Pull bugzilla-7897 into release branch
[linux-2.6] / arch / ia64 / kernel / perfmon.c
1 /*
2  * This file implements the perfmon-2 subsystem which is used
3  * to program the IA-64 Performance Monitoring Unit (PMU).
4  *
5  * The initial version of perfmon.c was written by
6  * Ganesh Venkitachalam, IBM Corp.
7  *
8  * Then it was modified for perfmon-1.x by Stephane Eranian and
9  * David Mosberger, Hewlett Packard Co.
10  *
11  * Version Perfmon-2.x is a rewrite of perfmon-1.x
12  * by Stephane Eranian, Hewlett Packard Co.
13  *
14  * Copyright (C) 1999-2005  Hewlett Packard Co
15  *               Stephane Eranian <eranian@hpl.hp.com>
16  *               David Mosberger-Tang <davidm@hpl.hp.com>
17  *
18  * More information about perfmon available at:
19  *      http://www.hpl.hp.com/research/linux/perfmon
20  */
21
22 #include <linux/module.h>
23 #include <linux/kernel.h>
24 #include <linux/sched.h>
25 #include <linux/interrupt.h>
26 #include <linux/smp_lock.h>
27 #include <linux/proc_fs.h>
28 #include <linux/seq_file.h>
29 #include <linux/init.h>
30 #include <linux/vmalloc.h>
31 #include <linux/mm.h>
32 #include <linux/sysctl.h>
33 #include <linux/list.h>
34 #include <linux/file.h>
35 #include <linux/poll.h>
36 #include <linux/vfs.h>
37 #include <linux/smp.h>
38 #include <linux/pagemap.h>
39 #include <linux/mount.h>
40 #include <linux/bitops.h>
41 #include <linux/capability.h>
42 #include <linux/rcupdate.h>
43 #include <linux/completion.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_lock_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, current->pid)); \
163                 spin_lock_irqsave(&(c)->ctx_lock, f); \
164                 DPRINT(("spinlocked ctx %p  by [%d]\n", c, current->pid)); \
165         } while(0)
166
167 #define UNPROTECT_CTX(c, f) \
168         do { \
169                 DPRINT(("spinlock_irq_restore ctx %p by [%d]\n", c, current->pid)); \
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] ", __FUNCTION__, __LINE__, smp_processor_id(), current->pid); 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] ", __FUNCTION__, __LINE__, smp_processor_id(), current->pid); 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           = 0755,
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           = 0755,
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_set_task_notify(struct task_struct *task)
591 {
592         struct thread_info *info;
593
594         info = (struct thread_info *) ((char *) task + IA64_TASK_SIZE);
595         set_bit(TIF_NOTIFY_RESUME, &info->flags);
596 }
597
598 static inline void
599 pfm_clear_task_notify(void)
600 {
601         clear_thread_flag(TIF_NOTIFY_RESUME);
602 }
603
604 static inline void
605 pfm_reserve_page(unsigned long a)
606 {
607         SetPageReserved(vmalloc_to_page((void *)a));
608 }
609 static inline void
610 pfm_unreserve_page(unsigned long a)
611 {
612         ClearPageReserved(vmalloc_to_page((void*)a));
613 }
614
615 static inline unsigned long
616 pfm_protect_ctx_ctxsw(pfm_context_t *x)
617 {
618         spin_lock(&(x)->ctx_lock);
619         return 0UL;
620 }
621
622 static inline void
623 pfm_unprotect_ctx_ctxsw(pfm_context_t *x, unsigned long f)
624 {
625         spin_unlock(&(x)->ctx_lock);
626 }
627
628 static inline unsigned int
629 pfm_do_munmap(struct mm_struct *mm, unsigned long addr, size_t len, int acct)
630 {
631         return do_munmap(mm, addr, len);
632 }
633
634 static inline unsigned long 
635 pfm_get_unmapped_area(struct file *file, unsigned long addr, unsigned long len, unsigned long pgoff, unsigned long flags, unsigned long exec)
636 {
637         return get_unmapped_area(file, addr, len, pgoff, flags);
638 }
639
640
641 static int
642 pfmfs_get_sb(struct file_system_type *fs_type, int flags, const char *dev_name, void *data,
643              struct vfsmount *mnt)
644 {
645         return get_sb_pseudo(fs_type, "pfm:", NULL, PFMFS_MAGIC, mnt);
646 }
647
648 static struct file_system_type pfm_fs_type = {
649         .name     = "pfmfs",
650         .get_sb   = pfmfs_get_sb,
651         .kill_sb  = kill_anon_super,
652 };
653
654 DEFINE_PER_CPU(unsigned long, pfm_syst_info);
655 DEFINE_PER_CPU(struct task_struct *, pmu_owner);
656 DEFINE_PER_CPU(pfm_context_t  *, pmu_ctx);
657 DEFINE_PER_CPU(unsigned long, pmu_activation_number);
658 EXPORT_PER_CPU_SYMBOL_GPL(pfm_syst_info);
659
660
661 /* forward declaration */
662 static const struct file_operations pfm_file_ops;
663
664 /*
665  * forward declarations
666  */
667 #ifndef CONFIG_SMP
668 static void pfm_lazy_save_regs (struct task_struct *ta);
669 #endif
670
671 void dump_pmu_state(const char *);
672 static int pfm_write_ibr_dbr(int mode, pfm_context_t *ctx, void *arg, int count, struct pt_regs *regs);
673
674 #include "perfmon_itanium.h"
675 #include "perfmon_mckinley.h"
676 #include "perfmon_montecito.h"
677 #include "perfmon_generic.h"
678
679 static pmu_config_t *pmu_confs[]={
680         &pmu_conf_mont,
681         &pmu_conf_mck,
682         &pmu_conf_ita,
683         &pmu_conf_gen, /* must be last */
684         NULL
685 };
686
687
688 static int pfm_end_notify_user(pfm_context_t *ctx);
689
690 static inline void
691 pfm_clear_psr_pp(void)
692 {
693         ia64_rsm(IA64_PSR_PP);
694         ia64_srlz_i();
695 }
696
697 static inline void
698 pfm_set_psr_pp(void)
699 {
700         ia64_ssm(IA64_PSR_PP);
701         ia64_srlz_i();
702 }
703
704 static inline void
705 pfm_clear_psr_up(void)
706 {
707         ia64_rsm(IA64_PSR_UP);
708         ia64_srlz_i();
709 }
710
711 static inline void
712 pfm_set_psr_up(void)
713 {
714         ia64_ssm(IA64_PSR_UP);
715         ia64_srlz_i();
716 }
717
718 static inline unsigned long
719 pfm_get_psr(void)
720 {
721         unsigned long tmp;
722         tmp = ia64_getreg(_IA64_REG_PSR);
723         ia64_srlz_i();
724         return tmp;
725 }
726
727 static inline void
728 pfm_set_psr_l(unsigned long val)
729 {
730         ia64_setreg(_IA64_REG_PSR_L, val);
731         ia64_srlz_i();
732 }
733
734 static inline void
735 pfm_freeze_pmu(void)
736 {
737         ia64_set_pmc(0,1UL);
738         ia64_srlz_d();
739 }
740
741 static inline void
742 pfm_unfreeze_pmu(void)
743 {
744         ia64_set_pmc(0,0UL);
745         ia64_srlz_d();
746 }
747
748 static inline void
749 pfm_restore_ibrs(unsigned long *ibrs, unsigned int nibrs)
750 {
751         int i;
752
753         for (i=0; i < nibrs; i++) {
754                 ia64_set_ibr(i, ibrs[i]);
755                 ia64_dv_serialize_instruction();
756         }
757         ia64_srlz_i();
758 }
759
760 static inline void
761 pfm_restore_dbrs(unsigned long *dbrs, unsigned int ndbrs)
762 {
763         int i;
764
765         for (i=0; i < ndbrs; i++) {
766                 ia64_set_dbr(i, dbrs[i]);
767                 ia64_dv_serialize_data();
768         }
769         ia64_srlz_d();
770 }
771
772 /*
773  * PMD[i] must be a counter. no check is made
774  */
775 static inline unsigned long
776 pfm_read_soft_counter(pfm_context_t *ctx, int i)
777 {
778         return ctx->ctx_pmds[i].val + (ia64_get_pmd(i) & pmu_conf->ovfl_val);
779 }
780
781 /*
782  * PMD[i] must be a counter. no check is made
783  */
784 static inline void
785 pfm_write_soft_counter(pfm_context_t *ctx, int i, unsigned long val)
786 {
787         unsigned long ovfl_val = pmu_conf->ovfl_val;
788
789         ctx->ctx_pmds[i].val = val  & ~ovfl_val;
790         /*
791          * writing to unimplemented part is ignore, so we do not need to
792          * mask off top part
793          */
794         ia64_set_pmd(i, val & ovfl_val);
795 }
796
797 static pfm_msg_t *
798 pfm_get_new_msg(pfm_context_t *ctx)
799 {
800         int idx, next;
801
802         next = (ctx->ctx_msgq_tail+1) % PFM_MAX_MSGS;
803
804         DPRINT(("ctx_fd=%p head=%d tail=%d\n", ctx, ctx->ctx_msgq_head, ctx->ctx_msgq_tail));
805         if (next == ctx->ctx_msgq_head) return NULL;
806
807         idx =   ctx->ctx_msgq_tail;
808         ctx->ctx_msgq_tail = next;
809
810         DPRINT(("ctx=%p head=%d tail=%d msg=%d\n", ctx, ctx->ctx_msgq_head, ctx->ctx_msgq_tail, idx));
811
812         return ctx->ctx_msgq+idx;
813 }
814
815 static pfm_msg_t *
816 pfm_get_next_msg(pfm_context_t *ctx)
817 {
818         pfm_msg_t *msg;
819
820         DPRINT(("ctx=%p head=%d tail=%d\n", ctx, ctx->ctx_msgq_head, ctx->ctx_msgq_tail));
821
822         if (PFM_CTXQ_EMPTY(ctx)) return NULL;
823
824         /*
825          * get oldest message
826          */
827         msg = ctx->ctx_msgq+ctx->ctx_msgq_head;
828
829         /*
830          * and move forward
831          */
832         ctx->ctx_msgq_head = (ctx->ctx_msgq_head+1) % PFM_MAX_MSGS;
833
834         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));
835
836         return msg;
837 }
838
839 static void
840 pfm_reset_msgq(pfm_context_t *ctx)
841 {
842         ctx->ctx_msgq_head = ctx->ctx_msgq_tail = 0;
843         DPRINT(("ctx=%p msgq reset\n", ctx));
844 }
845
846 static void *
847 pfm_rvmalloc(unsigned long size)
848 {
849         void *mem;
850         unsigned long addr;
851
852         size = PAGE_ALIGN(size);
853         mem  = vmalloc(size);
854         if (mem) {
855                 //printk("perfmon: CPU%d pfm_rvmalloc(%ld)=%p\n", smp_processor_id(), size, mem);
856                 memset(mem, 0, size);
857                 addr = (unsigned long)mem;
858                 while (size > 0) {
859                         pfm_reserve_page(addr);
860                         addr+=PAGE_SIZE;
861                         size-=PAGE_SIZE;
862                 }
863         }
864         return mem;
865 }
866
867 static void
868 pfm_rvfree(void *mem, unsigned long size)
869 {
870         unsigned long addr;
871
872         if (mem) {
873                 DPRINT(("freeing physical buffer @%p size=%lu\n", mem, size));
874                 addr = (unsigned long) mem;
875                 while ((long) size > 0) {
876                         pfm_unreserve_page(addr);
877                         addr+=PAGE_SIZE;
878                         size-=PAGE_SIZE;
879                 }
880                 vfree(mem);
881         }
882         return;
883 }
884
885 static pfm_context_t *
886 pfm_context_alloc(void)
887 {
888         pfm_context_t *ctx;
889
890         /* 
891          * allocate context descriptor 
892          * must be able to free with interrupts disabled
893          */
894         ctx = kzalloc(sizeof(pfm_context_t), GFP_KERNEL);
895         if (ctx) {
896                 DPRINT(("alloc ctx @%p\n", ctx));
897         }
898         return ctx;
899 }
900
901 static void
902 pfm_context_free(pfm_context_t *ctx)
903 {
904         if (ctx) {
905                 DPRINT(("free ctx @%p\n", ctx));
906                 kfree(ctx);
907         }
908 }
909
910 static void
911 pfm_mask_monitoring(struct task_struct *task)
912 {
913         pfm_context_t *ctx = PFM_GET_CTX(task);
914         unsigned long mask, val, ovfl_mask;
915         int i;
916
917         DPRINT_ovfl(("masking monitoring for [%d]\n", task->pid));
918
919         ovfl_mask = pmu_conf->ovfl_val;
920         /*
921          * monitoring can only be masked as a result of a valid
922          * counter overflow. In UP, it means that the PMU still
923          * has an owner. Note that the owner can be different
924          * from the current task. However the PMU state belongs
925          * to the owner.
926          * In SMP, a valid overflow only happens when task is
927          * current. Therefore if we come here, we know that
928          * the PMU state belongs to the current task, therefore
929          * we can access the live registers.
930          *
931          * So in both cases, the live register contains the owner's
932          * state. We can ONLY touch the PMU registers and NOT the PSR.
933          *
934          * As a consequence to this call, the ctx->th_pmds[] array
935          * contains stale information which must be ignored
936          * when context is reloaded AND monitoring is active (see
937          * pfm_restart).
938          */
939         mask = ctx->ctx_used_pmds[0];
940         for (i = 0; mask; i++, mask>>=1) {
941                 /* skip non used pmds */
942                 if ((mask & 0x1) == 0) continue;
943                 val = ia64_get_pmd(i);
944
945                 if (PMD_IS_COUNTING(i)) {
946                         /*
947                          * we rebuild the full 64 bit value of the counter
948                          */
949                         ctx->ctx_pmds[i].val += (val & ovfl_mask);
950                 } else {
951                         ctx->ctx_pmds[i].val = val;
952                 }
953                 DPRINT_ovfl(("pmd[%d]=0x%lx hw_pmd=0x%lx\n",
954                         i,
955                         ctx->ctx_pmds[i].val,
956                         val & ovfl_mask));
957         }
958         /*
959          * mask monitoring by setting the privilege level to 0
960          * we cannot use psr.pp/psr.up for this, it is controlled by
961          * the user
962          *
963          * if task is current, modify actual registers, otherwise modify
964          * thread save state, i.e., what will be restored in pfm_load_regs()
965          */
966         mask = ctx->ctx_used_monitors[0] >> PMU_FIRST_COUNTER;
967         for(i= PMU_FIRST_COUNTER; mask; i++, mask>>=1) {
968                 if ((mask & 0x1) == 0UL) continue;
969                 ia64_set_pmc(i, ctx->th_pmcs[i] & ~0xfUL);
970                 ctx->th_pmcs[i] &= ~0xfUL;
971                 DPRINT_ovfl(("pmc[%d]=0x%lx\n", i, ctx->th_pmcs[i]));
972         }
973         /*
974          * make all of this visible
975          */
976         ia64_srlz_d();
977 }
978
979 /*
980  * must always be done with task == current
981  *
982  * context must be in MASKED state when calling
983  */
984 static void
985 pfm_restore_monitoring(struct task_struct *task)
986 {
987         pfm_context_t *ctx = PFM_GET_CTX(task);
988         unsigned long mask, ovfl_mask;
989         unsigned long psr, val;
990         int i, is_system;
991
992         is_system = ctx->ctx_fl_system;
993         ovfl_mask = pmu_conf->ovfl_val;
994
995         if (task != current) {
996                 printk(KERN_ERR "perfmon.%d: invalid task[%d] current[%d]\n", __LINE__, task->pid, current->pid);
997                 return;
998         }
999         if (ctx->ctx_state != PFM_CTX_MASKED) {
1000                 printk(KERN_ERR "perfmon.%d: task[%d] current[%d] invalid state=%d\n", __LINE__,
1001                         task->pid, current->pid, ctx->ctx_state);
1002                 return;
1003         }
1004         psr = pfm_get_psr();
1005         /*
1006          * monitoring is masked via the PMC.
1007          * As we restore their value, we do not want each counter to
1008          * restart right away. We stop monitoring using the PSR,
1009          * restore the PMC (and PMD) and then re-establish the psr
1010          * as it was. Note that there can be no pending overflow at
1011          * this point, because monitoring was MASKED.
1012          *
1013          * system-wide session are pinned and self-monitoring
1014          */
1015         if (is_system && (PFM_CPUINFO_GET() & PFM_CPUINFO_DCR_PP)) {
1016                 /* disable dcr pp */
1017                 ia64_setreg(_IA64_REG_CR_DCR, ia64_getreg(_IA64_REG_CR_DCR) & ~IA64_DCR_PP);
1018                 pfm_clear_psr_pp();
1019         } else {
1020                 pfm_clear_psr_up();
1021         }
1022         /*
1023          * first, we restore the PMD
1024          */
1025         mask = ctx->ctx_used_pmds[0];
1026         for (i = 0; mask; i++, mask>>=1) {
1027                 /* skip non used pmds */
1028                 if ((mask & 0x1) == 0) continue;
1029
1030                 if (PMD_IS_COUNTING(i)) {
1031                         /*
1032                          * we split the 64bit value according to
1033                          * counter width
1034                          */
1035                         val = ctx->ctx_pmds[i].val & ovfl_mask;
1036                         ctx->ctx_pmds[i].val &= ~ovfl_mask;
1037                 } else {
1038                         val = ctx->ctx_pmds[i].val;
1039                 }
1040                 ia64_set_pmd(i, val);
1041
1042                 DPRINT(("pmd[%d]=0x%lx hw_pmd=0x%lx\n",
1043                         i,
1044                         ctx->ctx_pmds[i].val,
1045                         val));
1046         }
1047         /*
1048          * restore the PMCs
1049          */
1050         mask = ctx->ctx_used_monitors[0] >> PMU_FIRST_COUNTER;
1051         for(i= PMU_FIRST_COUNTER; mask; i++, mask>>=1) {
1052                 if ((mask & 0x1) == 0UL) continue;
1053                 ctx->th_pmcs[i] = ctx->ctx_pmcs[i];
1054                 ia64_set_pmc(i, ctx->th_pmcs[i]);
1055                 DPRINT(("[%d] pmc[%d]=0x%lx\n", task->pid, i, ctx->th_pmcs[i]));
1056         }
1057         ia64_srlz_d();
1058
1059         /*
1060          * must restore DBR/IBR because could be modified while masked
1061          * XXX: need to optimize 
1062          */
1063         if (ctx->ctx_fl_using_dbreg) {
1064                 pfm_restore_ibrs(ctx->ctx_ibrs, pmu_conf->num_ibrs);
1065                 pfm_restore_dbrs(ctx->ctx_dbrs, pmu_conf->num_dbrs);
1066         }
1067
1068         /*
1069          * now restore PSR
1070          */
1071         if (is_system && (PFM_CPUINFO_GET() & PFM_CPUINFO_DCR_PP)) {
1072                 /* enable dcr pp */
1073                 ia64_setreg(_IA64_REG_CR_DCR, ia64_getreg(_IA64_REG_CR_DCR) | IA64_DCR_PP);
1074                 ia64_srlz_i();
1075         }
1076         pfm_set_psr_l(psr);
1077 }
1078
1079 static inline void
1080 pfm_save_pmds(unsigned long *pmds, unsigned long mask)
1081 {
1082         int i;
1083
1084         ia64_srlz_d();
1085
1086         for (i=0; mask; i++, mask>>=1) {
1087                 if (mask & 0x1) pmds[i] = ia64_get_pmd(i);
1088         }
1089 }
1090
1091 /*
1092  * reload from thread state (used for ctxw only)
1093  */
1094 static inline void
1095 pfm_restore_pmds(unsigned long *pmds, unsigned long mask)
1096 {
1097         int i;
1098         unsigned long val, ovfl_val = pmu_conf->ovfl_val;
1099
1100         for (i=0; mask; i++, mask>>=1) {
1101                 if ((mask & 0x1) == 0) continue;
1102                 val = PMD_IS_COUNTING(i) ? pmds[i] & ovfl_val : pmds[i];
1103                 ia64_set_pmd(i, val);
1104         }
1105         ia64_srlz_d();
1106 }
1107
1108 /*
1109  * propagate PMD from context to thread-state
1110  */
1111 static inline void
1112 pfm_copy_pmds(struct task_struct *task, pfm_context_t *ctx)
1113 {
1114         unsigned long ovfl_val = pmu_conf->ovfl_val;
1115         unsigned long mask = ctx->ctx_all_pmds[0];
1116         unsigned long val;
1117         int i;
1118
1119         DPRINT(("mask=0x%lx\n", mask));
1120
1121         for (i=0; mask; i++, mask>>=1) {
1122
1123                 val = ctx->ctx_pmds[i].val;
1124
1125                 /*
1126                  * We break up the 64 bit value into 2 pieces
1127                  * the lower bits go to the machine state in the
1128                  * thread (will be reloaded on ctxsw in).
