_CTX_ZOMBIE)) {
6068                 struct pt_regs *regs = task_pt_regs(task);
6069
6070                 BUG_ON(ctx->ctx_smpl_hdr);
6071
6072                 pfm_force_cleanup(ctx, regs);
6073
6074                 pfm_unprotect_ctx_ctxsw(ctx, flags);
6075
6076                 /*
6077                  * this one (kmalloc'ed) is fine with interrupts disabled
6078                  */
6079                 pfm_context_free(ctx);
6080
6081                 return;
6082         }
6083
6084         /*
6085          * we restore ALL the debug registers to avoid picking up
6086          * stale state.
6087          */
6088         if (ctx->ctx_fl_using_dbreg) {
6089                 pfm_restore_ibrs(ctx->ctx_ibrs, pmu_conf->num_ibrs);
6090                 pfm_restore_dbrs(ctx->ctx_dbrs, pmu_conf->num_dbrs);
6091         }
6092         /*
6093          * retrieve saved psr.up
6094          */
6095         psr_up = ctx->ctx_saved_psr_up;
6096
6097         /*
6098          * if we were the last user of the PMU on that CPU,
6099          * then nothing to do except restore psr
6100          */
6101         if (GET_LAST_CPU(ctx) == smp_processor_id() && ctx->ctx_last_activation == GET_ACTIVATION()) {
6102
6103                 /*
6104                  * retrieve partial reload masks (due to user modifications)
6105                  */
6106                 pmc_mask = ctx->ctx_reload_pmcs[0];
6107                 pmd_mask = ctx->ctx_reload_pmds[0];
6108
6109         } else {
6110                 /*
6111                  * To avoid leaking information to the user level when psr.sp=0,
6112                  * we must reload ALL implemented pmds (even the ones we don't use).
6113                  * In the kernel we only allow PFM_READ_PMDS on registers which
6114                  * we initialized or requested (sampling) so there is no risk there.
6115                  */
6116                 pmd_mask = pfm_sysctl.fastctxsw ?  ctx->ctx_used_pmds[0] : ctx->ctx_all_pmds[0];
6117
6118                 /*
6119                  * ALL accessible PMCs are systematically reloaded, unused registers
6120                  * get their default (from pfm_reset_pmu_state()) values to avoid picking
6121                  * up stale configuration.
6122                  *
6123                  * PMC0 is never in the mask. It is always restored separately.
6124                  */
6125                 pmc_mask = ctx->ctx_all_pmcs[0];
6126         }
6127         /*
6128          * when context is MASKED, we will restore PMC with plm=0
6129          * and PMD with stale information, but that's ok, nothing
6130          * will be captured.
6131          *
6132          * XXX: optimize here
6133          */
6134         if (pmd_mask) pfm_restore_pmds(ctx->th_pmds, pmd_mask);
6135         if (pmc_mask) pfm_restore_pmcs(ctx->th_pmcs, pmc_mask);
6136
6137         /*
6138          * check for pending overflow at the time the state
6139          * was saved.
6140          */
6141         if (unlikely(PMC0_HAS_OVFL(ctx->th_pmcs[0]))) {
6142                 /*
6143                  * reload pmc0 with the overflow information
6144                  * On McKinley PMU, this will trigger a PMU interrupt
6145                  */
6146                 ia64_set_pmc(0, ctx->th_pmcs[0]);
6147                 ia64_srlz_d();
6148                 ctx->th_pmcs[0] = 0UL;
6149
6150                 /*
6151                  * will replay the PMU interrupt
6152                  */
6153                 if (need_irq_resend) ia64_resend_irq(IA64_PERFMON_VECTOR);
6154
6155                 pfm_stats[smp_processor_id()].pfm_replay_ovfl_intr_count++;
6156         }
6157
6158         /*
6159          * we just did a reload, so we reset the partial reload fields
6160          */
6161         ctx->ctx_reload_pmcs[0] = 0UL;
6162         ctx->ctx_reload_pmds[0] = 0UL;
6163
6164         SET_LAST_CPU(ctx, smp_processor_id());
6165
6166         /*
6167          * dump activation value for this PMU
6168          */
6169         INC_ACTIVATION();
6170         /*
6171          * record current activation for this context
6172          */
6173         SET_ACTIVATION(ctx);
6174
6175         /*
6176          * establish new ownership.