1129                  * The upper part stays in the soft-counter.
1130                  */
1131                 if (PMD_IS_COUNTING(i)) {
1132                         ctx->ctx_pmds[i].val = val & ~ovfl_val;
1133                          val &= ovfl_val;
1134                 }
1135                 ctx->th_pmds[i] = val;
1136
1137                 DPRINT(("pmd[%d]=0x%lx soft_val=0x%lx\n",
1138                         i,
1139                         ctx->th_pmds[i],
1140                         ctx->ctx_pmds[i].val));
1141         }
1142 }
1143
1144 /*
1145  * propagate PMC from context to thread-state
1146  */
1147 static inline void
1148 pfm_copy_pmcs(struct task_struct *task, pfm_context_t *ctx)
1149 {
1150         unsigned long mask = ctx->ctx_all_pmcs[0];
1151         int i;
1152
1153         DPRINT(("mask=0x%lx\n", mask));
1154
1155         for (i=0; mask; i++, mask>>=1) {
1156                 /* masking 0 with ovfl_val yields 0 */
1157                 ctx->th_pmcs[i] = ctx->ctx_pmcs[i];
1158                 DPRINT(("pmc[%d]=0x%lx\n", i, ctx->th_pmcs[i]));
1159         }
1160 }
1161
1162
1163
1164 static inline void
1165 pfm_restore_pmcs(unsigned long *pmcs, unsigned long mask)
1166 {
1167         int i;
1168
1169         for (i=0; mask; i++, mask>>=1) {
1170                 if ((mask & 0x1) == 0) continue;
1171                 ia64_set_pmc(i, pmcs[i]);
1172         }
1173         ia64_srlz_d();
1174 }
1175
1176 static inline int
1177 pfm_uuid_cmp(pfm_uuid_t a, pfm_uuid_t b)
1178 {
1179         return memcmp(a, b, sizeof(pfm_uuid_t));
1180 }
1181
1182 static inline int
1183 pfm_buf_fmt_exit(pfm_buffer_fmt_t *fmt, struct task_struct *task, void *buf, struct pt_regs *regs)
1184 {
1185         int ret = 0;
1186         if (fmt->fmt_exit) ret = (*fmt->fmt_exit)(task, buf, regs);
1187         return ret;
1188 }
1189
1190 static inline int
1191 pfm_buf_fmt_getsize(pfm_buffer_fmt_t *fmt, struct task_struct *task, unsigned int flags, int cpu, void *arg, unsigned long *size)
1192 {
1193         int ret = 0;
1194         if (fmt->fmt_getsize) ret = (*fmt->fmt_getsize)(task, flags, cpu, arg, size);
1195         return ret;
1196 }
1197
1198
1199 static inline int
1200 pfm_buf_fmt_validate(pfm_buffer_fmt_t *fmt, struct task_struct *task, unsigned int flags,
1201                      int cpu, void *arg)
1202 {
1203         int ret = 0;
1204         if (fmt->fmt_validate) ret = (*fmt->fmt_validate)(task, flags, cpu, arg);
1205         return ret;
1206 }
1207
1208 static inline int
1209 pfm_buf_fmt_init(pfm_buffer_fmt_t *fmt, struct task_struct *task, void *buf, unsigned int flags,
1210                      int cpu, void *arg)
1211 {
1212         int ret = 0;
1213         if (fmt->fmt_init) ret = (*fmt->fmt_init)(task, buf, flags, cpu, arg);
1214         return ret;
1215 }
1216
1217 static inline int
1218 pfm_buf_fmt_restart(pfm_buffer_fmt_t *fmt, struct task_struct *task, pfm_ovfl_ctrl_t *ctrl, void *buf, struct pt_regs *regs)
1219 {
1220         int ret = 0;
1221         if (fmt->fmt_restart) ret = (*fmt->fmt_restart)(task, ctrl, buf, regs);
1222         return ret;
1223 }
1224
1225 static inline int
1226 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)
1227 {
1228         int ret = 0;
1229         if (fmt->fmt_restart_active) ret = (*fmt->fmt_restart_active)(task, ctrl, buf, regs);
1230         return ret;
1231 }
1232
1233 static pfm_buffer_fmt_t *
1234 __pfm_find_buffer_fmt(pfm_uuid_t uuid)
1235 {
1236         struct list_head * pos;
1237         pfm_buffer_fmt_t * entry;
1238
1239         list_for_each(pos, &pfm_buffer_fmt_list) {
1240                 entry = list_entry(pos, pfm_buffer_fmt_t, fmt_list);
1241                 if (pfm_uuid_cmp(uuid, entry->fmt_uuid) == 0)
1242                         return entry;
1243         }
1244         return NULL;
1245 }
1246  
1247 /*
1248  * find a buffer format based on its uuid
1249  */
1250 static pfm_buffer_fmt_t *
1251 pfm_find_buffer_fmt(pfm_uuid_t uuid)
1252 {
1253         pfm_buffer_fmt_t * fmt;
1254         spin_lock(&pfm_buffer_fmt_lock);
1255         fmt = __pfm_find_buffer_fmt(uuid);
1256         spin_unlock(&pfm_buffer_fmt_lock);
1257         return fmt;
1258 }
1259  
1260 int
1261 pfm_register_buffer_fmt(pfm_buffer_fmt_t *fmt)
1262 {
1263         int ret = 0;
1264
1265         /* some sanity checks */
1266         if (fmt == NULL || fmt->fmt_name == NULL) return -EINVAL;
1267
1268         /* we need at least a handler */
1269         if (fmt->fmt_handler == NULL) return -EINVAL;
1270
1271         /*
1272          * XXX: need check validity of fmt_arg_size
1273          */
1274
1275         spin_lock(&pfm_buffer_fmt_lock);
1276
1277         if (__pfm_find_buffer_fmt(fmt->fmt_uuid)) {
1278                 printk(KERN_ERR "perfmon: duplicate sampling format: %s\n", fmt->fmt_name);
1279                 ret = -EBUSY;
1280                 goto out;
1281         } 
1282         list_add(&fmt->fmt_list, &pfm_buffer_fmt_list);
1283         printk(KERN_INFO "perfmon: added sampling format %s\n", fmt->fmt_name);
1284
1285 out:
1286         spin_unlock(&pfm_buffer_fmt_lock);
1287         return ret;
1288 }
1289 EXPORT_SYMBOL(pfm_register_buffer_fmt);
1290
1291 int
1292 pfm_unregister_buffer_fmt(pfm_uuid_t uuid)
1293 {
1294         pfm_buffer_fmt_t *fmt;
1295         int ret = 0;
1296
1297         spin_lock(&pfm_buffer_fmt_lock);
1298
1299         fmt = __pfm_find_buffer_fmt(uuid);
1300         if (!fmt) {
1301                 printk(KERN_ERR "perfmon: cannot unregister format, not found\n");
1302                 ret = -EINVAL;
1303                 goto out;
1304         }
1305         list_del_init(&fmt->fmt_list);
1306         printk(KERN_INFO "perfmon: removed sampling format: %s\n", fmt->fmt_name);
1307
1308 out:
1309         spin_unlock(&pfm_buffer_fmt_lock);
1310         return ret;
1311
1312 }
1313 EXPORT_SYMBOL(pfm_unregister_buffer_fmt);
1314
1315 extern void update_pal_halt_status(int);
1316
1317 static int
1318 pfm_reserve_session(struct task_struct *task, int is_syswide, unsigned int cpu)
1319 {
1320         unsigned long flags;
1321         /*
1322          * validy checks on cpu_mask have been done upstream
1323          */
1324         LOCK_PFS(flags);
1325
1326         DPRINT(("in sys_sessions=%u task_sessions=%u dbregs=%u syswide=%d cpu=%u\n",
1327                 pfm_sessions.pfs_sys_sessions,
1328                 pfm_sessions.pfs_task_sessions,
1329                 pfm_sessions.pfs_sys_use_dbregs,
1330                 is_syswide,
1331                 cpu));
1332
1333         if (is_syswide) {
1334                 /*
1335                  * cannot mix system wide and per-task sessions
1336                  */
1337                 if (pfm_sessions.pfs_task_sessions > 0UL) {
1338                         DPRINT(("system wide not possible, %u conflicting task_sessions\n",
1339                                 pfm_sessions.pfs_task_sessions));
1340                         goto abort;
1341                 }
1342
1343                 if (pfm_sessions.pfs_sys_session[cpu]) goto error_conflict;
1344
1345                 DPRINT(("reserving system wide session on CPU%u currently on CPU%u\n", cpu, smp_processor_id()));
1346
1347                 pfm_sessions.pfs_sys_session[cpu] = task;
1348
1349                 pfm_sessions.pfs_sys_sessions++ ;
1350
1351         } else {
1352                 if (pfm_sessions.pfs_sys_sessions) goto abort;
1353                 pfm_sessions.pfs_task_sessions++;
1354         }
1355
1356         DPRINT(("out sys_sessions=%u task_sessions=%u dbregs=%u syswide=%d cpu=%u\n",
1357                 pfm_sessions.pfs_sys_sessions,
1358                 pfm_sessions.pfs_task_sessions,
1359                 pfm_sessions.pfs_sys_use_dbregs,
1360                 is_syswide,
1361                 cpu));
1362
1363         /*
1364          * disable default_idle() to go to PAL_HALT
1365          */
1366         update_pal_halt_status(0);
1367
1368         UNLOCK_PFS(flags);
1369
1370         return 0;
1371
1372 error_conflict:
1373         DPRINT(("system wide not possible, conflicting session [%d] on CPU%d\n",
1374                 pfm_sessions.pfs_sys_session[cpu]->pid,
1375                 cpu));
1376 abort:
1377         UNLOCK_PFS(flags);
1378
1379         return -EBUSY;
1380
1381 }
1382
1383 static int
1384 pfm_unreserve_session(pfm_context_t *ctx, int is_syswide, unsigned int cpu)
1385 {
1386         unsigned long flags;
1387         /*
1388          * validy checks on cpu_mask have been done upstream
1389          */
1390         LOCK_PFS(flags);
1391
1392         DPRINT(("in sys_sessions=%u task_sessions=%u dbregs=%u syswide=%d cpu=%u\n",
1393                 pfm_sessions.pfs_sys_sessions,
1394                 pfm_sessions.pfs_task_sessions,
1395                 pfm_sessions.pfs_sys_use_dbregs,
1396                 is_syswide,
1397                 cpu));
1398
1399
1400         if (is_syswide) {
1401                 pfm_sessions.pfs_sys_session[cpu] = NULL;
1402                 /*
1403                  * would not work with perfmon+more than one bit in cpu_mask
1404                  */
1405                 if (ctx && ctx->ctx_fl_using_dbreg) {
1406                         if (pfm_sessions.pfs_sys_use_dbregs == 0) {
1407                                 printk(KERN_ERR "perfmon: invalid release for ctx %p sys_use_dbregs=0\n", ctx);
1408                         } else {
1409                                 pfm_sessions.pfs_sys_use_dbregs--;
1410                         }
1411                 }
1412                 pfm_sessions.pfs_sys_sessions--;
1413         } else {
1414                 pfm_sessions.pfs_task_sessions--;
1415         }
1416         DPRINT(("out sys_sessions=%u task_sessions=%u dbregs=%u syswide=%d cpu=%u\n",
1417                 pfm_sessions.pfs_sys_sessions,
1418                 pfm_sessions.pfs_task_sessions,
1419                 pfm_sessions.pfs_sys_use_dbregs,
1420                 is_syswide,
1421                 cpu));
1422
1423         /*
1424          * if possible, enable default_idle() to go into PAL_HALT
1425          */
1426         if (pfm_sessions.pfs_task_sessions == 0 && pfm_sessions.pfs_sys_sessions == 0)
1427                 update_pal_halt_status(1);
1428
1429         UNLOCK_PFS(flags);
1430
1431         return 0;
1432 }
1433
1434 /*
1435  * removes virtual mapping of the sampling buffer.
1436  * IMPORTANT: cannot be called with interrupts disable, e.g. inside
1437  * a PROTECT_CTX() section.
1438  */
1439 static int
1440 pfm_remove_smpl_mapping(struct task_struct *task, void *vaddr, unsigned long size)
1441 {
1442         int r;
1443
1444         /* sanity checks */
1445         if (task->mm == NULL || size == 0UL || vaddr == NULL) {
1446                 printk(KERN_ERR "perfmon: pfm_remove_smpl_mapping [%d] invalid context mm=%p\n", task->pid, task->mm);
1447                 return -EINVAL;
1448         }
1449
1450         DPRINT(("smpl_vaddr=%p size=%lu\n", vaddr, size));
1451
1452         /*
1453          * does the actual unmapping
1454          */
1455         down_write(&task->mm->mmap_sem);
1456
1457         DPRINT(("down_write done smpl_vaddr=%p size=%lu\n", vaddr, size));
1458
1459         r = pfm_do_munmap(task->mm, (unsigned long)vaddr, size, 0);
1460
1461         up_write(&task->mm->mmap_sem);
1462         if (r !=0) {
1463                 printk(KERN_ERR "perfmon: [%d] unable to unmap sampling buffer @%p size=%lu\n", task->pid, vaddr, size);
1464         }
1465
1466         DPRINT(("do_unmap(%p, %lu)=%d\n", vaddr, size, r));
1467
1468         return 0;
1469 }
1470
1471 /*
1472  * free actual physical storage used by sampling buffer
1473  */
1474 #if 0
1475 static int
1476 pfm_free_smpl_buffer(pfm_context_t *ctx)
1477 {
1478         pfm_buffer_fmt_t *fmt;
1479
1480         if (ctx->ctx_smpl_hdr == NULL) goto invalid_free;
1481
1482         /*
1483          * we won't use the buffer format anymore
1484          */
1485         fmt = ctx->ctx_buf_fmt;
1486
1487         DPRINT(("sampling buffer @%p size %lu vaddr=%p\n",
1488                 ctx->ctx_smpl_hdr,
1489                 ctx->ctx_smpl_size,
1490                 ctx->ctx_smpl_vaddr));
1491
1492         pfm_buf_fmt_exit(fmt, current, NULL, NULL);
1493
1494         /*
1495          * free the buffer
1496          */
1497         pfm_rvfree(ctx->ctx_smpl_hdr, ctx->ctx_smpl_size);
1498
1499         ctx->ctx_smpl_hdr  = NULL;
1500         ctx->ctx_smpl_size = 0UL;
1501
1502         return 0;
1503
1504 invalid_free:
1505         printk(KERN_ERR "perfmon: pfm_free_smpl_buffer [%d] no buffer\n", current->pid);
1506         return -EINVAL;
1507 }
1508 #endif
1509
1510 static inline void
1511 pfm_exit_smpl_buffer(pfm_buffer_fmt_t *fmt)
1512 {
1513         if (fmt == NULL) return;
1514
1515         pfm_buf_fmt_exit(fmt, current, NULL, NULL);
1516
1517 }
1518
1519 /*
1520  * pfmfs should _never_ be mounted by userland - too much of security hassle,
1521  * no real gain from having the whole whorehouse mounted. So we don't need
1522  * any operations on the root directory. However, we need a non-trivial
1523  * d_name - pfm: will go nicely and kill the special-casing in procfs.
1524  */
1525 static struct vfsmount *pfmfs_mnt;
1526
1527 static int __init
1528 init_pfm_fs(void)
1529 {
1530         int err = register_filesystem(&pfm_fs_type);
1531         if (!err) {
1532                 pfmfs_mnt = kern_mount(&pfm_fs_type);
1533                 err = PTR_ERR(pfmfs_mnt);
1534                 if (IS_ERR(pfmfs_mnt))
1535                         unregister_filesystem(&pfm_fs_type);
1536                 else
1537                         err = 0;
1538         }
1539         return err;
1540 }
1541
1542 static void __exit
1543 exit_pfm_fs(void)
1544 {
1545         unregister_filesystem(&pfm_fs_type);
1546         mntput(pfmfs_mnt);
1547 }
1548
1549 static ssize_t
1550 pfm_read(struct file *filp, char __user *buf, size_t size, loff_t *ppos)
1551 {
1552         pfm_context_t *ctx;
1553         pfm_msg_t *msg;
1554         ssize_t ret;
1555         unsigned long flags;
1556         DECLARE_WAITQUEUE(wait, current);
1557         if (PFM_IS_FILE(filp) == 0) {
1558                 printk(KERN_ERR "perfmon: pfm_poll: bad magic [%d]\n", current->pid);
1559                 return -EINVAL;
1560         }
1561
1562         ctx = (pfm_context_t *)filp->private_data;
1563         if (ctx == NULL) {
1564                 printk(KERN_ERR "perfmon: pfm_read: NULL ctx [%d]\n", current->pid);
1565                 return -EINVAL;
1566         }
1567
1568         /*
1569          * check even when there is no message
1570          */
1571         if (size < sizeof(pfm_msg_t)) {
1572                 DPRINT(("message is too small ctx=%p (>=%ld)\n", ctx, sizeof(pfm_msg_t)));
1573                 return -EINVAL;
1574         }
1575
1576         PROTECT_CTX(ctx, flags);
1577
1578         /*
1579          * put ourselves on the wait queue
1580          */
1581         add_wait_queue(&ctx->ctx_msgq_wait, &wait);
1582
1583
1584         for(;;) {
1585                 /*
1586                  * check wait queue
1587                  */
1588
1589                 set_current_state(TASK_INTERRUPTIBLE);
1590
1591                 DPRINT(("head=%d tail=%d\n", ctx->ctx_msgq_head, ctx->ctx_msgq_tail));
1592
1593                 ret = 0;
1594                 if(PFM_CTXQ_EMPTY(ctx) == 0) break;
1595
1596                 UNPROTECT_CTX(ctx, flags);
1597
1598                 /*
1599                  * check non-blocking read
1600                  */
1601                 ret = -EAGAIN;
1602                 if(filp->f_flags & O_NONBLOCK) break;
1603
1604                 /*
1605                  * check pending signals
1606                  */
1607                 if(signal_pending(current)) {
1608                         ret = -EINTR;
1609                         break;
1610                 }
1611                 /*
1612                  * no message, so wait
1613                  */
1614                 schedule();
1615
1616                 PROTECT_CTX(ctx, flags);
1617         }
1618         DPRINT(("[%d] back to running ret=%ld\n", current->pid, ret));
1619         set_current_state(TASK_RUNNING);
1620         remove_wait_queue(&ctx->ctx_msgq_wait, &wait);
1621
1622         if (ret < 0) goto abort;
1623
1624         ret = -EINVAL;
1625         msg = pfm_get_next_msg(ctx);
1626         if (msg == NULL) {
1627                 printk(KERN_ERR "perfmon: pfm_read no msg for ctx=%p [%d]\n", ctx, current->pid);
1628                 goto abort_locked;
1629         }
1630
1631         DPRINT(("fd=%d type=%d\n", msg->pfm_gen_msg.msg_ctx_fd, msg->pfm_gen_msg.msg_type));
1632
1633         ret = -EFAULT;
1634         if(copy_to_user(buf, msg, sizeof(pfm_msg_t)) == 0) ret = sizeof(pfm_msg_t);
1635
1636 abort_locked:
1637         UNPROTECT_CTX(ctx, flags);
1638 abort:
1639         return ret;
1640 }
1641
1642 static ssize_t
1643 pfm_write(struct file *file, const char __user *ubuf,
1644                           size_t size, loff_t *ppos)
1645 {
1646         DPRINT(("pfm_write called\n"));
1647         return -EINVAL;
1648 }
1649
1650 static unsigned int
1651 pfm_poll(struct file *filp, poll_table * wait)
1652 {
1653         pfm_context_t *ctx;
1654         unsigned long flags;
1655         unsigned int mask = 0;
1656
1657         if (PFM_IS_FILE(filp) == 0) {
1658                 printk(KERN_ERR "perfmon: pfm_poll: bad magic [%d]\n", current->pid);
1659                 return 0;
1660         }
1661
1662         ctx = (pfm_context_t *)filp->private_data;
1663         if (ctx == NULL) {
1664                 printk(KERN_ERR "perfmon: pfm_poll: NULL ctx [%d]\n", current->pid);
1665                 return 0;
1666         }
1667
1668
1669         DPRINT(("pfm_poll ctx_fd=%d before poll_wait\n", ctx->ctx_fd));
1670
1671         poll_wait(filp, &ctx->ctx_msgq_wait, wait);
1672
1673         PROTECT_CTX(ctx, flags);
1674
1675         if (PFM_CTXQ_EMPTY(ctx) == 0)
1676                 mask =  POLLIN | POLLRDNORM;
1677
1678         UNPROTECT_CTX(ctx, flags);
1679
1680         DPRINT(("pfm_poll ctx_fd=%d mask=0x%x\n", ctx->ctx_fd, mask));
1681
1682         return mask;
1683 }
1684
1685 static int
1686 pfm_ioctl(struct inode *inode, struct file *file, unsigned int cmd, unsigned long arg)
1687 {
1688         DPRINT(("pfm_ioctl called\n"));
1689         return -EINVAL;
1690 }
1691
1692 /*
1693  * interrupt cannot be masked when coming here
1694  */
1695 static inline int
1696 pfm_do_fasync(int fd, struct file *filp, pfm_context_t *ctx, int on)
1697 {
1698         int ret;
1699
1700         ret = fasync_helper (fd, filp, on, &ctx->ctx_async_queue);
1701
1702         DPRINT(("pfm_fasync called by [%d] on ctx_fd=%d on=%d async_queue=%p ret=%d\n",
1703                 current->pid,
1704                 fd,
1705                 on,
1706                 ctx->ctx_async_queue, ret));
1707
1708         return ret;
1709 }
1710
1711 static int
1712 pfm_fasync(int fd, struct file *filp, int on)
1713 {
1714         pfm_context_t *ctx;
1715         int ret;
1716
1717         if (PFM_IS_FILE(filp) == 0) {
1718                 printk(KERN_ERR "perfmon: pfm_fasync bad magic [%d]\n", current->pid);
1719                 return -EBADF;
1720         }
1721
1722         ctx = (pfm_context_t *)filp->private_data;
1723         if (ctx == NULL) {
1724                 printk(KERN_ERR "perfmon: pfm_fasync NULL ctx [%d]\n", current->pid);
1725                 return -EBADF;
1726         }
1727         /*
1728          * we cannot mask interrupts during this call because this may
1729          * may go to sleep if memory is not readily avalaible.
1730          *
1731          * We are protected from the conetxt disappearing by the get_fd()/put_fd()
1732          * done in caller. Serialization of this function is ensured by caller.
1733          */
1734         ret = pfm_do_fasync(fd, filp, ctx, on);
1735
1736
1737         DPRINT(("pfm_fasync called on ctx_fd=%d on=%d async_queue=%p ret=%d\n",
1738                 fd,
1739                 on,
1740                 ctx->ctx_async_queue, ret));
1741
1742         return ret;
1743 }
1744
1745 #ifdef CONFIG_SMP
1746 /*
1747  * this function is exclusively called from pfm_close().
1748  * The context is not protected at that time, nor are interrupts
1749  * on the remote CPU. That's necessary to avoid deadlocks.
1750  */
1751 static void
1752 pfm_syswide_force_stop(void *info)
1753 {
1754         pfm_context_t   *ctx = (pfm_context_t *)info;
1755         struct pt_regs *regs = task_pt_regs(current);
1756         struct task_struct *owner;
1757         unsigned long flags;
1758         int ret;
1759
1760         if (ctx->ctx_cpu != smp_processor_id()) {
1761                 printk(KERN_ERR "perfmon: pfm_syswide_force_stop for CPU%d  but on CPU%d\n",
1762                         ctx->ctx_cpu,
1763                         smp_processor_id());
1764                 return;
1765         }
1766         owner = GET_PMU_OWNER();
1767         if (owner != ctx->ctx_task) {
1768                 printk(KERN_ERR "perfmon: pfm_syswide_force_stop CPU%d unexpected owner [%d] instead of [%d]\n",
1769                         smp_processor_id(),
1770                         owner->pid, ctx->ctx_task->pid);
1771                 return;
1772         }
1773         if (GET_PMU_CTX() != ctx) {
1774                 printk(KERN_ERR "perfmon: pfm_syswide_force_stop CPU%d unexpected ctx %p instead of %p\n",
1775                         smp_processor_id(),
1776                         GET_PMU_CTX(), ctx);
1777                 return;
1778         }
1779
1780         DPRINT(("on CPU%d forcing system wide stop for [%d]\n", smp_processor_id(), ctx->ctx_task->pid));       
1781         /*
1782          * the context is already protected in pfm_close(), we simply
1783          * need to mask interrupts to avoid a PMU interrupt race on
1784          * this CPU
1785          */
1786         local_irq_save(flags);
1787
1788         ret = pfm_context_unload(ctx, NULL, 0, regs);
1789         if (ret) {
1790                 DPRINT(("context_unload returned %d\n", ret));
1791         }
1792
1793         /*
1794          * unmask interrupts, PMU interrupts are now spurious here
1795          */
1796         local_irq_restore(flags);
1797 }
1798
1799 static void
1800 pfm_syswide_cleanup_other_cpu(pfm_context_t *ctx)
1801 {
1802         int ret;
1803
1804         DPRINT(("calling CPU%d for cleanup\n", ctx->ctx_cpu));
1805         ret = smp_call_function_single(ctx->ctx_cpu, pfm_syswide_force_stop, ctx, 0, 1);
1806         DPRINT(("called CPU%d for cleanup ret=%d\n", ctx->ctx_cpu, ret));
1807 }
1808 #endif /* CONFIG_SMP */
1809
1810 /*
1811  * called for each close(). Partially free resources.
1812  * When caller is self-monitoring, the context is unloaded.
1813  */
1814 static int
1815 pfm_flush(struct file *filp, fl_owner_t id)
1816 {
1817         pfm_context_t *ctx;
1818         struct task_struct *task;
1819         struct pt_regs *regs;
1820         unsigned long flags;
1821         unsigned long smpl_buf_size = 0UL;
1822         void *smpl_buf_vaddr = NULL;
1823         int state, is_system;
1824
1825         if (PFM_IS_FILE(filp) == 0) {
1826                 DPRINT(("bad magic for\n"));
1827                 return -EBADF;
1828         }
1829
1830         ctx = (pfm_context_t *)filp->private_data;
1831         if (ctx == NULL) {
1832                 printk(KERN_ERR "perfmon: pfm_flush: NULL ctx [%d]\n", current->pid);
1833                 return -EBADF;
1834         }
1835
1836         /*
1837          * remove our file from the async queue, if we use this mode.
1838          * This can be done without the context being protected. We come
1839          * here when the context has become unreacheable by other tasks.
1840          *
1841          * We may still have active monitoring at this point and we may
1842          * end up in pfm_overflow_handler(). However, fasync_helper()
1843          * operates with interrupts disabled and it cleans up the
1844          * queue. If the PMU handler is called prior to entering
1845          * fasync_helper() then it will send a signal. If it is
1846          * invoked after, it will find an empty queue and no
1847          * signal will be sent. In both case, we are safe
1848          */
1849         if (filp->f_flags & FASYNC) {
1850                 DPRINT(("cleaning up async_queue=%p\n", ctx->ctx_async_queue));
1851                 pfm_do_fasync (-1, filp, ctx, 0);
1852         }
1853
1854         PROTECT_CTX(ctx, flags);
1855
1856         state     = ctx->ctx_state;
1857         is_system = ctx->ctx_fl_system;
1858
1859         task = PFM_CTX_TASK(ctx);
1860         regs = task_pt_regs(task);
1861
1862         DPRINT(("ctx_state=%d is_current=%d\n",
1863                 state,
1864                 task == current ? 1 : 0));
1865
1866         /*
1867          * if state == UNLOADED, then task is NULL
1868          */
1869
1870         /*
1871          * we must stop and unload because we are losing access to the context.
1872          */
1873         if (task == current) {
1874 #ifdef CONFIG_SMP
1875                 /*
1876                  * the task IS the owner but it migrated to another CPU: that's bad
1877                  * but we must handle this cleanly. Unfortunately, the kernel does
1878                  * not provide a mechanism to block migration (while the context is loaded).
1879                  *
1880                  * We need to release the resource on the ORIGINAL cpu.
1881                  */
1882                 if (is_system && ctx->ctx_cpu != smp_processor_id()) {
1883
1884                         DPRINT(("should be running on CPU%d\n", ctx->ctx_cpu));
1885                         /*
1886                          * keep context protected but unmask interrupt for IPI
1887                          */
1888                         local_irq_restore(flags);
1889
1890                         pfm_syswide_cleanup_other_cpu(ctx);
1891
1892                         /*
1893                          * restore interrupt masking
1894                          */
1895                         local_irq_save(flags);
1896
1897                         /*
1898                          * context is unloaded at this point
1899                          */
1900                 } else
1901 #endif /* CONFIG_SMP */
1902                 {
1903
1904                         DPRINT(("forcing unload\n"));
1905                         /*
1906                         * stop and unload, returning with state UNLOADED
1907                         * and session unreserved.
1908                         */
1909                         pfm_context_unload(ctx, NULL, 0, regs);
1910
1911                         DPRINT(("ctx_state=%d\n", ctx->ctx_state));
1912                 }
1913         }
1914
1915         /*
1916          * remove virtual mapping, if any, for the calling task.
1917          * cannot reset ctx field until last user is calling close().
1918          *
1919          * ctx_smpl_vaddr must never be cleared because it is needed
1920          * by every task with access to the context
1921          *
1922          * When called from do_exit(), the mm context is gone already, therefore
1923          * mm is NULL, i.e., the VMA is already gone  and we do not have to
1924          * do anything here
1925          */
1926         if (ctx->ctx_smpl_vaddr && current->mm) {
1927                 smpl_buf_vaddr = ctx->ctx_smpl_vaddr;
1928                 smpl_buf_size  = ctx->ctx_smpl_size;
1929         }
1930
1931         UNPROTECT_CTX(ctx, flags);
1932
1933         /*
1934          * if there was a mapping, then we systematically remove it
1935          * at this point. Cannot be done inside critical section
1936          * because some VM function reenables interrupts.
1937          *
1938          */
1939         if (smpl_buf_vaddr) pfm_remove_smpl_mapping(current, smpl_buf_vaddr, smpl_buf_size);
1940
1941         return 0;
1942 }
1943 /*
1944  * called either on explicit close() or from exit_files(). 
1945  * Only the LAST user of the file gets to this point, i.e., it is
1946  * called only ONCE.
1947  *
1948  * IMPORTANT: we get called ONLY when the refcnt on the file gets to zero 
1949  * (fput()),i.e, last task to access the file. Nobody else can access the 
1950  * file at this point.
1951  *
1952  * When called from exit_files(), the VMA has been freed because exit_mm()
1953  * is executed before exit_files().
1954  *
1955  * When called from exit_files(), the current task is not yet ZOMBIE but we
1956  * flush the PMU state to the context. 
1957  */
1958 static int
1959 pfm_close(struct inode *inode, struct file *filp)
1960 {
1961         pfm_context_t *ctx;
1962         struct task_struct *task;
1963         struct pt_regs *regs;
1964         DECLARE_WAITQUEUE(wait, current);
1965         unsigned long flags;
1966         unsigned long smpl_buf_size = 0UL;
1967         void *smpl_buf_addr = NULL;
1968         int free_possible = 1;
1969         int state, is_system;
1970
1971         DPRINT(("pfm_close called private=%p\n", filp->private_data));
1972
1973         if (PFM_IS_FILE(filp) == 0) {
1974                 DPRINT(("bad magic\n"));
1975                 return -EBADF;
1976         }
1977         
1978         ctx = (pfm_context_t *)filp->private_data;
1979         if (ctx == NULL) {
1980                 printk(KERN_ERR "perfmon: pfm_close: NULL ctx [%d]\n", current->pid);
1981                 return -EBADF;
1982         }
1983
1984         PROTECT_CTX(ctx, flags);
1985
1986         state     = ctx->ctx_state;
1987         is_system = ctx->ctx_fl_system;
1988
1989         task = PFM_CTX_TASK(ctx);
1990         regs = task_pt_regs(task);
1991
1992         DPRINT(("ctx_state=%d is_current=%d\n", 
1993                 state,
1994                 task == current ? 1 : 0));
1995
1996         /*
1997          * if task == current, then pfm_flush() unloaded the context
1998          */
1999         if (state == PFM_CTX_UNLOADED) goto doit;
2000
2001         /*
2002          * context is loaded/masked and task != current, we need to
2003          * either force an unload or go zombie
2004          */
2005
2006         /*
2007          * The task is currently blocked or will block after an overflow.
2008          * we must force it to wakeup to get out of the
2009          * MASKED state and transition to the unloaded state by itself.
2010          *
2011          * This situation is only possible for per-task mode
2012          */
2013         if (state == PFM_CTX_MASKED && CTX_OVFL_NOBLOCK(ctx) == 0) {
2014
2015                 /*
2016                  * set a "partial" zombie state to be checked
2017                  * upon return from down() in pfm_handle_work().
2018                  *
2019                  * We cannot use the ZOMBIE state, because it is checked
2020                  * by pfm_load_regs() which is called upon wakeup from down().
2021                  * In such case, it would free the context and then we would
2022                  * return to pfm_handle_work() which would access the
2023                  * stale context. Instead, we set a flag invisible to pfm_load_regs()
2024                  * but visible to pfm_handle_work().
2025                  *
2026                  * For some window of time, we have a zombie context with
2027                  * ctx_state = MASKED  and not ZOMBIE
2028                  */
2029                 ctx->ctx_fl_going_zombie = 1;
2030
2031                 /*
2032                  * force task to wake up from MASKED state
2033                  */
2034                 complete(&ctx->ctx_restart_done);
2035
2036                 DPRINT(("waking up ctx_state=%d\n", state));
2037
2038                 /*
2039                  * put ourself to sleep waiting for the other
2040                  * task to report completion
2041                  *
2042                  * the context is protected by mutex, therefore there
2043                  * is no risk of being notified of completion before
2044                  * begin actually on the waitq.
2045                  */
2046                 set_current_state(TASK_INTERRUPTIBLE);
2047                 add_wait_queue(&ctx->ctx_zombieq, &wait);
2048
2049                 UNPROTECT_CTX(ctx, flags);
2050
2051                 /*
2052                  * XXX: check for signals :
2053                  *      - ok for explicit close
2054                  *      - not ok when coming from exit_files()
2055                  */
2056                 schedule();
2057
2058
2059                 PROTECT_CTX(ctx, flags);
2060
2061
2062                 remove_wait_queue(&ctx->ctx_zombieq, &wait);
2063                 set_current_state(TASK_RUNNING);
2064
2065                 /*
2066                  * context is unloaded at this point
2067                  */
2068                 DPRINT(("after zombie wakeup ctx_state=%d for\n", state));
2069         }
2070         else if (task != current) {
2071 #ifdef CONFIG_SMP
2072                 /*
2073                  * switch context to zombie state
2074                  */
2075                 ctx->ctx_state = PFM_CTX_ZOMBIE;
2076
2077                 DPRINT(("zombie ctx for [%d]\n", task->pid));
2078                 /*
2079                  * cannot free the context on the spot. deferred until
2080                  * the task notices the ZOMBIE state
2081                  */
2082                 free_possible = 0;
2083 #else
2084                 pfm_context_unload(ctx, NULL, 0, regs);
2085 #endif
2086         }
2087
2088 doit:
2089         /* reload state, may have changed during  opening of critical section */
2090         state = ctx->ctx_state;
2091
2092         /*
2093          * the context is still attached to a task (possibly current)
2094          * we cannot destroy it right now
2095          */
2096
2097         /*
2098          * we must free the sampling buffer right here because
2099          * we cannot rely on it being cleaned up later by the
2100          * monitored task. It is not possible to free vmalloc'ed
2101          * memory in pfm_load_regs(). Instead, we remove the buffer
2102          * now. should there be subsequent PMU overflow originally
2103          * meant for sampling, the will be converted to spurious
2104          * and that's fine because the monitoring tools is gone anyway.
2105          */
2106         if (ctx->ctx_smpl_hdr) {
2107                 smpl_buf_addr = ctx->ctx_smpl_hdr;
2108                 smpl_buf_size = ctx->ctx_smpl_size;
2109                 /* no more sampling */
2110                 ctx->ctx_smpl_hdr = NULL;
2111                 ctx->ctx_fl_is_sampling = 0;
2112         }
2113
2114         DPRINT(("ctx_state=%d free_possible=%d addr=%p size=%lu\n",
2115                 state,
2116                 free_possible,
2117                 smpl_buf_addr,
2118                 smpl_buf_size));
2119
2120         if (smpl_buf_addr) pfm_exit_smpl_buffer(ctx->ctx_buf_fmt);
2121
2122         /*
2123          * UNLOADED that the session has already been unreserved.
2124          */
2125         if (state == PFM_CTX_ZOMBIE) {
2126                 pfm_unreserve_session(ctx, ctx->ctx_fl_system , ctx->ctx_cpu);
2127         }
2128
2129         /*
2130          * disconnect file descriptor from context must be done
2131          * before we unlock.
2132          */
2133         filp->private_data = NULL;
2134
2135         /*
2136          * if we free on the spot, the context is now completely unreacheable
2137          * from the callers side. The monitored task side is also cut, so we
2138          * can freely cut.
2139          *
2140          * If we have a deferred free, only the caller side is disconnected.
2141          */
2142         UNPROTECT_CTX(ctx, flags);
2143
2144         /*
2145          * All memory free operations (especially for vmalloc'ed memory)
2146          * MUST be done with interrupts ENABLED.