6177          */
6178         SET_PMU_OWNER(task, ctx);
6179
6180         /*
6181          * restore the psr.up bit. measurement
6182          * is active again.
6183          * no PMU interrupt can happen at this point
6184          * because we still have interrupts disabled.
6185          */
6186         if (likely(psr_up)) pfm_set_psr_up();
6187
6188         /*
6189          * allow concurrent access to context
6190          */
6191         pfm_unprotect_ctx_ctxsw(ctx, flags);
6192 }
6193 #else /*  !CONFIG_SMP */
6194 /*
6195  * reload PMU state for UP kernels
6196  * in 2.5 we come here with interrupts disabled
6197  */
6198 void
6199 pfm_load_regs (struct task_struct *task)
6200 {
6201         pfm_context_t *ctx;
6202         struct task_struct *owner;
6203         unsigned long pmd_mask, pmc_mask;
6204         u64 psr, psr_up;
6205         int need_irq_resend;
6206
6207         owner = GET_PMU_OWNER();
6208         ctx   = PFM_GET_CTX(task);
6209         psr   = pfm_get_psr();
6210
6211         BUG_ON(psr & (IA64_PSR_UP|IA64_PSR_PP));
6212         BUG_ON(psr & IA64_PSR_I);
6213
6214         /*
6215          * we restore ALL the debug registers to avoid picking up
6216          * stale state.
6217          *
6218          * This must be done even when the task is still the owner
6219          * as the registers may have been modified via ptrace()
6220          * (not perfmon) by the previous task.
6221          */
6222         if (ctx->ctx_fl_using_dbreg) {
6223                 pfm_restore_ibrs(ctx->ctx_ibrs, pmu_conf->num_ibrs);
6224                 pfm_restore_dbrs(ctx->ctx_dbrs, pmu_conf->num_dbrs);
6225         }
6226
6227         /*
6228          * retrieved saved psr.up
6229          */
6230         psr_up = ctx->ctx_saved_psr_up;
6231         need_irq_resend = pmu_conf->flags & PFM_PMU_IRQ_RESEND;
6232
6233         /*
6234          * short path, our state is still there, just
6235          * need to restore psr and we go
6236          *
6237          * we do not touch either PMC nor PMD. the psr is not touched
6238          * by the overflow_handler. So we are safe w.r.t. to interrupt
6239          * concurrency even without interrupt masking.
6240          */
6241         if (likely(owner == task)) {
6242                 if (likely(psr_up)) pfm_set_psr_up();
6243                 return;
6244         }
6245
6246         /*
6247          * someone else is still using the PMU, first push it out and
6248          * then we'll be able to install our stuff !
6249          *
6250          * Upon return, there will be no owner for the current PMU
6251          */
6252         if (owner) pfm_lazy_save_regs(owner);
6253
6254         /*
6255          * To avoid leaking information to the user level when psr.sp=0,
6256          * we must reload ALL implemented pmds (even the ones we don't use).
6257          * In the kernel we only allow PFM_READ_PMDS on registers which
6258          * we initialized or requested (sampling) so there is no risk there.
6259          */
6260         pmd_mask = pfm_sysctl.fastctxsw ?  ctx->ctx_used_pmds[0] : ctx->ctx_all_pmds[0];
6261
6262         /*
6263          * ALL accessible PMCs are systematically reloaded, unused registers
6264          * get their default (from pfm_reset_pmu_state()) values to avoid picking
6265          * up stale configuration.
6266          *
6267          * PMC0 is never in the mask. It is always restored separately
6268          */
6269         pmc_mask = ctx->ctx_all_pmcs[0];
6270
6271         pfm_restore_pmds(ctx->th_pmds, pmd_mask);
6272         pfm_restore_pmcs(ctx->th_pmcs, pmc_mask);
6273
6274         /*
6275          * check for pending overflow at the time the state
6276          * was saved.