2147          */
2148         if (smpl_buf_addr)  pfm_rvfree(smpl_buf_addr, smpl_buf_size);
2149
2150         /*
2151          * return the memory used by the context
2152          */
2153         if (free_possible) pfm_context_free(ctx);
2154
2155         return 0;
2156 }
2157
2158 static int
2159 pfm_no_open(struct inode *irrelevant, struct file *dontcare)
2160 {
2161         DPRINT(("pfm_no_open called\n"));
2162         return -ENXIO;
2163 }
2164
2165
2166
2167 static const struct file_operations pfm_file_ops = {
2168         .llseek   = no_llseek,
2169         .read     = pfm_read,
2170         .write    = pfm_write,
2171         .poll     = pfm_poll,
2172         .ioctl    = pfm_ioctl,
2173         .open     = pfm_no_open,        /* special open code to disallow open via /proc */
2174         .fasync   = pfm_fasync,
2175         .release  = pfm_close,
2176         .flush    = pfm_flush
2177 };
2178
2179 static int
2180 pfmfs_delete_dentry(struct dentry *dentry)
2181 {
2182         return 1;
2183 }
2184
2185 static struct dentry_operations pfmfs_dentry_operations = {
2186         .d_delete = pfmfs_delete_dentry,
2187 };
2188
2189
2190 static int
2191 pfm_alloc_fd(struct file **cfile)
2192 {
2193         int fd, ret = 0;
2194         struct file *file = NULL;
2195         struct inode * inode;
2196         char name[32];
2197         struct qstr this;
2198
2199         fd = get_unused_fd();
2200         if (fd < 0) return -ENFILE;
2201
2202         ret = -ENFILE;
2203
2204         file = get_empty_filp();
2205         if (!file) goto out;
2206
2207         /*
2208          * allocate a new inode
2209          */
2210         inode = new_inode(pfmfs_mnt->mnt_sb);
2211         if (!inode) goto out;
2212
2213         DPRINT(("new inode ino=%ld @%p\n", inode->i_ino, inode));
2214
2215         inode->i_mode = S_IFCHR|S_IRUGO;
2216         inode->i_uid  = current->fsuid;
2217         inode->i_gid  = current->fsgid;
2218
2219         sprintf(name, "[%lu]", inode->i_ino);
2220         this.name = name;
2221         this.len  = strlen(name);
2222         this.hash = inode->i_ino;
2223
2224         ret = -ENOMEM;
2225
2226         /*
2227          * allocate a new dcache entry
2228          */
2229         file->f_path.dentry = d_alloc(pfmfs_mnt->mnt_sb->s_root, &this);
2230         if (!file->f_path.dentry) goto out;
2231
2232         file->f_path.dentry->d_op = &pfmfs_dentry_operations;
2233
2234         d_add(file->f_path.dentry, inode);
2235         file->f_path.mnt = mntget(pfmfs_mnt);
2236         file->f_mapping = inode->i_mapping;
2237
2238         file->f_op    = &pfm_file_ops;
2239         file->f_mode  = FMODE_READ;
2240         file->f_flags = O_RDONLY;
2241         file->f_pos   = 0;
2242
2243         /*
2244          * may have to delay until context is attached?
2245          */
2246         fd_install(fd, file);
2247
2248         /*
2249          * the file structure we will use
2250          */
2251         *cfile = file;
2252
2253         return fd;
2254 out:
2255         if (file) put_filp(file);
2256         put_unused_fd(fd);
2257         return ret;
2258 }
2259
2260 static void
2261 pfm_free_fd(int fd, struct file *file)
2262 {
2263         struct files_struct *files = current->files;
2264         struct fdtable *fdt;
2265
2266         /* 
2267          * there ie no fd_uninstall(), so we do it here
2268          */
2269         spin_lock(&files->file_lock);
2270         fdt = files_fdtable(files);
2271         rcu_assign_pointer(fdt->fd[fd], NULL);
2272         spin_unlock(&files->file_lock);
2273
2274         if (file)
2275                 put_filp(file);
2276         put_unused_fd(fd);
2277 }
2278
2279 static int
2280 pfm_remap_buffer(struct vm_area_struct *vma, unsigned long buf, unsigned long addr, unsigned long size)
2281 {
2282         DPRINT(("CPU%d buf=0x%lx addr=0x%lx size=%ld\n", smp_processor_id(), buf, addr, size));
2283
2284         while (size > 0) {
2285                 unsigned long pfn = ia64_tpa(buf) >> PAGE_SHIFT;
2286
2287
2288                 if (remap_pfn_range(vma, addr, pfn, PAGE_SIZE, PAGE_READONLY))
2289                         return -ENOMEM;
2290
2291                 addr  += PAGE_SIZE;
2292                 buf   += PAGE_SIZE;
2293                 size  -= PAGE_SIZE;
2294         }
2295         return 0;
2296 }
2297
2298 /*
2299  * allocate a sampling buffer and remaps it into the user address space of the task
2300  */
2301 static int
2302 pfm_smpl_buffer_alloc(struct task_struct *task, pfm_context_t *ctx, unsigned long rsize, void **user_vaddr)
2303 {
2304         struct mm_struct *mm = task->mm;
2305         struct vm_area_struct *vma = NULL;
2306         unsigned long size;
2307         void *smpl_buf;
2308
2309
2310         /*
2311          * the fixed header + requested size and align to page boundary
2312          */
2313         size = PAGE_ALIGN(rsize);
2314
2315         DPRINT(("sampling buffer rsize=%lu size=%lu bytes\n", rsize, size));
2316
2317         /*
2318          * check requested size to avoid Denial-of-service attacks
2319          * XXX: may have to refine this test
2320          * Check against address space limit.
2321          *
2322          * if ((mm->total_vm << PAGE_SHIFT) + len> task->rlim[RLIMIT_AS].rlim_cur)
2323          *      return -ENOMEM;
2324          */
2325         if (size > task->signal->rlim[RLIMIT_MEMLOCK].rlim_cur)
2326                 return -ENOMEM;
2327
2328         /*
2329          * We do the easy to undo allocations first.
2330          *
2331          * pfm_rvmalloc(), clears the buffer, so there is no leak
2332          */
2333         smpl_buf = pfm_rvmalloc(size);
2334         if (smpl_buf == NULL) {
2335                 DPRINT(("Can't allocate sampling buffer\n"));
2336                 return -ENOMEM;
2337         }
2338
2339         DPRINT(("smpl_buf @%p\n", smpl_buf));
2340
2341         /* allocate vma */
2342         vma = kmem_cache_zalloc(vm_area_cachep, GFP_KERNEL);
2343         if (!vma) {
2344                 DPRINT(("Cannot allocate vma\n"));
2345                 goto error_kmem;
2346         }
2347
2348         /*
2349          * partially initialize the vma for the sampling buffer
2350          */
2351         vma->vm_mm           = mm;
2352         vma->vm_flags        = VM_READ| VM_MAYREAD |VM_RESERVED;
2353         vma->vm_page_prot    = PAGE_READONLY; /* XXX may need to change */
2354
2355         /*
2356          * Now we have everything we need and we can initialize
2357          * and connect all the data structures
2358          */
2359
2360         ctx->ctx_smpl_hdr   = smpl_buf;
2361         ctx->ctx_smpl_size  = size; /* aligned size */
2362
2363         /*
2364          * Let's do the difficult operations next.
2365          *
2366          * now we atomically find some area in the address space and
2367          * remap the buffer in it.
2368          */
2369         down_write(&task->mm->mmap_sem);
2370
2371         /* find some free area in address space, must have mmap sem held */
2372         vma->vm_start = pfm_get_unmapped_area(NULL, 0, size, 0, MAP_PRIVATE|MAP_ANONYMOUS, 0);
2373         if (vma->vm_start == 0UL) {
2374                 DPRINT(("Cannot find unmapped area for size %ld\n", size));
2375                 up_write(&task->mm->mmap_sem);
2376                 goto error;
2377         }
2378         vma->vm_end = vma->vm_start + size;
2379         vma->vm_pgoff = vma->vm_start >> PAGE_SHIFT;
2380
2381         DPRINT(("aligned size=%ld, hdr=%p mapped @0x%lx\n", size, ctx->ctx_smpl_hdr, vma->vm_start));
2382
2383         /* can only be applied to current task, need to have the mm semaphore held when called */
2384         if (pfm_remap_buffer(vma, (unsigned long)smpl_buf, vma->vm_start, size)) {
2385                 DPRINT(("Can't remap buffer\n"));
2386                 up_write(&task->mm->mmap_sem);
2387                 goto error;
2388         }
2389
2390         /*
2391          * now insert the vma in the vm list for the process, must be
2392          * done with mmap lock held
2393          */
2394         insert_vm_struct(mm, vma);
2395
2396         mm->total_vm  += size >> PAGE_SHIFT;
2397         vm_stat_account(vma->vm_mm, vma->vm_flags, vma->vm_file,
2398                                                         vma_pages(vma));
2399         up_write(&task->mm->mmap_sem);
2400
2401         /*
2402          * keep track of user level virtual address
2403          */
2404         ctx->ctx_smpl_vaddr = (void *)vma->vm_start;
2405         *(unsigned long *)user_vaddr = vma->vm_start;
2406
2407         return 0;
2408
2409 error:
2410         kmem_cache_free(vm_area_cachep, vma);
2411 error_kmem:
2412         pfm_rvfree(smpl_buf, size);
2413
2414         return -ENOMEM;
2415 }
2416
2417 /*
2418  * XXX: do something better here
2419  */
2420 static int
2421 pfm_bad_permissions(struct task_struct *task)
2422 {
2423         /* inspired by ptrace_attach() */
2424         DPRINT(("cur: uid=%d gid=%d task: euid=%d suid=%d uid=%d egid=%d sgid=%d\n",
2425                 current->uid,
2426                 current->gid,
2427                 task->euid,
2428                 task->suid,
2429                 task->uid,
2430                 task->egid,
2431                 task->sgid));
2432
2433         return ((current->uid != task->euid)
2434             || (current->uid != task->suid)
2435             || (current->uid != task->uid)
2436             || (current->gid != task->egid)
2437             || (current->gid != task->sgid)
2438             || (current->gid != task->gid)) && !capable(CAP_SYS_PTRACE);
2439 }
2440
2441 static int
2442 pfarg_is_sane(struct task_struct *task, pfarg_context_t *pfx)
2443 {
2444         int ctx_flags;
2445
2446         /* valid signal */
2447
2448         ctx_flags = pfx->ctx_flags;
2449
2450         if (ctx_flags & PFM_FL_SYSTEM_WIDE) {
2451
2452                 /*
2453                  * cannot block in this mode
2454                  */
2455                 if (ctx_flags & PFM_FL_NOTIFY_BLOCK) {
2456                         DPRINT(("cannot use blocking mode when in system wide monitoring\n"));
2457                         return -EINVAL;
2458                 }
2459         } else {
2460         }
2461         /* probably more to add here */
2462
2463         return 0;
2464 }
2465
2466 static int
2467 pfm_setup_buffer_fmt(struct task_struct *task, pfm_context_t *ctx, unsigned int ctx_flags,
2468                      unsigned int cpu, pfarg_context_t *arg)
2469 {
2470         pfm_buffer_fmt_t *fmt = NULL;
2471         unsigned long size = 0UL;
2472         void *uaddr = NULL;
2473         void *fmt_arg = NULL;
2474         int ret = 0;
2475 #define PFM_CTXARG_BUF_ARG(a)   (pfm_buffer_fmt_t *)(a+1)
2476
2477         /* invoke and lock buffer format, if found */
2478         fmt = pfm_find_buffer_fmt(arg->ctx_smpl_buf_id);
2479         if (fmt == NULL) {
2480                 DPRINT(("[%d] cannot find buffer format\n", task->pid));
2481                 return -EINVAL;
2482         }
2483
2484         /*
2485          * buffer argument MUST be contiguous to pfarg_context_t
2486          */
2487         if (fmt->fmt_arg_size) fmt_arg = PFM_CTXARG_BUF_ARG(arg);
2488
2489         ret = pfm_buf_fmt_validate(fmt, task, ctx_flags, cpu, fmt_arg);
2490
2491         DPRINT(("[%d] after validate(0x%x,%d,%p)=%d\n", task->pid, ctx_flags, cpu, fmt_arg, ret));
2492
2493         if (ret) goto error;
2494
2495         /* link buffer format and context */
2496         ctx->ctx_buf_fmt = fmt;
2497
2498         /*
2499          * check if buffer format wants to use perfmon buffer allocation/mapping service
2500          */
2501         ret = pfm_buf_fmt_getsize(fmt, task, ctx_flags, cpu, fmt_arg, &size);
2502         if (ret) goto error;
2503
2504         if (size) {
2505                 /*
2506                  * buffer is always remapped into the caller's address space
2507                  */
2508                 ret = pfm_smpl_buffer_alloc(current, ctx, size, &uaddr);
2509                 if (ret) goto error;
2510
2511                 /* keep track of user address of buffer */
2512                 arg->ctx_smpl_vaddr = uaddr;
2513         }
2514         ret = pfm_buf_fmt_init(fmt, task, ctx->ctx_smpl_hdr, ctx_flags, cpu, fmt_arg);
2515
2516 error:
2517         return ret;
2518 }
2519
2520 static void
2521 pfm_reset_pmu_state(pfm_context_t *ctx)
2522 {
2523         int i;
2524
2525         /*
2526          * install reset values for PMC.
2527          */
2528         for (i=1; PMC_IS_LAST(i) == 0; i++) {
2529                 if (PMC_IS_IMPL(i) == 0) continue;
2530                 ctx->ctx_pmcs[i] = PMC_DFL_VAL(i);
2531                 DPRINT(("pmc[%d]=0x%lx\n", i, ctx->ctx_pmcs[i]));
2532         }
2533         /*
2534          * PMD registers are set to 0UL when the context in memset()
2535          */
2536
2537         /*
2538          * On context switched restore, we must restore ALL pmc and ALL pmd even
2539          * when they are not actively used by the task. In UP, the incoming process
2540          * may otherwise pick up left over PMC, PMD state from the previous process.
2541          * As opposed to PMD, stale PMC can cause harm to the incoming
2542          * process because they may change what is being measured.
2543          * Therefore, we must systematically reinstall the entire
2544          * PMC state. In SMP, the same thing is possible on the
2545          * same CPU but also on between 2 CPUs.
2546          *
2547          * The problem with PMD is information leaking especially
2548          * to user level when psr.sp=0
2549          *
2550          * There is unfortunately no easy way to avoid this problem
2551          * on either UP or SMP. This definitively slows down the
2552          * pfm_load_regs() function.
2553          */
2554
2555          /*
2556           * bitmask of all PMCs accessible to this context
2557           *
2558           * PMC0 is treated differently.
2559           */
2560         ctx->ctx_all_pmcs[0] = pmu_conf->impl_pmcs[0] & ~0x1;
2561
2562         /*
2563          * bitmask of all PMDs that are accesible to this context
2564          */
2565         ctx->ctx_all_pmds[0] = pmu_conf->impl_pmds[0];
2566
2567         DPRINT(("<%d> all_pmcs=0x%lx all_pmds=0x%lx\n", ctx->ctx_fd, ctx->ctx_all_pmcs[0],ctx->ctx_all_pmds[0]));
2568
2569         /*
2570          * useful in case of re-enable after disable
2571          */
2572         ctx->ctx_used_ibrs[0] = 0UL;
2573         ctx->ctx_used_dbrs[0] = 0UL;
2574 }
2575
2576 static int
2577 pfm_ctx_getsize(void *arg, size_t *sz)
2578 {
2579         pfarg_context_t *req = (pfarg_context_t *)arg;
2580         pfm_buffer_fmt_t *fmt;
2581
2582         *sz = 0;
2583
2584         if (!pfm_uuid_cmp(req->ctx_smpl_buf_id, pfm_null_uuid)) return 0;
2585
2586         fmt = pfm_find_buffer_fmt(req->ctx_smpl_buf_id);
2587         if (fmt == NULL) {
2588                 DPRINT(("cannot find buffer format\n"));
2589                 return -EINVAL;
2590         }
2591         /* get just enough to copy in user parameters */
2592         *sz = fmt->fmt_arg_size;
2593         DPRINT(("arg_size=%lu\n", *sz));
2594
2595         return 0;
2596 }
2597
2598
2599
2600 /*
2601  * cannot attach if :
2602  *      - kernel task
2603  *      - task not owned by caller
2604  *      - task incompatible with context mode
2605  */
2606 static int
2607 pfm_task_incompatible(pfm_context_t *ctx, struct task_struct *task)
2608 {
2609         /*
2610          * no kernel task or task not owner by caller
2611          */
2612         if (task->mm == NULL) {
2613                 DPRINT(("task [%d] has not memory context (kernel thread)\n", task->pid));
2614                 return -EPERM;
2615         }
2616         if (pfm_bad_permissions(task)) {
2617                 DPRINT(("no permission to attach to  [%d]\n", task->pid));
2618                 return -EPERM;
2619         }
2620         /*
2621          * cannot block in self-monitoring mode
2622          */
2623         if (CTX_OVFL_NOBLOCK(ctx) == 0 && task == current) {
2624                 DPRINT(("cannot load a blocking context on self for [%d]\n", task->pid));
2625                 return -EINVAL;
2626         }
2627
2628         if (task->exit_state == EXIT_ZOMBIE) {
2629                 DPRINT(("cannot attach to  zombie task [%d]\n", task->pid));
2630                 return -EBUSY;
2631         }
2632
2633         /*
2634          * always ok for self
2635          */
2636         if (task == current) return 0;
2637
2638         if ((task->state != TASK_STOPPED) && (task->state != TASK_TRACED)) {
2639                 DPRINT(("cannot attach to non-stopped task [%d] state=%ld\n", task->pid, task->state));
2640                 return -EBUSY;
2641         }
2642         /*
2643          * make sure the task is off any CPU
2644          */
2645         wait_task_inactive(task);
2646
2647         /* more to come... */
2648
2649         return 0;
2650 }
2651
2652 static int
2653 pfm_get_task(pfm_context_t *ctx, pid_t pid, struct task_struct **task)
2654 {
2655         struct task_struct *p = current;
2656         int ret;
2657
2658         /* XXX: need to add more checks here */
2659         if (pid < 2) return -EPERM;
2660
2661         if (pid != current->pid) {
2662
2663                 read_lock(&tasklist_lock);
2664
2665                 p = find_task_by_pid(pid);
2666
2667                 /* make sure task cannot go away while we operate on it */
2668                 if (p) get_task_struct(p);
2669
2670                 read_unlock(&tasklist_lock);
2671
2672                 if (p == NULL) return -ESRCH;
2673         }
2674
2675         ret = pfm_task_incompatible(ctx, p);
2676         if (ret == 0) {
2677                 *task = p;
2678         } else if (p != current) {
2679                 pfm_put_task(p);
2680         }
2681         return ret;
2682 }
2683
2684
2685
2686 static int
2687 pfm_context_create(pfm_context_t *ctx, void *arg, int count, struct pt_regs *regs)
2688 {
2689         pfarg_context_t *req = (pfarg_context_t *)arg;
2690         struct file *filp;
2691         int ctx_flags;
2692         int ret;
2693
2694         /* let's check the arguments first */
2695         ret = pfarg_is_sane(current, req);
2696         if (ret < 0) return ret;
2697
2698         ctx_flags = req->ctx_flags;
2699
2700         ret = -ENOMEM;
2701
2702         ctx = pfm_context_alloc();
2703         if (!ctx) goto error;
2704
2705         ret = pfm_alloc_fd(&filp);
2706         if (ret < 0) goto error_file;
2707
2708         req->ctx_fd = ctx->ctx_fd = ret;
2709
2710         /*
2711          * attach context to file
2712          */
2713         filp->private_data = ctx;
2714
2715         /*
2716          * does the user want to sample?
2717          */
2718         if (pfm_uuid_cmp(req->ctx_smpl_buf_id, pfm_null_uuid)) {
2719                 ret = pfm_setup_buffer_fmt(current, ctx, ctx_flags, 0, req);
2720                 if (ret) goto buffer_error;
2721         }
2722
2723         /*
2724          * init context protection lock
2725          */
2726         spin_lock_init(&ctx->ctx_lock);
2727
2728         /*
2729          * context is unloaded
2730          */
2731         ctx->ctx_state = PFM_CTX_UNLOADED;
2732
2733         /*
2734          * initialization of context's flags
2735          */
2736         ctx->ctx_fl_block       = (ctx_flags & PFM_FL_NOTIFY_BLOCK) ? 1 : 0;
2737         ctx->ctx_fl_system      = (ctx_flags & PFM_FL_SYSTEM_WIDE) ? 1: 0;
2738         ctx->ctx_fl_is_sampling = ctx->ctx_buf_fmt ? 1 : 0; /* assume record() is defined */
2739         ctx->ctx_fl_no_msg      = (ctx_flags & PFM_FL_OVFL_NO_MSG) ? 1: 0;
2740         /*
2741          * will move to set properties
2742          * ctx->ctx_fl_excl_idle   = (ctx_flags & PFM_FL_EXCL_IDLE) ? 1: 0;
2743          */
2744
2745         /*
2746          * init restart semaphore to locked
2747          */
2748         init_completion(&ctx->ctx_restart_done);
2749
2750         /*
2751          * activation is used in SMP only
2752          */
2753         ctx->ctx_last_activation = PFM_INVALID_ACTIVATION;
2754         SET_LAST_CPU(ctx, -1);
2755
2756         /*
2757          * initialize notification message queue
2758          */
2759         ctx->ctx_msgq_head = ctx->ctx_msgq_tail = 0;
2760         init_waitqueue_head(&ctx->ctx_msgq_wait);
2761         init_waitqueue_head(&ctx->ctx_zombieq);
2762
2763         DPRINT(("ctx=%p flags=0x%x system=%d notify_block=%d excl_idle=%d no_msg=%d ctx_fd=%d \n",
2764                 ctx,
2765                 ctx_flags,
2766                 ctx->ctx_fl_system,
2767                 ctx->ctx_fl_block,
2768                 ctx->ctx_fl_excl_idle,
2769                 ctx->ctx_fl_no_msg,
2770                 ctx->ctx_fd));
2771
2772         /*
2773          * initialize soft PMU state
2774          */
2775         pfm_reset_pmu_state(ctx);
2776
2777         return 0;
2778
2779 buffer_error:
2780         pfm_free_fd(ctx->ctx_fd, filp);
2781
2782         if (ctx->ctx_buf_fmt) {
2783                 pfm_buf_fmt_exit(ctx->ctx_buf_fmt, current, NULL, regs);
2784         }
2785 error_file:
2786         pfm_context_free(ctx);
2787
2788 error:
2789         return ret;
2790 }
2791
2792 static inline unsigned long
2793 pfm_new_counter_value (pfm_counter_t *reg, int is_long_reset)
2794 {
2795         unsigned long val = is_long_reset ? reg->long_reset : reg->short_reset;
2796         unsigned long new_seed, old_seed = reg->seed, mask = reg->mask;
2797         extern unsigned long carta_random32 (unsigned long seed);
2798
2799         if (reg->flags & PFM_REGFL_RANDOM) {
2800                 new_seed = carta_random32(old_seed);
2801                 val -= (old_seed & mask);       /* counter values are negative numbers! */
2802                 if ((mask >> 32) != 0)
2803                         /* construct a full 64-bit random value: */
2804                         new_seed |= carta_random32(old_seed >> 32) << 32;
2805                 reg->seed = new_seed;
2806         }
2807         reg->lval = val;
2808         return val;
2809 }
2810
2811 static void
2812 pfm_reset_regs_masked(pfm_context_t *ctx, unsigned long *ovfl_regs, int is_long_reset)
2813 {
2814         unsigned long mask = ovfl_regs[0];
2815         unsigned long reset_others = 0UL;
2816         unsigned long val;
2817         int i;
2818
2819         /*
2820          * now restore reset value on sampling overflowed counters
2821          */
2822         mask >>= PMU_FIRST_COUNTER;
2823         for(i = PMU_FIRST_COUNTER; mask; i++, mask >>= 1) {
2824
2825                 if ((mask & 0x1UL) == 0UL) continue;
2826
2827                 ctx->ctx_pmds[i].val = val = pfm_new_counter_value(ctx->ctx_pmds+ i, is_long_reset);
2828                 reset_others        |= ctx->ctx_pmds[i].reset_pmds[0];
2829
2830                 DPRINT_ovfl((" %s reset ctx_pmds[%d]=%lx\n", is_long_reset ? "long" : "short", i, val));
2831         }
2832
2833         /*
2834          * Now take care of resetting the other registers
2835          */
2836         for(i = 0; reset_others; i++, reset_others >>= 1) {
2837
2838                 if ((reset_others & 0x1) == 0) continue;
2839
2840                 ctx->ctx_pmds[i].val = val = pfm_new_counter_value(ctx->ctx_pmds + i, is_long_reset);
2841
2842                 DPRINT_ovfl(("%s reset_others pmd[%d]=%lx\n",
2843                           is_long_reset ? "long" : "short", i, val));
2844         }
2845 }
2846
2847 static void
2848 pfm_reset_regs(pfm_context_t *ctx, unsigned long *ovfl_regs, int is_long_reset)
2849 {
2850         unsigned long mask = ovfl_regs[0];
2851         unsigned long reset_others = 0UL;
2852         unsigned long val;
2853         int i;
2854
2855         DPRINT_ovfl(("ovfl_regs=0x%lx is_long_reset=%d\n", ovfl_regs[0], is_long_reset));
2856
2857         if (ctx->ctx_state == PFM_CTX_MASKED) {
2858                 pfm_reset_regs_masked(ctx, ovfl_regs, is_long_reset);
2859                 return;
2860         }
2861
2862         /*
2863          * now restore reset value on sampling overflowed counters
2864          */
2865         mask >>= PMU_FIRST_COUNTER;
2866         for(i = PMU_FIRST_COUNTER; mask; i++, mask >>= 1) {
2867
2868                 if ((mask & 0x1UL) == 0UL) continue;
2869
2870                 val           = pfm_new_counter_value(ctx->ctx_pmds+ i, is_long_reset);
2871                 reset_others |= ctx->ctx_pmds[i].reset_pmds[0];
2872
2873                 DPRINT_ovfl((" %s reset ctx_pmds[%d]=%lx\n", is_long_reset ? "long" : "short", i, val));
2874
2875                 pfm_write_soft_counter(ctx, i, val);
2876         }
2877
2878         /*
2879          * Now take care of resetting the other registers
2880          */
2881         for(i = 0; reset_others; i++, reset_others >>= 1) {
2882
2883                 if ((reset_others & 0x1) == 0) continue;
2884
2885                 val = pfm_new_counter_value(ctx->ctx_pmds + i, is_long_reset);
2886
2887                 if (PMD_IS_COUNTING(i)) {
2888                         pfm_write_soft_counter(ctx, i, val);
2889                 } else {
2890                         ia64_set_pmd(i, val);
2891                 }
2892                 DPRINT_ovfl(("%s reset_others pmd[%d]=%lx\n",
2893                           is_long_reset ? "long" : "short", i, val));
2894         }
2895         ia64_srlz_d();
2896 }
2897
2898 static int
2899 pfm_write_pmcs(pfm_context_t *ctx, void *arg, int count, struct pt_regs *regs)
2900 {
2901         struct task_struct *task;
2902         pfarg_reg_t *req = (pfarg_reg_t *)arg;
2903         unsigned long value, pmc_pm;
2904         unsigned long smpl_pmds, reset_pmds, impl_pmds;
2905         unsigned int cnum, reg_flags, flags, pmc_type;
2906         int i, can_access_pmu = 0, is_loaded, is_system, expert_mode;
2907         int is_monitor, is_counting, state;
2908         int ret = -EINVAL;
2909         pfm_reg_check_t wr_func;
2910 #define PFM_CHECK_PMC_PM(x, y, z) ((x)->ctx_fl_system ^ PMC_PM(y, z))
2911
2912         state     = ctx->ctx_state;
2913         is_loaded = state == PFM_CTX_LOADED ? 1 : 0;
2914         is_system = ctx->ctx_fl_system;
2915         task      = ctx->ctx_task;
2916         impl_pmds = pmu_conf->impl_pmds[0];
2917
2918         if (state == PFM_CTX_ZOMBIE) return -EINVAL;
2919
2920         if (is_loaded) {
2921                 /*
2922                  * In system wide and when the context is loaded, access can only happen
2923                  * when the caller is running on the CPU being monitored by the session.
2924                  * It does not have to be the owner (ctx_task) of the context per se.
2925                  */
2926                 if (is_system && ctx->ctx_cpu != smp_processor_id()) {
2927                         DPRINT(("should be running on CPU%d\n", ctx->ctx_cpu));
2928                         return -EBUSY;
2929                 }
2930                 can_access_pmu = GET_PMU_OWNER() == task || is_system ? 1 : 0;
2931         }
2932         expert_mode = pfm_sysctl.expert_mode; 
2933
2934         for (i = 0; i < count; i++, req++) {
2935
2936                 cnum       = req->reg_num;
2937                 reg_flags  = req->reg_flags;
2938                 value      = req->reg_value;
2939                 smpl_pmds  = req->reg_smpl_pmds[0];
2940                 reset_pmds = req->reg_reset_pmds[0];
2941                 flags      = 0;
2942
2943
2944                 if (cnum >= PMU_MAX_PMCS) {
2945                         DPRINT(("pmc%u is invalid\n", cnum));
2946                         goto error;
2947                 }
2948
2949                 pmc_type   = pmu_conf->pmc_desc[cnum].type;
2950                 pmc_pm     = (value >> pmu_conf->pmc_desc[cnum].pm_pos) & 0x1;
2951                 is_counting = (pmc_type & PFM_REG_COUNTING) == PFM_REG_COUNTING ? 1 : 0;
2952                 is_monitor  = (pmc_type & PFM_REG_MONITOR) == PFM_REG_MONITOR ? 1 : 0;
2953
2954                 /*
2955                  * we reject all non implemented PMC as well
2956                  * as attempts to modify PMC[0-3] which are used
2957                  * as status registers by the PMU
2958                  */
2959                 if ((pmc_type & PFM_REG_IMPL) == 0 || (pmc_type & PFM_REG_CONTROL) == PFM_REG_CONTROL) {
2960                         DPRINT(("pmc%u is unimplemented or no-access pmc_type=%x\n", cnum, pmc_type));
2961                         goto error;
2962                 }
2963                 wr_func = pmu_conf->pmc_desc[cnum].write_check;
2964                 /*
2965                  * If the PMC is a monitor, then if the value is not the default:
2966                  *      - system-wide session: PMCx.pm=1 (privileged monitor)
2967                  *      - per-task           : PMCx.pm=0 (user monitor)
2968                  */
2969                 if (is_monitor && value != PMC_DFL_VAL(cnum) && is_system ^ pmc_pm) {
2970                         DPRINT(("pmc%u pmc_pm=%lu is_system=%d\n",
2971                                 cnum,
2972                                 pmc_pm,
2973                                 is_system));
2974                         goto error;
2975                 }
2976
2977                 if (is_counting) {
2978                         /*
2979                          * enforce generation of overflow interrupt. Necessary on all
2980                          * CPUs.
2981                          */
2982                         value |= 1 << PMU_PMC_OI;
2983
2984                         if (reg_flags & PFM_REGFL_OVFL_NOTIFY) {
2985                                 flags |= PFM_REGFL_OVFL_NOTIFY;
2986                         }
2987
2988                         if (reg_flags & PFM_REGFL_RANDOM) flags |= PFM_REGFL_RANDOM;
2989
2990                         /* verify validity of smpl_pmds */
2991                         if ((smpl_pmds & impl_pmds) != smpl_pmds) {
2992                                 DPRINT(("invalid smpl_pmds 0x%lx for pmc%u\n", smpl_pmds, cnum));
2993                                 goto error;
2994                         }
2995
2996                         /* verify validity of reset_pmds */
2997                         if ((reset_pmds & impl_pmds) != reset_pmds) {
2998                                 DPRINT(("invalid reset_pmds 0x%lx for pmc%u\n", reset_pmds, cnum));
2999                                 goto error;
3000                         }
3001                 } else {
3002                         if (reg_flags & (PFM_REGFL_OVFL_NOTIFY|PFM_REGFL_RANDOM)) {
3003                                 DPRINT(("cannot set ovfl_notify or random on pmc%u\n", cnum));
3004                                 goto error;
3005                         }
3006                         /* eventid on non-counting monitors are ignored */
3007                 }
3008
3009                 /*
3010                  * execute write checker, if any
3011                  */
3012                 if (likely(expert_mode == 0 && wr_func)) {
3013                         ret = (*wr_func)(task, ctx, cnum, &value, regs);
3014                         if (ret) goto error;
3015                         ret = -EINVAL;
3016                 }
3017
3018                 /*
3019                  * no error on this register
3020                  */
3021                 PFM_REG_RETFLAG_SET(req->reg_flags, 0);
3022
3023                 /*
3024                  * Now we commit the changes to the software state
3025                  */
3026
3027                 /*
3028                  * update overflow information
3029                  */
3030                 if (is_counting) {
3031                         /*
3032                          * full flag update each time a register is programmed
3033                          */
3034                         ctx->ctx_pmds[cnum].flags = flags;
3035
3036                         ctx->ctx_pmds[cnum].reset_pmds[0] = reset_pmds;
3037                         ctx->ctx_pmds[cnum].smpl_pmds[0]  = smpl_pmds;
3038                         ctx->ctx_pmds[cnum].eventid       = req->reg_smpl_eventid;
3039
3040                         /*
3041                          * Mark all PMDS to be accessed as used.
3042                          *
3043                          * We do not keep track of PMC because we have to
3044                          * systematically restore ALL of them.
3045                          *
3046                          * We do not update the used_monitors mask, because
3047                          * if we have not programmed them, then will be in
3048                          * a quiescent state, therefore we will not need to
3049                          * mask/restore then when context is MASKED.
3050                          */
3051                         CTX_USED_PMD(ctx, reset_pmds);
3052                         CTX_USED_PMD(ctx, smpl_pmds);
3053                         /*
3054                          * make sure we do not try to reset on
3055                          * restart because we have established new values
3056                          */
3057                         if (state == PFM_CTX_MASKED) ctx->ctx_ovfl_regs[0] &= ~1UL << cnum;
3058                 }
3059                 /*
3060                  * Needed in case the user does not initialize the equivalent
3061                  * PMD. Clearing is done indirectly via pfm_reset_pmu_state() so there is no
3062                  * possible leak here.
3063                  */
3064                 CTX_USED_PMD(ctx, pmu_conf->pmc_desc[cnum].dep_pmd[0]);
3065
3066                 /*
3067                  * keep track of the monitor PMC that we are using.
3068                  * we save the value of the pmc in ctx_pmcs[] and if
3069                  * the monitoring is not stopped for the context we also
3070                  * place it in the saved state area so that it will be
3071                  * picked up later by the context switch code.
3072                  *
3073                  * The value in ctx_pmcs[] can only be changed in pfm_write_pmcs().
3074                  *
3075                  * The value in th_pmcs[] may be modified on overflow, i.e.,  when
3076                  * monitoring needs to be stopped.
3077                  */
3078                 if (is_monitor) CTX_USED_MONITOR(ctx, 1UL << cnum);
3079
3080                 /*
3081                  * update context state
3082                  */
3083                 ctx->ctx_pmcs[cnum] = value;
3084
3085                 if (is_loaded) {
3086                         /*
3087                          * write thread state
3088                          */
3089                         if (is_system == 0) ctx->th_pmcs[cnum] = value;
3090
3091                         /*
3092                          * write hardware register if we can
3093                          */
3094                         if (can_access_pmu) {
3095                                 ia64_set_pmc(cnum, value);
3096                         }
3097 #ifdef CONFIG_SMP
3098                         else {
3099                                 /*
3100                                  * per-task SMP only here
3101                                  *
3102                                  * we are guaranteed that the task is not running on the other CPU,
3103                                  * we indicate that this PMD will need to be reloaded if the task
3104                                  * is rescheduled on the CPU it ran last on.
3105                                  */
3106                                 ctx->ctx_reload_pmcs[0] |= 1UL << cnum;
3107                         }
3108 #endif
3109                 }
3110
3111                 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",
3112                           cnum,
3113                           value,
3114                           is_loaded,
3115                           can_access_pmu,
3116                           flags,
3117                           ctx->ctx_all_pmcs[0],
3118                           ctx->ctx_used_pmds[0],
3119                           ctx->ctx_pmds[cnum].eventid,
3120                           smpl_pmds,
3121                           reset_pmds,
3122                           ctx->ctx_reload_pmcs[0],
3123                           ctx->ctx_used_monitors[0],
3124                           ctx->ctx_ovfl_regs[0]));
3125         }
3126
3127         /*
3128          * make sure the changes are visible
3129          */
3130         if (can_access_pmu) ia64_srlz_d();
3131
3132         return 0;
3133 error:
3134         PFM_REG_RETFLAG_SET(req->reg_flags, PFM_REG_RETFL_EINVAL);
3135         return ret;
3136 }
3137
3138 static int
3139 pfm_write_pmds(pfm_context_t *ctx, void *arg, int count, struct pt_regs *regs)
3140 {
3141         struct task_struct *task;
3142         pfarg_reg_t *req = (pfarg_reg_t *)arg;
3143         unsigned long value, hw_value, ovfl_mask;
3144         unsigned int cnum;
3145         int i, can_access_pmu = 0, state;
3146         int is_counting, is_loaded, is_system, expert_mode;
3147         int ret = -EINVAL;
3148         pfm_reg_check_t wr_func;
3149
3150
3151         state     = ctx->ctx_state;
3152         is_loaded = state == PFM_CTX_LOADED ? 1 : 0;
3153         is_system = ctx->ctx_fl_system;
3154         ovfl_mask = pmu_conf->ovfl_val;
3155         task      = ctx->ctx_task;
3156
3157         if (unlikely(state == PFM_CTX_ZOMBIE)) return -EINVAL;
3158
3159         /*
3160          * on both UP and SMP, we can only write to the PMC when the task is
3161          * the owner of the local PMU.
3162          */
3163         if (likely(is_loaded)) {
3164                 /*
3165                  * In system wide and when the context is loaded, access can only happen
3166                  * when the caller is running on the CPU being monitored by the session.
3167                  * It does not have to be the owner (ctx_task) of the context per se.