6277          */
6278         if (unlikely(PMC0_HAS_OVFL(ctx->th_pmcs[0]))) {
6279                 /*
6280                  * reload pmc0 with the overflow information
6281                  * On McKinley PMU, this will trigger a PMU interrupt
6282                  */
6283                 ia64_set_pmc(0, ctx->th_pmcs[0]);
6284                 ia64_srlz_d();
6285
6286                 ctx->th_pmcs[0] = 0UL;
6287
6288                 /*
6289                  * will replay the PMU interrupt
6290                  */
6291                 if (need_irq_resend) ia64_resend_irq(IA64_PERFMON_VECTOR);
6292
6293                 pfm_stats[smp_processor_id()].pfm_replay_ovfl_intr_count++;
6294         }
6295
6296         /*
6297          * establish new ownership.
6298          */
6299         SET_PMU_OWNER(task, ctx);
6300
6301         /*
6302          * restore the psr.up bit. measurement
6303          * is active again.
6304          * no PMU interrupt can happen at this point
6305          * because we still have interrupts disabled.
6306          */
6307         if (likely(psr_up)) pfm_set_psr_up();
6308 }
6309 #endif /* CONFIG_SMP */
6310
6311 /*
6312  * this function assumes monitoring is stopped
6313  */
6314 static void
6315 pfm_flush_pmds(struct task_struct *task, pfm_context_t *ctx)
6316 {
6317         u64 pmc0;
6318         unsigned long mask2, val, pmd_val, ovfl_val;
6319         int i, can_access_pmu = 0;
6320         int is_self;
6321
6322         /*
6323          * is the caller the task being monitored (or which initiated the
6324          * session for system wide measurements)
6325          */
6326         is_self = ctx->ctx_task == task ? 1 : 0;
6327
6328         /*
6329          * can access PMU is task is the owner of the PMU state on the current CPU
6330          * or if we are running on the CPU bound to the context in system-wide mode
6331          * (that is not necessarily the task the context is attached to in this mode).
6332          * In system-wide we always have can_access_pmu true because a task running on an
6333          * invalid processor is flagged earlier in the call stack (see pfm_stop).
6334          */
6335         can_access_pmu = (GET_PMU_OWNER() == task) || (ctx->ctx_fl_system && ctx->ctx_cpu == smp_processor_id());
6336         if (can_access_pmu) {
6337                 /*
6338                  * Mark the PMU as not owned
6339                  * This will cause the interrupt handler to do nothing in case an overflow
6340                  * interrupt was in-flight
6341                  * This also guarantees that pmc0 will contain the final state
6342                  * It virtually gives us full control on overflow processing from that point
6343                  * on.
6344                  */
6345                 SET_PMU_OWNER(NULL, NULL);
6346                 DPRINT(("releasing ownership\n"));
6347
6348                 /*
6349                  * read current overflow status:
6350                  *
6351                  * we are guaranteed to read the final stable state
6352                  */
6353                 ia64_srlz_d();
6354                 pmc0 = ia64_get_pmc(0); /* slow */
6355
6356                 /*
6357                  * reset freeze bit, overflow status information destroyed
6358                  */
6359                 pfm_unfreeze_pmu();
6360         } else {
6361                 pmc0 = ctx->th_pmcs[0];
6362                 /*
6363                  * clear whatever overflow status bits there were
6364                  */
6365                 ctx->th_pmcs[0] = 0;
6366         }
6367         ovfl_val = pmu_conf->ovfl_val;
6368         /*
6369          * we save all the used pmds
6370          * we take care of overflows for counting PMDs