3168                  */
3169                 if (unlikely(is_system && ctx->ctx_cpu != smp_processor_id())) {
3170                         DPRINT(("should be running on CPU%d\n", ctx->ctx_cpu));
3171                         return -EBUSY;
3172                 }
3173                 can_access_pmu = GET_PMU_OWNER() == task || is_system ? 1 : 0;
3174         }
3175         expert_mode = pfm_sysctl.expert_mode; 
3176
3177         for (i = 0; i < count; i++, req++) {
3178
3179                 cnum  = req->reg_num;
3180                 value = req->reg_value;
3181
3182                 if (!PMD_IS_IMPL(cnum)) {
3183                         DPRINT(("pmd[%u] is unimplemented or invalid\n", cnum));
3184                         goto abort_mission;
3185                 }
3186                 is_counting = PMD_IS_COUNTING(cnum);
3187                 wr_func     = pmu_conf->pmd_desc[cnum].write_check;
3188
3189                 /*
3190                  * execute write checker, if any
3191                  */
3192                 if (unlikely(expert_mode == 0 && wr_func)) {
3193                         unsigned long v = value;
3194
3195                         ret = (*wr_func)(task, ctx, cnum, &v, regs);
3196                         if (ret) goto abort_mission;
3197
3198                         value = v;
3199                         ret   = -EINVAL;
3200                 }
3201
3202                 /*
3203                  * no error on this register
3204                  */
3205                 PFM_REG_RETFLAG_SET(req->reg_flags, 0);
3206
3207                 /*
3208                  * now commit changes to software state
3209                  */
3210                 hw_value = value;
3211
3212                 /*
3213                  * update virtualized (64bits) counter
3214                  */
3215                 if (is_counting) {
3216                         /*
3217                          * write context state
3218                          */
3219                         ctx->ctx_pmds[cnum].lval = value;
3220
3221                         /*
3222                          * when context is load we use the split value
3223                          */
3224                         if (is_loaded) {
3225                                 hw_value = value &  ovfl_mask;
3226                                 value    = value & ~ovfl_mask;
3227                         }
3228                 }
3229                 /*
3230                  * update reset values (not just for counters)
3231                  */
3232                 ctx->ctx_pmds[cnum].long_reset  = req->reg_long_reset;
3233                 ctx->ctx_pmds[cnum].short_reset = req->reg_short_reset;
3234
3235                 /*
3236                  * update randomization parameters (not just for counters)
3237                  */
3238                 ctx->ctx_pmds[cnum].seed = req->reg_random_seed;
3239                 ctx->ctx_pmds[cnum].mask = req->reg_random_mask;
3240
3241                 /*
3242                  * update context value
3243                  */
3244                 ctx->ctx_pmds[cnum].val  = value;
3245
3246                 /*
3247                  * Keep track of what we use
3248                  *
3249                  * We do not keep track of PMC because we have to
3250                  * systematically restore ALL of them.
3251                  */
3252                 CTX_USED_PMD(ctx, PMD_PMD_DEP(cnum));
3253
3254                 /*
3255                  * mark this PMD register used as well
3256                  */
3257                 CTX_USED_PMD(ctx, RDEP(cnum));
3258
3259                 /*
3260                  * make sure we do not try to reset on
3261                  * restart because we have established new values
3262                  */
3263                 if (is_counting && state == PFM_CTX_MASKED) {
3264                         ctx->ctx_ovfl_regs[0] &= ~1UL << cnum;
3265                 }
3266
3267                 if (is_loaded) {
3268                         /*
3269                          * write thread state
3270                          */
3271                         if (is_system == 0) ctx->th_pmds[cnum] = hw_value;
3272
3273                         /*
3274                          * write hardware register if we can
3275                          */
3276                         if (can_access_pmu) {
3277                                 ia64_set_pmd(cnum, hw_value);
3278                         } else {
3279 #ifdef CONFIG_SMP
3280                                 /*
3281                                  * we are guaranteed that the task is not running on the other CPU,
3282                                  * we indicate that this PMD will need to be reloaded if the task
3283                                  * is rescheduled on the CPU it ran last on.
3284                                  */
3285                                 ctx->ctx_reload_pmds[0] |= 1UL << cnum;
3286 #endif
3287                         }
3288                 }
3289
3290                 DPRINT(("pmd[%u]=0x%lx ld=%d apmu=%d, hw_value=0x%lx ctx_pmd=0x%lx  short_reset=0x%lx "
3291                           "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",
3292                         cnum,
3293                         value,
3294                         is_loaded,
3295                         can_access_pmu,
3296                         hw_value,
3297                         ctx->ctx_pmds[cnum].val,
3298                         ctx->ctx_pmds[cnum].short_reset,
3299                         ctx->ctx_pmds[cnum].long_reset,
3300                         PMC_OVFL_NOTIFY(ctx, cnum) ? 'Y':'N',
3301                         ctx->ctx_pmds[cnum].seed,
3302                         ctx->ctx_pmds[cnum].mask,
3303                         ctx->ctx_used_pmds[0],
3304                         ctx->ctx_pmds[cnum].reset_pmds[0],
3305                         ctx->ctx_reload_pmds[0],
3306                         ctx->ctx_all_pmds[0],
3307                         ctx->ctx_ovfl_regs[0]));
3308         }
3309
3310         /*
3311          * make changes visible
3312          */
3313         if (can_access_pmu) ia64_srlz_d();
3314
3315         return 0;
3316
3317 abort_mission:
3318         /*
3319          * for now, we have only one possibility for error
3320          */
3321         PFM_REG_RETFLAG_SET(req->reg_flags, PFM_REG_RETFL_EINVAL);
3322         return ret;
3323 }
3324
3325 /*
3326  * By the way of PROTECT_CONTEXT(), interrupts are masked while we are in this function.
3327  * Therefore we know, we do not have to worry about the PMU overflow interrupt. If an
3328  * interrupt is delivered during the call, it will be kept pending until we leave, making
3329  * it appears as if it had been generated at the UNPROTECT_CONTEXT(). At least we are
3330  * guaranteed to return consistent data to the user, it may simply be old. It is not
3331  * trivial to treat the overflow while inside the call because you may end up in
3332  * some module sampling buffer code causing deadlocks.
3333  */
3334 static int
3335 pfm_read_pmds(pfm_context_t *ctx, void *arg, int count, struct pt_regs *regs)
3336 {
3337         struct task_struct *task;
3338         unsigned long val = 0UL, lval, ovfl_mask, sval;
3339         pfarg_reg_t *req = (pfarg_reg_t *)arg;
3340         unsigned int cnum, reg_flags = 0;
3341         int i, can_access_pmu = 0, state;
3342         int is_loaded, is_system, is_counting, expert_mode;
3343         int ret = -EINVAL;
3344         pfm_reg_check_t rd_func;
3345
3346         /*
3347          * access is possible when loaded only for
3348          * self-monitoring tasks or in UP mode
3349          */
3350
3351         state     = ctx->ctx_state;
3352         is_loaded = state == PFM_CTX_LOADED ? 1 : 0;
3353         is_system = ctx->ctx_fl_system;
3354         ovfl_mask = pmu_conf->ovfl_val;
3355         task      = ctx->ctx_task;
3356
3357         if (state == PFM_CTX_ZOMBIE) return -EINVAL;
3358
3359         if (likely(is_loaded)) {
3360                 /*
3361                  * In system wide and when the context is loaded, access can only happen
3362                  * when the caller is running on the CPU being monitored by the session.
3363                  * It does not have to be the owner (ctx_task) of the context per se.
3364                  */
3365                 if (unlikely(is_system && ctx->ctx_cpu != smp_processor_id())) {
3366                         DPRINT(("should be running on CPU%d\n", ctx->ctx_cpu));
3367                         return -EBUSY;
3368                 }
3369                 /*
3370                  * this can be true when not self-monitoring only in UP
3371                  */
3372                 can_access_pmu = GET_PMU_OWNER() == task || is_system ? 1 : 0;
3373
3374                 if (can_access_pmu) ia64_srlz_d();
3375         }
3376         expert_mode = pfm_sysctl.expert_mode; 
3377
3378         DPRINT(("ld=%d apmu=%d ctx_state=%d\n",
3379                 is_loaded,
3380                 can_access_pmu,
3381                 state));
3382
3383         /*
3384          * on both UP and SMP, we can only read the PMD from the hardware register when
3385          * the task is the owner of the local PMU.
3386          */
3387
3388         for (i = 0; i < count; i++, req++) {
3389
3390                 cnum        = req->reg_num;
3391                 reg_flags   = req->reg_flags;
3392
3393                 if (unlikely(!PMD_IS_IMPL(cnum))) goto error;
3394                 /*
3395                  * we can only read the register that we use. That includes
3396                  * the one we explicitely initialize AND the one we want included
3397                  * in the sampling buffer (smpl_regs).
3398                  *
3399                  * Having this restriction allows optimization in the ctxsw routine
3400                  * without compromising security (leaks)
3401                  */
3402                 if (unlikely(!CTX_IS_USED_PMD(ctx, cnum))) goto error;
3403
3404                 sval        = ctx->ctx_pmds[cnum].val;
3405                 lval        = ctx->ctx_pmds[cnum].lval;
3406                 is_counting = PMD_IS_COUNTING(cnum);
3407
3408                 /*
3409                  * If the task is not the current one, then we check if the
3410                  * PMU state is still in the local live register due to lazy ctxsw.
3411                  * If true, then we read directly from the registers.
3412                  */
3413                 if (can_access_pmu){
3414                         val = ia64_get_pmd(cnum);
3415                 } else {
3416                         /*
3417                          * context has been saved
3418                          * if context is zombie, then task does not exist anymore.
3419                          * In this case, we use the full value saved in the context (pfm_flush_regs()).
3420                          */
3421                         val = is_loaded ? ctx->th_pmds[cnum] : 0UL;
3422                 }
3423                 rd_func = pmu_conf->pmd_desc[cnum].read_check;
3424
3425                 if (is_counting) {
3426                         /*
3427                          * XXX: need to check for overflow when loaded
3428                          */
3429                         val &= ovfl_mask;
3430                         val += sval;
3431                 }
3432
3433                 /*
3434                  * execute read checker, if any
3435                  */
3436                 if (unlikely(expert_mode == 0 && rd_func)) {
3437                         unsigned long v = val;
3438                         ret = (*rd_func)(ctx->ctx_task, ctx, cnum, &v, regs);
3439                         if (ret) goto error;
3440                         val = v;
3441                         ret = -EINVAL;
3442                 }
3443
3444                 PFM_REG_RETFLAG_SET(reg_flags, 0);
3445
3446                 DPRINT(("pmd[%u]=0x%lx\n", cnum, val));
3447
3448                 /*
3449                  * update register return value, abort all if problem during copy.
3450                  * we only modify the reg_flags field. no check mode is fine because
3451                  * access has been verified upfront in sys_perfmonctl().
3452                  */
3453                 req->reg_value            = val;
3454                 req->reg_flags            = reg_flags;
3455                 req->reg_last_reset_val   = lval;
3456         }
3457
3458         return 0;
3459
3460 error:
3461         PFM_REG_RETFLAG_SET(req->reg_flags, PFM_REG_RETFL_EINVAL);
3462         return ret;
3463 }
3464
3465 int
3466 pfm_mod_write_pmcs(struct task_struct *task, void *req, unsigned int nreq, struct pt_regs *regs)
3467 {
3468         pfm_context_t *ctx;
3469
3470         if (req == NULL) return -EINVAL;
3471
3472         ctx = GET_PMU_CTX();
3473
3474         if (ctx == NULL) return -EINVAL;
3475
3476         /*
3477          * for now limit to current task, which is enough when calling
3478          * from overflow handler
3479          */
3480         if (task != current && ctx->ctx_fl_system == 0) return -EBUSY;
3481
3482         return pfm_write_pmcs(ctx, req, nreq, regs);
3483 }
3484 EXPORT_SYMBOL(pfm_mod_write_pmcs);
3485
3486 int
3487 pfm_mod_read_pmds(struct task_struct *task, void *req, unsigned int nreq, struct pt_regs *regs)
3488 {
3489         pfm_context_t *ctx;
3490
3491         if (req == NULL) return -EINVAL;
3492
3493         ctx = GET_PMU_CTX();
3494
3495         if (ctx == NULL) return -EINVAL;
3496
3497         /*
3498          * for now limit to current task, which is enough when calling
3499          * from overflow handler
3500          */
3501         if (task != current && ctx->ctx_fl_system == 0) return -EBUSY;
3502
3503         return pfm_read_pmds(ctx, req, nreq, regs);
3504 }
3505 EXPORT_SYMBOL(pfm_mod_read_pmds);
3506
3507 /*
3508  * Only call this function when a process it trying to
3509  * write the debug registers (reading is always allowed)
3510  */
3511 int
3512 pfm_use_debug_registers(struct task_struct *task)
3513 {
3514         pfm_context_t *ctx = task->thread.pfm_context;
3515         unsigned long flags;
3516         int ret = 0;
3517
3518         if (pmu_conf->use_rr_dbregs == 0) return 0;
3519
3520         DPRINT(("called for [%d]\n", task->pid));
3521
3522         /*
3523          * do it only once
3524          */
3525         if (task->thread.flags & IA64_THREAD_DBG_VALID) return 0;
3526
3527         /*
3528          * Even on SMP, we do not need to use an atomic here because
3529          * the only way in is via ptrace() and this is possible only when the
3530          * process is stopped. Even in the case where the ctxsw out is not totally
3531          * completed by the time we come here, there is no way the 'stopped' process
3532          * could be in the middle of fiddling with the pfm_write_ibr_dbr() routine.
3533          * So this is always safe.
3534          */
3535         if (ctx && ctx->ctx_fl_using_dbreg == 1) return -1;
3536
3537         LOCK_PFS(flags);
3538
3539         /*
3540          * We cannot allow setting breakpoints when system wide monitoring
3541          * sessions are using the debug registers.
3542          */
3543         if (pfm_sessions.pfs_sys_use_dbregs> 0)
3544                 ret = -1;
3545         else
3546                 pfm_sessions.pfs_ptrace_use_dbregs++;
3547
3548         DPRINT(("ptrace_use_dbregs=%u  sys_use_dbregs=%u by [%d] ret = %d\n",
3549                   pfm_sessions.pfs_ptrace_use_dbregs,
3550                   pfm_sessions.pfs_sys_use_dbregs,
3551                   task->pid, ret));
3552
3553         UNLOCK_PFS(flags);
3554
3555         return ret;
3556 }
3557
3558 /*
3559  * This function is called for every task that exits with the
3560  * IA64_THREAD_DBG_VALID set. This indicates a task which was
3561  * able to use the debug registers for debugging purposes via
3562  * ptrace(). Therefore we know it was not using them for
3563  * perfmormance monitoring, so we only decrement the number
3564  * of "ptraced" debug register users to keep the count up to date
3565  */
3566 int
3567 pfm_release_debug_registers(struct task_struct *task)
3568 {
3569         unsigned long flags;
3570         int ret;
3571
3572         if (pmu_conf->use_rr_dbregs == 0) return 0;
3573
3574         LOCK_PFS(flags);
3575         if (pfm_sessions.pfs_ptrace_use_dbregs == 0) {
3576                 printk(KERN_ERR "perfmon: invalid release for [%d] ptrace_use_dbregs=0\n", task->pid);
3577                 ret = -1;
3578         }  else {
3579                 pfm_sessions.pfs_ptrace_use_dbregs--;
3580                 ret = 0;
3581         }
3582         UNLOCK_PFS(flags);
3583
3584         return ret;
3585 }
3586
3587 static int
3588 pfm_restart(pfm_context_t *ctx, void *arg, int count, struct pt_regs *regs)
3589 {
3590         struct task_struct *task;
3591         pfm_buffer_fmt_t *fmt;
3592         pfm_ovfl_ctrl_t rst_ctrl;
3593         int state, is_system;
3594         int ret = 0;
3595
3596         state     = ctx->ctx_state;
3597         fmt       = ctx->ctx_buf_fmt;
3598         is_system = ctx->ctx_fl_system;
3599         task      = PFM_CTX_TASK(ctx);
3600
3601         switch(state) {
3602                 case PFM_CTX_MASKED:
3603                         break;
3604                 case PFM_CTX_LOADED: 
3605                         if (CTX_HAS_SMPL(ctx) && fmt->fmt_restart_active) break;
3606                         /* fall through */
3607                 case PFM_CTX_UNLOADED:
3608                 case PFM_CTX_ZOMBIE:
3609                         DPRINT(("invalid state=%d\n", state));
3610                         return -EBUSY;
3611                 default:
3612                         DPRINT(("state=%d, cannot operate (no active_restart handler)\n", state));
3613                         return -EINVAL;
3614         }
3615
3616         /*
3617          * In system wide and when the context is loaded, access can only happen
3618          * when the caller is running on the CPU being monitored by the session.
3619          * It does not have to be the owner (ctx_task) of the context per se.
3620          */
3621         if (is_system && ctx->ctx_cpu != smp_processor_id()) {
3622                 DPRINT(("should be running on CPU%d\n", ctx->ctx_cpu));
3623                 return -EBUSY;
3624         }
3625
3626         /* sanity check */
3627         if (unlikely(task == NULL)) {
3628                 printk(KERN_ERR "perfmon: [%d] pfm_restart no task\n", current->pid);
3629                 return -EINVAL;
3630         }
3631
3632         if (task == current || is_system) {
3633
3634                 fmt = ctx->ctx_buf_fmt;
3635
3636                 DPRINT(("restarting self %d ovfl=0x%lx\n",
3637                         task->pid,
3638                         ctx->ctx_ovfl_regs[0]));
3639
3640                 if (CTX_HAS_SMPL(ctx)) {
3641
3642                         prefetch(ctx->ctx_smpl_hdr);
3643
3644                         rst_ctrl.bits.mask_monitoring = 0;
3645                         rst_ctrl.bits.reset_ovfl_pmds = 0;
3646
3647                         if (state == PFM_CTX_LOADED)
3648                                 ret = pfm_buf_fmt_restart_active(fmt, task, &rst_ctrl, ctx->ctx_smpl_hdr, regs);
3649                         else
3650                                 ret = pfm_buf_fmt_restart(fmt, task, &rst_ctrl, ctx->ctx_smpl_hdr, regs);
3651                 } else {
3652                         rst_ctrl.bits.mask_monitoring = 0;
3653                         rst_ctrl.bits.reset_ovfl_pmds = 1;
3654                 }
3655
3656                 if (ret == 0) {
3657                         if (rst_ctrl.bits.reset_ovfl_pmds)
3658                                 pfm_reset_regs(ctx, ctx->ctx_ovfl_regs, PFM_PMD_LONG_RESET);
3659
3660                         if (rst_ctrl.bits.mask_monitoring == 0) {
3661                                 DPRINT(("resuming monitoring for [%d]\n", task->pid));
3662
3663                                 if (state == PFM_CTX_MASKED) pfm_restore_monitoring(task);
3664                         } else {
3665                                 DPRINT(("keeping monitoring stopped for [%d]\n", task->pid));
3666
3667                                 // cannot use pfm_stop_monitoring(task, regs);
3668                         }
3669                 }
3670                 /*
3671                  * clear overflowed PMD mask to remove any stale information
3672                  */
3673                 ctx->ctx_ovfl_regs[0] = 0UL;
3674
3675                 /*
3676                  * back to LOADED state
3677                  */
3678                 ctx->ctx_state = PFM_CTX_LOADED;
3679
3680                 /*
3681                  * XXX: not really useful for self monitoring
3682                  */
3683                 ctx->ctx_fl_can_restart = 0;
3684
3685                 return 0;
3686         }
3687
3688         /* 
3689          * restart another task
3690          */
3691
3692         /*
3693          * When PFM_CTX_MASKED, we cannot issue a restart before the previous 
3694          * one is seen by the task.
3695          */
3696         if (state == PFM_CTX_MASKED) {
3697                 if (ctx->ctx_fl_can_restart == 0) return -EINVAL;
3698                 /*
3699                  * will prevent subsequent restart before this one is
3700                  * seen by other task
3701                  */
3702                 ctx->ctx_fl_can_restart = 0;
3703         }
3704
3705         /*
3706          * if blocking, then post the semaphore is PFM_CTX_MASKED, i.e.
3707          * the task is blocked or on its way to block. That's the normal
3708          * restart path. If the monitoring is not masked, then the task
3709          * can be actively monitoring and we cannot directly intervene.
3710          * Therefore we use the trap mechanism to catch the task and
3711          * force it to reset the buffer/reset PMDs.
3712          *
3713          * if non-blocking, then we ensure that the task will go into
3714          * pfm_handle_work() before returning to user mode.
3715          *
3716          * We cannot explicitely reset another task, it MUST always
3717          * be done by the task itself. This works for system wide because
3718          * the tool that is controlling the session is logically doing 
3719          * "self-monitoring".
3720          */
3721         if (CTX_OVFL_NOBLOCK(ctx) == 0 && state == PFM_CTX_MASKED) {
3722                 DPRINT(("unblocking [%d] \n", task->pid));
3723                 complete(&ctx->ctx_restart_done);
3724         } else {
3725                 DPRINT(("[%d] armed exit trap\n", task->pid));
3726
3727                 ctx->ctx_fl_trap_reason = PFM_TRAP_REASON_RESET;
3728
3729                 PFM_SET_WORK_PENDING(task, 1);
3730
3731                 pfm_set_task_notify(task);
3732
3733                 /*
3734                  * XXX: send reschedule if task runs on another CPU
3735                  */
3736         }
3737         return 0;
3738 }
3739
3740 static int
3741 pfm_debug(pfm_context_t *ctx, void *arg, int count, struct pt_regs *regs)
3742 {
3743         unsigned int m = *(unsigned int *)arg;
3744
3745         pfm_sysctl.debug = m == 0 ? 0 : 1;
3746
3747         printk(KERN_INFO "perfmon debugging %s (timing reset)\n", pfm_sysctl.debug ? "on" : "off");
3748
3749         if (m == 0) {
3750                 memset(pfm_stats, 0, sizeof(pfm_stats));
3751                 for(m=0; m < NR_CPUS; m++) pfm_stats[m].pfm_ovfl_intr_cycles_min = ~0UL;
3752         }
3753         return 0;
3754 }
3755
3756 /*
3757  * arg can be NULL and count can be zero for this function
3758  */
3759 static int
3760 pfm_write_ibr_dbr(int mode, pfm_context_t *ctx, void *arg, int count, struct pt_regs *regs)
3761 {
3762         struct thread_struct *thread = NULL;
3763         struct task_struct *task;
3764         pfarg_dbreg_t *req = (pfarg_dbreg_t *)arg;
3765         unsigned long flags;
3766         dbreg_t dbreg;
3767         unsigned int rnum;
3768         int first_time;
3769         int ret = 0, state;
3770         int i, can_access_pmu = 0;
3771         int is_system, is_loaded;
3772
3773         if (pmu_conf->use_rr_dbregs == 0) return -EINVAL;
3774
3775         state     = ctx->ctx_state;
3776         is_loaded = state == PFM_CTX_LOADED ? 1 : 0;
3777         is_system = ctx->ctx_fl_system;
3778         task      = ctx->ctx_task;
3779
3780         if (state == PFM_CTX_ZOMBIE) return -EINVAL;
3781
3782         /*
3783          * on both UP and SMP, we can only write to the PMC when the task is
3784          * the owner of the local PMU.
3785          */
3786         if (is_loaded) {
3787                 thread = &task->thread;
3788                 /*
3789                  * In system wide and when the context is loaded, access can only happen
3790                  * when the caller is running on the CPU being monitored by the session.
3791                  * It does not have to be the owner (ctx_task) of the context per se.
3792                  */
3793                 if (unlikely(is_system && ctx->ctx_cpu != smp_processor_id())) {
3794                         DPRINT(("should be running on CPU%d\n", ctx->ctx_cpu));
3795                         return -EBUSY;
3796                 }
3797                 can_access_pmu = GET_PMU_OWNER() == task || is_system ? 1 : 0;
3798         }
3799
3800         /*
3801          * we do not need to check for ipsr.db because we do clear ibr.x, dbr.r, and dbr.w
3802          * ensuring that no real breakpoint can be installed via this call.
3803          *
3804          * IMPORTANT: regs can be NULL in this function
3805          */
3806
3807         first_time = ctx->ctx_fl_using_dbreg == 0;
3808
3809         /*
3810          * don't bother if we are loaded and task is being debugged
3811          */
3812         if (is_loaded && (thread->flags & IA64_THREAD_DBG_VALID) != 0) {
3813                 DPRINT(("debug registers already in use for [%d]\n", task->pid));
3814                 return -EBUSY;
3815         }
3816
3817         /*
3818          * check for debug registers in system wide mode
3819          *
3820          * If though a check is done in pfm_context_load(),
3821          * we must repeat it here, in case the registers are
3822          * written after the context is loaded
3823          */
3824         if (is_loaded) {
3825                 LOCK_PFS(flags);
3826
3827                 if (first_time && is_system) {
3828                         if (pfm_sessions.pfs_ptrace_use_dbregs)
3829                                 ret = -EBUSY;
3830                         else
3831                                 pfm_sessions.pfs_sys_use_dbregs++;
3832                 }
3833                 UNLOCK_PFS(flags);
3834         }
3835
3836         if (ret != 0) return ret;
3837
3838         /*
3839          * mark ourself as user of the debug registers for
3840          * perfmon purposes.
3841          */
3842         ctx->ctx_fl_using_dbreg = 1;
3843
3844         /*
3845          * clear hardware registers to make sure we don't
3846          * pick up stale state.
3847          *
3848          * for a system wide session, we do not use
3849          * thread.dbr, thread.ibr because this process
3850          * never leaves the current CPU and the state
3851          * is shared by all processes running on it
3852          */
3853         if (first_time && can_access_pmu) {
3854                 DPRINT(("[%d] clearing ibrs, dbrs\n", task->pid));
3855                 for (i=0; i < pmu_conf->num_ibrs; i++) {
3856                         ia64_set_ibr(i, 0UL);
3857                         ia64_dv_serialize_instruction();
3858                 }
3859                 ia64_srlz_i();
3860                 for (i=0; i < pmu_conf->num_dbrs; i++) {
3861                         ia64_set_dbr(i, 0UL);
3862                         ia64_dv_serialize_data();
3863                 }
3864                 ia64_srlz_d();
3865         }
3866
3867         /*
3868          * Now install the values into the registers
3869          */
3870         for (i = 0; i < count; i++, req++) {
3871
3872                 rnum      = req->dbreg_num;
3873                 dbreg.val = req->dbreg_value;
3874
3875                 ret = -EINVAL;
3876
3877                 if ((mode == PFM_CODE_RR && rnum >= PFM_NUM_IBRS) || ((mode == PFM_DATA_RR) && rnum >= PFM_NUM_DBRS)) {
3878                         DPRINT(("invalid register %u val=0x%lx mode=%d i=%d count=%d\n",
3879                                   rnum, dbreg.val, mode, i, count));
3880
3881                         goto abort_mission;
3882                 }
3883
3884                 /*
3885                  * make sure we do not install enabled breakpoint
3886                  */
3887                 if (rnum & 0x1) {
3888                         if (mode == PFM_CODE_RR)
3889                                 dbreg.ibr.ibr_x = 0;
3890                         else
3891                                 dbreg.dbr.dbr_r = dbreg.dbr.dbr_w = 0;
3892                 }
3893
3894                 PFM_REG_RETFLAG_SET(req->dbreg_flags, 0);
3895
3896                 /*
3897                  * Debug registers, just like PMC, can only be modified
3898                  * by a kernel call. Moreover, perfmon() access to those
3899                  * registers are centralized in this routine. The hardware
3900                  * does not modify the value of these registers, therefore,
3901                  * if we save them as they are written, we can avoid having
3902                  * to save them on context switch out. This is made possible
3903                  * by the fact that when perfmon uses debug registers, ptrace()
3904                  * won't be able to modify them concurrently.
3905                  */
3906                 if (mode == PFM_CODE_RR) {
3907                         CTX_USED_IBR(ctx, rnum);
3908
3909                         if (can_access_pmu) {
3910                                 ia64_set_ibr(rnum, dbreg.val);
3911                                 ia64_dv_serialize_instruction();
3912                         }
3913
3914                         ctx->ctx_ibrs[rnum] = dbreg.val;
3915
3916                         DPRINT(("write ibr%u=0x%lx used_ibrs=0x%x ld=%d apmu=%d\n",
3917                                 rnum, dbreg.val, ctx->ctx_used_ibrs[0], is_loaded, can_access_pmu));
3918                 } else {
3919                         CTX_USED_DBR(ctx, rnum);
3920
3921                         if (can_access_pmu) {
3922                                 ia64_set_dbr(rnum, dbreg.val);
3923                                 ia64_dv_serialize_data();
3924                         }
3925                         ctx->ctx_dbrs[rnum] = dbreg.val;
3926
3927                         DPRINT(("write dbr%u=0x%lx used_dbrs=0x%x ld=%d apmu=%d\n",
3928                                 rnum, dbreg.val, ctx->ctx_used_dbrs[0], is_loaded, can_access_pmu));
3929                 }
3930         }
3931
3932         return 0;
3933
3934 abort_mission:
3935         /*
3936          * in case it was our first attempt, we undo the global modifications
3937          */
3938         if (first_time) {
3939                 LOCK_PFS(flags);
3940                 if (ctx->ctx_fl_system) {
3941                         pfm_sessions.pfs_sys_use_dbregs--;
3942                 }
3943                 UNLOCK_PFS(flags);
3944                 ctx->ctx_fl_using_dbreg = 0;
3945         }
3946         /*
3947          * install error return flag
3948          */
3949         PFM_REG_RETFLAG_SET(req->dbreg_flags, PFM_REG_RETFL_EINVAL);
3950
3951         return ret;
3952 }
3953
3954 static int
3955 pfm_write_ibrs(pfm_context_t *ctx, void *arg, int count, struct pt_regs *regs)
3956 {
3957         return pfm_write_ibr_dbr(PFM_CODE_RR, ctx, arg, count, regs);
3958 }
3959
3960 static int
3961 pfm_write_dbrs(pfm_context_t *ctx, void *arg, int count, struct pt_regs *regs)
3962 {
3963         return pfm_write_ibr_dbr(PFM_DATA_RR, ctx, arg, count, regs);
3964 }
3965
3966 int
3967 pfm_mod_write_ibrs(struct task_struct *task, void *req, unsigned int nreq, struct pt_regs *regs)
3968 {
3969         pfm_context_t *ctx;
3970
3971         if (req == NULL) return -EINVAL;
3972
3973         ctx = GET_PMU_CTX();
3974
3975         if (ctx == NULL) return -EINVAL;
3976
3977         /*
3978          * for now limit to current task, which is enough when calling
3979          * from overflow handler
3980          */
3981         if (task != current && ctx->ctx_fl_system == 0) return -EBUSY;
3982
3983         return pfm_write_ibrs(ctx, req, nreq, regs);
3984 }
3985 EXPORT_SYMBOL(pfm_mod_write_ibrs);
3986
3987 int
3988 pfm_mod_write_dbrs(struct task_struct *task, void *req, unsigned int nreq, struct pt_regs *regs)
3989 {
3990         pfm_context_t *ctx;
3991
3992         if (req == NULL) return -EINVAL;
3993
3994         ctx = GET_PMU_CTX();
3995
3996         if (ctx == NULL) return -EINVAL;
3997
3998         /*
3999          * for now limit to current task, which is enough when calling
4000          * from overflow handler
4001          */
4002         if (task != current && ctx->ctx_fl_system == 0) return -EBUSY;
4003
4004         return pfm_write_dbrs(ctx, req, nreq, regs);
4005 }
4006 EXPORT_SYMBOL(pfm_mod_write_dbrs);
4007
4008
4009 static int
4010 pfm_get_features(pfm_context_t *ctx, void *arg, int count, struct pt_regs *regs)
4011 {
4012         pfarg_features_t *req = (pfarg_features_t *)arg;
4013
4014         req->ft_version = PFM_VERSION;
4015         return 0;
4016 }
4017
4018 static int
4019 pfm_stop(pfm_context_t *ctx, void *arg, int count, struct pt_regs *regs)
4020 {
4021         struct pt_regs *tregs;
4022         struct task_struct *task = PFM_CTX_TASK(ctx);
4023         int state, is_system;
4024
4025         state     = ctx->ctx_state;
4026         is_system = ctx->ctx_fl_system;
4027
4028         /*
4029          * context must be attached to issue the stop command (includes LOADED,MASKED,ZOMBIE)
4030          */
4031         if (state == PFM_CTX_UNLOADED) return -EINVAL;
4032
4033         /*
4034          * In system wide and when the context is loaded, access can only happen
4035          * when the caller is running on the CPU being monitored by the session.
4036          * It does not have to be the owner (ctx_task) of the context per se.
4037          */
4038         if (is_system && ctx->ctx_cpu != smp_processor_id()) {
4039                 DPRINT(("should be running on CPU%d\n", ctx->ctx_cpu));
4040                 return -EBUSY;
4041         }
4042         DPRINT(("task [%d] ctx_state=%d is_system=%d\n",
4043                 PFM_CTX_TASK(ctx)->pid,
4044                 state,
4045                 is_system));
4046         /*
4047          * in system mode, we need to update the PMU directly
4048          * and the user level state of the caller, which may not
4049          * necessarily be the creator of the context.
4050          */
4051         if (is_system) {
4052                 /*
4053                  * Update local PMU first
4054                  *
4055                  * disable dcr pp
4056                  */
4057                 ia64_setreg(_IA64_REG_CR_DCR, ia64_getreg(_IA64_REG_CR_DCR) & ~IA64_DCR_PP);
4058                 ia64_srlz_i();
4059
4060                 /*
4061                  * update local cpuinfo
4062                  */
4063                 PFM_CPUINFO_CLEAR(PFM_CPUINFO_DCR_PP);
4064
4065                 /*
4066                  * stop monitoring, does srlz.i
4067                  */
4068                 pfm_clear_psr_pp();
4069
4070                 /*
4071                  * stop monitoring in the caller
4072                  */
4073                 ia64_psr(regs)->pp = 0;
4074
4075                 return 0;
4076         }
4077         /*
4078          * per-task mode
4079          */
4080
4081         if (task == current) {
4082                 /* stop monitoring  at kernel level */
4083                 pfm_clear_psr_up();
4084
4085                 /*
4086                  * stop monitoring at the user level
4087                  */
4088                 ia64_psr(regs)->up = 0;
4089         } else {
4090                 tregs = task_pt_regs(task);
4091
4092                 /*
4093                  * stop monitoring at the user level
4094                  */
4095                 ia64_psr(tregs)->up = 0;
4096
4097                 /*
4098                  * monitoring disabled in kernel at next reschedule
4099                  */
4100                 ctx->ctx_saved_psr_up = 0;
4101                 DPRINT(("task=[%d]\n", task->pid));
4102         }
4103         return 0;
4104 }
4105
4106
4107 static int
4108 pfm_start(pfm_context_t *ctx, void *arg, int count, struct pt_regs *regs)
4109 {
4110         struct pt_regs *tregs;
4111         int state, is_system;
4112
4113         state     = ctx->ctx_state;
4114         is_system = ctx->ctx_fl_system;
4115
4116         if (state != PFM_CTX_LOADED) return -EINVAL;
4117
4118         /*
4119          * In system wide and when the context is loaded, access can only happen
4120          * when the caller is running on the CPU being monitored by the session.
4121          * It does not have to be the owner (ctx_task) of the context per se.
4122          */
4123         if (is_system && ctx->ctx_cpu != smp_processor_id()) {
4124                 DPRINT(("should be running on CPU%d\n", ctx->ctx_cpu));
4125                 return -EBUSY;
4126         }
4127
4128         /*
4129          * in system mode, we need to update the PMU directly
4130          * and the user level state of the caller, which may not
4131          * necessarily be the creator of the context.
4132          */
4133         if (is_system) {
4134
4135                 /*
4136                  * set user level psr.pp for the caller
4137                  */
4138                 ia64_psr(regs)->pp = 1;
4139
4140                 /*
4141                  * now update the local PMU and cpuinfo
4142                  */
4143                 PFM_CPUINFO_SET(PFM_CPUINFO_DCR_PP);
4144
4145                 /*
4146                  * start monitoring at kernel level
4147                  */
4148                 pfm_set_psr_pp();
4149
4150                 /* enable dcr pp */
4151                 ia64_setreg(_IA64_REG_CR_DCR, ia64_getreg(_IA64_REG_CR_DCR) | IA64_DCR_PP);
4152                 ia64_srlz_i();
4153
4154                 return 0;
4155         }
4156
4157         /*
4158          * per-process mode
4159          */
4160
4161         if (ctx->ctx_task == current) {
4162
4163                 /* start monitoring at kernel level */
4164                 pfm_set_psr_up();
4165
4166                 /*
4167                  * activate monitoring at user level
4168                  */
4169                 ia64_psr(regs)->up = 1;
4170
4171         } else {
4172                 tregs = task_pt_regs(ctx->ctx_task);
4173
4174                 /*
4175                  * start monitoring at the kernel level the next
4176                  * time the task is scheduled
4177                  */
4178                 ctx->ctx_saved_psr_up = IA64_PSR_UP;
4179
4180                 /*
4181                  * activate monitoring at user level
4182                  */
4183                 ia64_psr(tregs)->up = 1;
4184         }
4185         return 0;
4186 }
4187
4188 static int
4189 pfm_get_pmc_reset(pfm_context_t *ctx, void *arg, int count, struct pt_regs *regs)
4190 {
4191         pfarg_reg_t *req = (pfarg_reg_t *)arg;
4192         unsigned int cnum;
4193         int i;
4194         int ret = -EINVAL;
4195
4196         for (i = 0; i < count; i++, req++) {
4197
4198                 cnum = req->reg_num;
4199
4200                 if (!PMC_IS_IMPL(cnum)) goto abort_mission;
4201
4202                 req->reg_value = PMC_DFL_VAL(cnum);
4203
4204                 PFM_REG_RETFLAG_SET(req->reg_flags, 0);
4205
4206                 DPRINT(("pmc_reset_val pmc[%u]=0x%lx\n", cnum, req->reg_value));
4207         }
4208         return 0;
4209
4210 abort_mission:
4211         PFM_REG_RETFLAG_SET(req->reg_flags, PFM_REG_RETFL_EINVAL);
4212         return ret;
4213 }
4214
4215 static int
4216 pfm_check_task_exist(pfm_context_t *ctx)
4217 {
4218         struct task_struct *g, *t;
4219         int ret = -ESRCH;
4220
4221         read_lock(&tasklist_lock);
4222
4223         do_each_thread (g, t) {
4224                 if (t->thread.pfm_context == ctx) {
4225                         ret = 0;
4226                         break;
4227                 }
4228         } while_each_thread (g, t);
4229
4230         read_unlock(&tasklist_lock);
4231
4232         DPRINT(("pfm_check_task_exist: ret=%d ctx=%p\n", ret, ctx));
4233
4234         return ret;
4235 }
4236
4237 static int
4238 pfm_context_load(pfm_context_t *ctx, void *arg, int count, struct pt_regs *regs)
4239 {
4240         struct task_struct *task;
4241         struct thread_struct *thread;
4242         struct pfm_context_t *old;
4243         unsigned long flags;
4244 #ifndef CONFIG_SMP
4245         struct task_struct *owner_task = NULL;
4246 #endif
4247         pfarg_load_t *req = (pfarg_load_t *)arg;
4248         unsigned long *pmcs_source, *pmds_source;
4249         int the_cpu;
4250         int ret = 0;
4251         int state, is_system, set_dbregs = 0;
4252
4253         state     = ctx->ctx_state;
4254         is_system = ctx->ctx_fl_system;
4255         /*
4256          * can only load from unloaded or terminated state
4257          */
4258         if (state != PFM_CTX_UNLOADED) {
4259                 DPRINT(("cannot load to [%d], invalid ctx_state=%d\n",
4260                         req->load_pid,
4261                         ctx->ctx_state));
4262                 return -EBUSY;
4263         }
4264
4265         DPRINT(("load_pid [%d] using_dbreg=%d\n", req->load_pid, ctx->ctx_fl_using_dbreg));
4266
4267         if (CTX_OVFL_NOBLOCK(ctx) == 0 && req->load_pid == current->pid) {
4268                 DPRINT(("cannot use blocking mode on self\n"));
4269                 return -EINVAL;
4270         }
4271
4272         ret = pfm_get_task(ctx, req->load_pid, &task);
4273         if (ret) {
4274                 DPRINT(("load_pid [%d] get_task=%d\n", req->load_pid, ret));
4275                 return ret;
4276         }
4277
4278         ret = -EINVAL;
4279
4280         /*
4281          * system wide is self monitoring only
4282          */
4283         if (is_system && task != current) {
4284                 DPRINT(("system wide is self monitoring only load_pid=%d\n",
4285                         req->load_pid));
4286                 goto error;
4287         }
4288
4289         thread = &task->thread;
4290
4291         ret = 0;
4292         /*
4293          * cannot load a context which is using range restrictions,
4294          * into a task that is being debugged.