6371          *
6372          * XXX: sampling situation is not taken into account here
6373          */
6374         mask2 = ctx->ctx_used_pmds[0];
6375
6376         DPRINT(("is_self=%d ovfl_val=0x%lx mask2=0x%lx\n", is_self, ovfl_val, mask2));
6377
6378         for (i = 0; mask2; i++, mask2>>=1) {
6379
6380                 /* skip non used pmds */
6381                 if ((mask2 & 0x1) == 0) continue;
6382
6383                 /*
6384                  * can access PMU always true in system wide mode
6385                  */
6386                 val = pmd_val = can_access_pmu ? ia64_get_pmd(i) : ctx->th_pmds[i];
6387
6388                 if (PMD_IS_COUNTING(i)) {
6389                         DPRINT(("[%d] pmd[%d] ctx_pmd=0x%lx hw_pmd=0x%lx\n",
6390                                 task_pid_nr(task),
6391                                 i,
6392                                 ctx->ctx_pmds[i].val,
6393                                 val & ovfl_val));
6394
6395                         /*
6396                          * we rebuild the full 64 bit value of the counter
6397                          */
6398                         val = ctx->ctx_pmds[i].val + (val & ovfl_val);
6399
6400                         /*
6401                          * now everything is in ctx_pmds[] and we need
6402                          * to clear the saved context from save_regs() such that
6403                          * pfm_read_pmds() gets the correct value
6404                          */
6405                         pmd_val = 0UL;
6406
6407                         /*
6408                          * take care of overflow inline
6409                          */
6410                         if (pmc0 & (1UL << i)) {
6411                                 val += 1 + ovfl_val;
6412                                 DPRINT(("[%d] pmd[%d] overflowed\n", task_pid_nr(task), i));
6413                         }
6414                 }
6415
6416                 DPRINT(("[%d] ctx_pmd[%d]=0x%lx  pmd_val=0x%lx\n", task_pid_nr(task), i, val, pmd_val));
6417
6418                 if (is_self) ctx->th_pmds[i] = pmd_val;
6419
6420                 ctx->ctx_pmds[i].val = val;
6421         }
6422 }
6423
6424 static struct irqaction perfmon_irqaction = {
6425         .handler = pfm_interrupt_handler,
6426         .flags   = IRQF_DISABLED,
6427         .name    = "perfmon"
6428 };
6429
6430 static void
6431 pfm_alt_save_pmu_state(void *data)
6432 {
6433         struct pt_regs *regs;
6434
6435         regs = task_pt_regs(current);
6436
6437         DPRINT(("called\n"));
6438
6439         /*
6440          * should not be necessary but
6441          * let's take not risk
6442          */
6443         pfm_clear_psr_up();
6444         pfm_clear_psr_pp();
6445         ia64_psr(regs)->pp = 0;
6446
6447         /*
6448          * This call is required
6449          * May cause a spurious interrupt on some processors
6450          */
6451         pfm_freeze_pmu();
6452
6453         ia64_srlz_d();
6454 }
6455
6456 void
6457 pfm_alt_restore_pmu_state(void *data)
6458 {
6459         struct pt_regs *regs;
6460
6461         regs = task_pt_regs(current);
6462
6463         DPRINT(("called\n"));
6464
6465         /*
6466          * put PMU back in state expected
6467          * by perfmon
6468          */
6469         pfm_clear_psr_up();
6470         pfm_clear_psr_pp();
6471         ia64_psr(regs)->pp = 0;
6472
6473         /*
6474          * perfmon runs with PMU unfrozen at all times
6475          */
6476         pfm_unfreeze_pmu();
6477
6478         ia64_srlz_d();
6479 }
6480
6481 int
6482 pfm_install_alt_pmu_interrupt(pfm_intr_handler_desc_t *hdl)
6483 {
6484         int ret, i;
6485         int reserve_cpu;
6486
6487         /* some sanity checks */
6488         if (hdl == NULL || hdl->handler == NULL) return -EINVAL;
6489
6490         /* do the easy test first */
6491         if (pfm_alt_intr_handler) return -EBUSY;
6492
6493         /* one at a time in the install or remove, just fail the others */
6494         if (!spin_trylock(&pfm_alt_install_check)) {
6495                 return -EBUSY;
6496         }
6497
6498         /* reserve our session */
6499         for_each_online_cpu(reserve_cpu) {
6500                 ret = pfm_reserve_session(NULL, 1, reserve_cpu);
6501                 if (ret) goto cleanup_reserve;
6502         }
6503
6504         /* save the current system wide pmu states */
6505         ret = on_each_cpu(pfm_alt_save_pmu_state, NULL, 1);
6506         if (ret) {
6507                 DPRINT(("on_each_cpu() failed: %d\n", ret));
6508                 goto cleanup_reserve;
6509         }
6510
6511         /* officially change to the alternate interrupt handler */
6512         pfm_alt_intr_handler = hdl;
6513
6514         spin_unlock(&pfm_alt_install_check);
6515
6516         return 0;
6517
6518 cleanup_reserve:
6519         for_each_online_cpu(i) {
6520                 /* don't unreserve more than we reserved */
6521                 if (i >= reserve_cpu) break;
6522
6523                 pfm_unreserve_session(NULL, 1, i);
6524         }
6525
6526         spin_unlock(&pfm_alt_install_check);
6527
6528         return ret;
6529 }
6530 EXPORT_SYMBOL_GPL(pfm_install_alt_pmu_interrupt);
6531
6532 int
6533 pfm_remove_alt_pmu_interrupt(pfm_intr_handler_desc_t *hdl)
6534 {
6535         int i;
6536         int ret;
6537
6538         if (hdl == NULL) return -EINVAL;
6539
6540         /* cannot remove someone else's handler! */
6541         if (pfm_alt_intr_handler != hdl) return -EINVAL;
6542
6543         /* one at a time in the install or remove, just fail the others */
6544         if (!spin_trylock(&pfm_alt_install_check)) {
6545                 return -EBUSY;
6546         }
6547
6548         pfm_alt_intr_handler = NULL;
6549
6550         ret = on_each_cpu(pfm_alt_restore_pmu_state, NULL, 1);
6551         if (ret) {
6552                 DPRINT(("on_each_cpu() failed: %d\n", ret));
6553         }
6554
6555         for_each_online_cpu(i) {
6556                 pfm_unreserve_session(NULL, 1, i);
6557         }
6558
6559         spin_unlock(&pfm_alt_install_check);
6560
6561         return 0;
6562 }
6563 EXPORT_SYMBOL_GPL(pfm_remove_alt_pmu_interrupt);
6564
6565 /*
6566  * perfmon initialization routine, called from the initcall() table
6567  */
6568 static int init_pfm_fs(void);
6569
6570 static int __init
6571 pfm_probe_pmu(void)
6572 {
6573         pmu_config_t **p;
6574         int family;
6575
6576         family = local_cpu_data->family;
6577         p      = pmu_confs;
6578
6579         while(*p) {
6580                 if ((*p)->probe) {
6581                         if ((*p)->probe() == 0) goto found;
6582                 } else if ((*p)->pmu_family == family || (*p)->pmu_family == 0xff) {
6583                         goto found;
6584                 }
6585                 p++;
6586         }
6587         return -1;
6588 found:
6589         pmu_conf = *p;
6590         return 0;
6591 }
6592
6593 static const struct file_operations pfm_proc_fops = {
6594         .open           = pfm_proc_open,
6595         .read           = seq_read,
6596         .llseek         = seq_lseek,
6597         .release        = seq_release,
6598 };
6599
6600 int __init
6601 pfm_init(void)
6602 {
6603         unsigned int n, n_counters, i;
6604
6605         printk("perfmon: version %u.%u IRQ %u\n",
6606                 PFM_VERSION_MAJ,
6607                 PFM_VERSION_MIN,
6608                 IA64_PERFMON_VECTOR);
6609
6610         if (pfm_probe_pmu()) {
6611                 printk(KERN_INFO "perfmon: disabled, there is no support for processor family %d\n",
6612                                 local_cpu_data->family);
6613                 return -ENODEV;
6614         }
6615
6616         /*
6617          * compute the number of implemented PMD/PMC from the
6618          * description tables
6619          */
6620         n = 0;
6621         for (i=0; PMC_IS_LAST(i) == 0;  i++) {
6622                 if (PMC_IS_IMPL(i) == 0) continue;
6623                 pmu_conf->impl_pmcs[i>>6] |= 1UL << (i&63);
6624                 n++;
6625         }
6626         pmu_conf->num_pmcs = n;
6627
6628         n = 0; n_counters = 0;
6629         for (i=0; PMD_IS_LAST(i) == 0;  i++) {
6630                 if (PMD_IS_IMPL(i) == 0) continue;
6631                 pmu_conf->impl_pmds[i>>6] |= 1UL << (i&63);
6632                 n++;
6633                 if (PMD_IS_COUNTING(i)) n_counters++;
6634         }
6635         pmu_conf->num_pmds      = n;
6636         pmu_conf->num_counters  = n_counters;
6637
6638         /*
6639          * sanity checks on the number of debug registers
6640          */
6641         if (pmu_conf->use_rr_dbregs) {
6642                 if (pmu_conf->num_ibrs > IA64_NUM_DBG_REGS) {
6643                         printk(KERN_INFO "perfmon: unsupported number of code debug registers (%u)\n", pmu_conf->num_ibrs);
6644                         pmu_conf = NULL;
6645                         return -1;
6646                 }
6647                 if (pmu_conf->num_dbrs > IA64_NUM_DBG_REGS) {
6648                         printk(KERN_INFO "perfmon: unsupported number of data debug registers (%u)\n", pmu_conf->num_ibrs);
6649                         pmu_conf = NULL;
6650                         return -1;
6651                 }
6652         }
6653
6654         printk("perfmon: %s PMU detected, %u PMCs, %u PMDs, %u counters (%lu bits)\n",
6655                pmu_conf->pmu_name,
6656                pmu_conf->num_pmcs,
6657                pmu_conf->num_pmds,
6658                pmu_conf->num_counters,
6659                ffz(pmu_conf->ovfl_val));
6660
6661         /* sanity check */
6662         if (pmu_conf->num_pmds >= PFM_NUM_PMD_REGS || pmu_conf->num_pmcs >= PFM_NUM_PMC_REGS) {
6663                 printk(KERN_ERR "perfmon: not enough pmc/pmd, perfmon disabled\n");
6664                 pmu_conf = NULL;
6665                 return -1;
6666         }
6667
6668         /*
6669          * create /proc/perfmon (mostly for debugging purposes)
6670          */
6671         perfmon_dir = proc_create("perfmon", S_IRUGO, NULL, &pfm_proc_fops);
6672         if (perfmon_dir == NULL) {
6673                 printk(KERN_ERR "perfmon: cannot create /proc entry, perfmon disabled\n");
6674                 pmu_conf = NULL;
6675                 return -1;
6676         }
6677
6678         /*
6679          * create /proc/sys/kernel/perfmon (for debugging purposes)
6680          */
6681         pfm_sysctl_header = register_sysctl_table(pfm_sysctl_root);
6682
6683         /*
6684          * initialize all our spinlocks
6685          */
6686         spin_lock_init(&pfm_sessions.pfs_lock);
6687         spin_lock_init(&pfm_buffer_fmt_lock);
6688
6689         init_pfm_fs();
6690
6691         for(i=0; i < NR_CPUS; i++) pfm_stats[i].pfm_ovfl_intr_cycles_min = ~0UL;
6692
6693         return 0;
6694 }
6695
6696 __initcall(pfm_init);
6697
6698 /*
6699  * this function is called before pfm_init()
6700  */
6701 void
6702 pfm_init_percpu (void)
6703 {
6704         static int first_time=1;
6705         /*
6706          * make sure no measurement is active
6707          * (may inherit programmed PMCs from EFI).
6708          */
6709         pfm_clear_psr_pp();
6710         pfm_clear_psr_up();
6711
6712         /*
6713          * we run with the PMU not frozen at all times
6714          */
6715         pfm_unfreeze_pmu();
6716
6717         if (first_time) {
6718                 register_percpu_irq(IA64_PERFMON_VECTOR, &perfmon_irqaction);
6719                 first_time=0;
6720         }
6721
6722         ia64_setreg(_IA64_REG_CR_PMV, IA64_PERFMON_VECTOR);
6723         ia64_srlz_d();
6724 }
6725
6726 /*
6727  * used for debug purposes only
6728  */
6729 void
6730 dump_pmu_state(const char *from)
6731 {
6732         struct task_struct *task;
6733         struct pt_regs *regs;
6734         pfm_context_t *ctx;
6735         unsigned long psr, dcr, info, flags;
6736         int i, this_cpu;
6737
6738         local_irq_save(flags);
6739
6740         this_cpu = smp_processor_id();
6741         regs     = task_pt_regs(current);
6742         info     = PFM_CPUINFO_GET();
6743         dcr      = ia64_getreg(_IA64_REG_CR_DCR);
6744
6745         if (info == 0 && ia64_psr(regs)->pp == 0 && (dcr & IA64_DCR_PP) == 0) {
6746                 local_irq_restore(flags);
6747                 return;
6748         }
6749
6750         printk("CPU%d from %s() current [%d] iip=0x%lx %s\n",
6751                 this_cpu,
6752                 from,
6753                 task_pid_nr(current),
6754                 regs->cr_iip,
6755                 current->comm);
6756
6757         task = GET_PMU_OWNER();
6758         ctx  = GET_PMU_CTX();
6759
6760         printk("->CPU%d owner [%d] ctx=%p\n", this_cpu, task ? task_pid_nr(task) : -1, ctx);
6761
6762         psr = pfm_get_psr();
6763
6764         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",
6765                 this_cpu,
6766                 ia64_get_pmc(0),
6767                 psr & IA64_PSR_PP ? 1 : 0,
6768                 psr & IA64_PSR_UP ? 1 : 0,
6769                 dcr & IA64_DCR_PP ? 1 : 0,
6770                 info,
6771                 ia64_psr(regs)->up,
6772                 ia64_psr(regs)->pp);
6773
6774         ia64_psr(regs)->up = 0;
6775         ia64_psr(regs)->pp = 0;
6776
6777         for (i=1; PMC_IS_LAST(i) == 0; i++) {
6778                 if (PMC_IS_IMPL(i) == 0) continue;
6779                 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]);
6780         }
6781
6782         for (i=1; PMD_IS_LAST(i) == 0; i++) {
6783                 if (PMD_IS_IMPL(i) == 0) continue;
6784                 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]);
6785         }
6786
6787         if (ctx) {
6788                 printk("->CPU%d ctx_state=%d vaddr=%p addr=%p fd=%d ctx_task=[%d] saved_psr_up=0x%lx\n",
6789                                 this_cpu,
6790                                 ctx->ctx_state,
6791                                 ctx->ctx_smpl_vaddr,
6792                                 ctx->ctx_smpl_hdr,
6793                                 ctx->ctx_msgq_head,
6794                                 ctx->ctx_msgq_tail,
6795                                 ctx->ctx_saved_psr_up);
6796         }
6797         local_irq_restore(flags);
6798 }
6799
6800 /*
6801  * called from process.c:copy_thread(). task is new child.
6802  */
6803 void
6804 pfm_inherit(struct task_struct *task, struct pt_regs *regs)
6805 {
6806         struct thread_struct *thread;
6807
6808         DPRINT(("perfmon: pfm_inherit clearing state for [%d]\n", task_pid_nr(task)));
6809
6810         thread = &task->thread;
6811
6812         /*
6813          * cut links inherited from parent (current)
6814          */
6815         thread->pfm_context = NULL;
6816
6817         PFM_SET_WORK_PENDING(task, 0);
6818
6819         /*
6820          * the psr bits are already set properly in copy_threads()
6821          */
6822 }
6823 #else  /* !CONFIG_PERFMON */
6824 asmlinkage long
6825 sys_perfmonctl (int fd, int cmd, void *arg, int count)
6826 {
6827         return -ENOSYS;
6828 }
6829 #endif /* CONFIG_PERFMON */