4295          */
4296         if (ctx->ctx_fl_using_dbreg) {
4297                 if (thread->flags & IA64_THREAD_DBG_VALID) {
4298                         ret = -EBUSY;
4299                         DPRINT(("load_pid [%d] task is debugged, cannot load range restrictions\n", req->load_pid));
4300                         goto error;
4301                 }
4302                 LOCK_PFS(flags);
4303
4304                 if (is_system) {
4305                         if (pfm_sessions.pfs_ptrace_use_dbregs) {
4306                                 DPRINT(("cannot load [%d] dbregs in use\n", task->pid));
4307                                 ret = -EBUSY;
4308                         } else {
4309                                 pfm_sessions.pfs_sys_use_dbregs++;
4310                                 DPRINT(("load [%d] increased sys_use_dbreg=%u\n", task->pid, pfm_sessions.pfs_sys_use_dbregs));
4311                                 set_dbregs = 1;
4312                         }
4313                 }
4314
4315                 UNLOCK_PFS(flags);
4316
4317                 if (ret) goto error;
4318         }
4319
4320         /*
4321          * SMP system-wide monitoring implies self-monitoring.
4322          *
4323          * The programming model expects the task to
4324          * be pinned on a CPU throughout the session.
4325          * Here we take note of the current CPU at the
4326          * time the context is loaded. No call from
4327          * another CPU will be allowed.
4328          *
4329          * The pinning via shed_setaffinity()
4330          * must be done by the calling task prior
4331          * to this call.
4332          *
4333          * systemwide: keep track of CPU this session is supposed to run on
4334          */
4335         the_cpu = ctx->ctx_cpu = smp_processor_id();
4336
4337         ret = -EBUSY;
4338         /*
4339          * now reserve the session
4340          */
4341         ret = pfm_reserve_session(current, is_system, the_cpu);
4342         if (ret) goto error;
4343
4344         /*
4345          * task is necessarily stopped at this point.
4346          *
4347          * If the previous context was zombie, then it got removed in
4348          * pfm_save_regs(). Therefore we should not see it here.
4349          * If we see a context, then this is an active context
4350          *
4351          * XXX: needs to be atomic
4352          */
4353         DPRINT(("before cmpxchg() old_ctx=%p new_ctx=%p\n",
4354                 thread->pfm_context, ctx));
4355
4356         ret = -EBUSY;
4357         old = ia64_cmpxchg(acq, &thread->pfm_context, NULL, ctx, sizeof(pfm_context_t *));
4358         if (old != NULL) {
4359                 DPRINT(("load_pid [%d] already has a context\n", req->load_pid));
4360                 goto error_unres;
4361         }
4362
4363         pfm_reset_msgq(ctx);
4364
4365         ctx->ctx_state = PFM_CTX_LOADED;
4366
4367         /*
4368          * link context to task
4369          */
4370         ctx->ctx_task = task;
4371
4372         if (is_system) {
4373                 /*
4374                  * we load as stopped
4375                  */
4376                 PFM_CPUINFO_SET(PFM_CPUINFO_SYST_WIDE);
4377                 PFM_CPUINFO_CLEAR(PFM_CPUINFO_DCR_PP);
4378
4379                 if (ctx->ctx_fl_excl_idle) PFM_CPUINFO_SET(PFM_CPUINFO_EXCL_IDLE);
4380         } else {
4381                 thread->flags |= IA64_THREAD_PM_VALID;
4382         }
4383
4384         /*
4385          * propagate into thread-state
4386          */
4387         pfm_copy_pmds(task, ctx);
4388         pfm_copy_pmcs(task, ctx);
4389
4390         pmcs_source = ctx->th_pmcs;
4391         pmds_source = ctx->th_pmds;
4392
4393         /*
4394          * always the case for system-wide
4395          */
4396         if (task == current) {
4397
4398                 if (is_system == 0) {
4399
4400                         /* allow user level control */
4401                         ia64_psr(regs)->sp = 0;
4402                         DPRINT(("clearing psr.sp for [%d]\n", task->pid));
4403
4404                         SET_LAST_CPU(ctx, smp_processor_id());
4405                         INC_ACTIVATION();
4406                         SET_ACTIVATION(ctx);
4407 #ifndef CONFIG_SMP
4408                         /*
4409                          * push the other task out, if any
4410                          */
4411                         owner_task = GET_PMU_OWNER();
4412                         if (owner_task) pfm_lazy_save_regs(owner_task);
4413 #endif
4414                 }
4415                 /*
4416                  * load all PMD from ctx to PMU (as opposed to thread state)
4417                  * restore all PMC from ctx to PMU
4418                  */
4419                 pfm_restore_pmds(pmds_source, ctx->ctx_all_pmds[0]);
4420                 pfm_restore_pmcs(pmcs_source, ctx->ctx_all_pmcs[0]);
4421
4422                 ctx->ctx_reload_pmcs[0] = 0UL;
4423                 ctx->ctx_reload_pmds[0] = 0UL;
4424
4425                 /*
4426                  * guaranteed safe by earlier check against DBG_VALID
4427                  */
4428                 if (ctx->ctx_fl_using_dbreg) {
4429                         pfm_restore_ibrs(ctx->ctx_ibrs, pmu_conf->num_ibrs);
4430                         pfm_restore_dbrs(ctx->ctx_dbrs, pmu_conf->num_dbrs);
4431                 }
4432                 /*
4433                  * set new ownership
4434                  */
4435                 SET_PMU_OWNER(task, ctx);
4436
4437                 DPRINT(("context loaded on PMU for [%d]\n", task->pid));
4438         } else {
4439                 /*
4440                  * when not current, task MUST be stopped, so this is safe
4441                  */
4442                 regs = task_pt_regs(task);
4443
4444                 /* force a full reload */
4445                 ctx->ctx_last_activation = PFM_INVALID_ACTIVATION;
4446                 SET_LAST_CPU(ctx, -1);
4447
4448                 /* initial saved psr (stopped) */
4449                 ctx->ctx_saved_psr_up = 0UL;
4450                 ia64_psr(regs)->up = ia64_psr(regs)->pp = 0;
4451         }
4452
4453         ret = 0;
4454
4455 error_unres:
4456         if (ret) pfm_unreserve_session(ctx, ctx->ctx_fl_system, the_cpu);
4457 error:
4458         /*
4459          * we must undo the dbregs setting (for system-wide)
4460          */
4461         if (ret && set_dbregs) {
4462                 LOCK_PFS(flags);
4463                 pfm_sessions.pfs_sys_use_dbregs--;
4464                 UNLOCK_PFS(flags);
4465         }
4466         /*
4467          * release task, there is now a link with the context
4468          */
4469         if (is_system == 0 && task != current) {
4470                 pfm_put_task(task);
4471
4472                 if (ret == 0) {
4473                         ret = pfm_check_task_exist(ctx);
4474                         if (ret) {
4475                                 ctx->ctx_state = PFM_CTX_UNLOADED;
4476                                 ctx->ctx_task  = NULL;
4477                         }
4478                 }
4479         }
4480         return ret;
4481 }
4482
4483 /*
4484  * in this function, we do not need to increase the use count
4485  * for the task via get_task_struct(), because we hold the
4486  * context lock. If the task were to disappear while having
4487  * a context attached, it would go through pfm_exit_thread()
4488  * which also grabs the context lock  and would therefore be blocked
4489  * until we are here.
4490  */
4491 static void pfm_flush_pmds(struct task_struct *, pfm_context_t *ctx);
4492
4493 static int
4494 pfm_context_unload(pfm_context_t *ctx, void *arg, int count, struct pt_regs *regs)
4495 {
4496         struct task_struct *task = PFM_CTX_TASK(ctx);
4497         struct pt_regs *tregs;
4498         int prev_state, is_system;
4499         int ret;
4500
4501         DPRINT(("ctx_state=%d task [%d]\n", ctx->ctx_state, task ? task->pid : -1));
4502
4503         prev_state = ctx->ctx_state;
4504         is_system  = ctx->ctx_fl_system;
4505
4506         /*
4507          * unload only when necessary
4508          */
4509         if (prev_state == PFM_CTX_UNLOADED) {
4510                 DPRINT(("ctx_state=%d, nothing to do\n", prev_state));
4511                 return 0;
4512         }
4513
4514         /*
4515          * clear psr and dcr bits
4516          */
4517         ret = pfm_stop(ctx, NULL, 0, regs);
4518         if (ret) return ret;
4519
4520         ctx->ctx_state = PFM_CTX_UNLOADED;
4521
4522         /*
4523          * in system mode, we need to update the PMU directly
4524          * and the user level state of the caller, which may not
4525          * necessarily be the creator of the context.
4526          */
4527         if (is_system) {
4528
4529                 /*
4530                  * Update cpuinfo
4531                  *
4532                  * local PMU is taken care of in pfm_stop()
4533                  */
4534                 PFM_CPUINFO_CLEAR(PFM_CPUINFO_SYST_WIDE);
4535                 PFM_CPUINFO_CLEAR(PFM_CPUINFO_EXCL_IDLE);
4536
4537                 /*
4538                  * save PMDs in context
4539                  * release ownership
4540                  */
4541                 pfm_flush_pmds(current, ctx);
4542
4543                 /*
4544                  * at this point we are done with the PMU
4545                  * so we can unreserve the resource.
4546                  */
4547                 if (prev_state != PFM_CTX_ZOMBIE) 
4548                         pfm_unreserve_session(ctx, 1 , ctx->ctx_cpu);
4549
4550                 /*
4551                  * disconnect context from task
4552                  */
4553                 task->thread.pfm_context = NULL;
4554                 /*
4555                  * disconnect task from context
4556                  */
4557                 ctx->ctx_task = NULL;
4558
4559                 /*
4560                  * There is nothing more to cleanup here.
4561                  */
4562                 return 0;
4563         }
4564
4565         /*
4566          * per-task mode
4567          */
4568         tregs = task == current ? regs : task_pt_regs(task);
4569
4570         if (task == current) {
4571                 /*
4572                  * cancel user level control
4573                  */
4574                 ia64_psr(regs)->sp = 1;
4575
4576                 DPRINT(("setting psr.sp for [%d]\n", task->pid));
4577         }
4578         /*
4579          * save PMDs to context
4580          * release ownership
4581          */
4582         pfm_flush_pmds(task, ctx);
4583
4584         /*
4585          * at this point we are done with the PMU
4586          * so we can unreserve the resource.
4587          *
4588          * when state was ZOMBIE, we have already unreserved.
4589          */
4590         if (prev_state != PFM_CTX_ZOMBIE) 
4591                 pfm_unreserve_session(ctx, 0 , ctx->ctx_cpu);
4592
4593         /*
4594          * reset activation counter and psr
4595          */
4596         ctx->ctx_last_activation = PFM_INVALID_ACTIVATION;
4597         SET_LAST_CPU(ctx, -1);
4598
4599         /*
4600          * PMU state will not be restored
4601          */
4602         task->thread.flags &= ~IA64_THREAD_PM_VALID;
4603
4604         /*
4605          * break links between context and task
4606          */
4607         task->thread.pfm_context  = NULL;
4608         ctx->ctx_task             = NULL;
4609
4610         PFM_SET_WORK_PENDING(task, 0);
4611
4612         ctx->ctx_fl_trap_reason  = PFM_TRAP_REASON_NONE;
4613         ctx->ctx_fl_can_restart  = 0;
4614         ctx->ctx_fl_going_zombie = 0;
4615
4616         DPRINT(("disconnected [%d] from context\n", task->pid));
4617
4618         return 0;
4619 }
4620
4621
4622 /*
4623  * called only from exit_thread(): task == current
4624  * we come here only if current has a context attached (loaded or masked)
4625  */
4626 void
4627 pfm_exit_thread(struct task_struct *task)
4628 {
4629         pfm_context_t *ctx;
4630         unsigned long flags;
4631         struct pt_regs *regs = task_pt_regs(task);
4632         int ret, state;
4633         int free_ok = 0;
4634
4635         ctx = PFM_GET_CTX(task);
4636
4637         PROTECT_CTX(ctx, flags);
4638
4639         DPRINT(("state=%d task [%d]\n", ctx->ctx_state, task->pid));
4640
4641         state = ctx->ctx_state;
4642         switch(state) {
4643                 case PFM_CTX_UNLOADED:
4644                         /*
4645                          * only comes to thios function if pfm_context is not NULL, i.e., cannot
4646                          * be in unloaded state
4647                          */
4648                         printk(KERN_ERR "perfmon: pfm_exit_thread [%d] ctx unloaded\n", task->pid);
4649                         break;
4650                 case PFM_CTX_LOADED:
4651                 case PFM_CTX_MASKED:
4652                         ret = pfm_context_unload(ctx, NULL, 0, regs);
4653                         if (ret) {
4654                                 printk(KERN_ERR "perfmon: pfm_exit_thread [%d] state=%d unload failed %d\n", task->pid, state, ret);
4655                         }
4656                         DPRINT(("ctx unloaded for current state was %d\n", state));
4657
4658                         pfm_end_notify_user(ctx);
4659                         break;
4660                 case PFM_CTX_ZOMBIE:
4661                         ret = pfm_context_unload(ctx, NULL, 0, regs);
4662                         if (ret) {
4663                                 printk(KERN_ERR "perfmon: pfm_exit_thread [%d] state=%d unload failed %d\n", task->pid, state, ret);
4664                         }
4665                         free_ok = 1;
4666                         break;
4667                 default:
4668                         printk(KERN_ERR "perfmon: pfm_exit_thread [%d] unexpected state=%d\n", task->pid, state);
4669                         break;
4670         }
4671         UNPROTECT_CTX(ctx, flags);
4672
4673         { u64 psr = pfm_get_psr();
4674           BUG_ON(psr & (IA64_PSR_UP|IA64_PSR_PP));
4675           BUG_ON(GET_PMU_OWNER());
4676           BUG_ON(ia64_psr(regs)->up);
4677           BUG_ON(ia64_psr(regs)->pp);
4678         }
4679
4680         /*
4681          * All memory free operations (especially for vmalloc'ed memory)
4682          * MUST be done with interrupts ENABLED.
4683          */
4684         if (free_ok) pfm_context_free(ctx);
4685 }
4686
4687 /*
4688  * functions MUST be listed in the increasing order of their index (see permfon.h)
4689  */
4690 #define PFM_CMD(name, flags, arg_count, arg_type, getsz) { name, #name, flags, arg_count, sizeof(arg_type), getsz }
4691 #define PFM_CMD_S(name, flags) { name, #name, flags, 0, 0, NULL }
4692 #define PFM_CMD_PCLRWS  (PFM_CMD_FD|PFM_CMD_ARG_RW|PFM_CMD_STOP)
4693 #define PFM_CMD_PCLRW   (PFM_CMD_FD|PFM_CMD_ARG_RW)
4694 #define PFM_CMD_NONE    { NULL, "no-cmd", 0, 0, 0, NULL}
4695
4696 static pfm_cmd_desc_t pfm_cmd_tab[]={
4697 /* 0  */PFM_CMD_NONE,
4698 /* 1  */PFM_CMD(pfm_write_pmcs, PFM_CMD_PCLRWS, PFM_CMD_ARG_MANY, pfarg_reg_t, NULL),
4699 /* 2  */PFM_CMD(pfm_write_pmds, PFM_CMD_PCLRWS, PFM_CMD_ARG_MANY, pfarg_reg_t, NULL),
4700 /* 3  */PFM_CMD(pfm_read_pmds, PFM_CMD_PCLRWS, PFM_CMD_ARG_MANY, pfarg_reg_t, NULL),
4701 /* 4  */PFM_CMD_S(pfm_stop, PFM_CMD_PCLRWS),
4702 /* 5  */PFM_CMD_S(pfm_start, PFM_CMD_PCLRWS),
4703 /* 6  */PFM_CMD_NONE,
4704 /* 7  */PFM_CMD_NONE,
4705 /* 8  */PFM_CMD(pfm_context_create, PFM_CMD_ARG_RW, 1, pfarg_context_t, pfm_ctx_getsize),
4706 /* 9  */PFM_CMD_NONE,
4707 /* 10 */PFM_CMD_S(pfm_restart, PFM_CMD_PCLRW),
4708 /* 11 */PFM_CMD_NONE,
4709 /* 12 */PFM_CMD(pfm_get_features, PFM_CMD_ARG_RW, 1, pfarg_features_t, NULL),
4710 /* 13 */PFM_CMD(pfm_debug, 0, 1, unsigned int, NULL),
4711 /* 14 */PFM_CMD_NONE,
4712 /* 15 */PFM_CMD(pfm_get_pmc_reset, PFM_CMD_ARG_RW, PFM_CMD_ARG_MANY, pfarg_reg_t, NULL),
4713 /* 16 */PFM_CMD(pfm_context_load, PFM_CMD_PCLRWS, 1, pfarg_load_t, NULL),
4714 /* 17 */PFM_CMD_S(pfm_context_unload, PFM_CMD_PCLRWS),
4715 /* 18 */PFM_CMD_NONE,
4716 /* 19 */PFM_CMD_NONE,
4717 /* 20 */PFM_CMD_NONE,
4718 /* 21 */PFM_CMD_NONE,
4719 /* 22 */PFM_CMD_NONE,
4720 /* 23 */PFM_CMD_NONE,
4721 /* 24 */PFM_CMD_NONE,
4722 /* 25 */PFM_CMD_NONE,
4723 /* 26 */PFM_CMD_NONE,
4724 /* 27 */PFM_CMD_NONE,
4725 /* 28 */PFM_CMD_NONE,
4726 /* 29 */PFM_CMD_NONE,
4727 /* 30 */PFM_CMD_NONE,
4728 /* 31 */PFM_CMD_NONE,
4729 /* 32 */PFM_CMD(pfm_write_ibrs, PFM_CMD_PCLRWS, PFM_CMD_ARG_MANY, pfarg_dbreg_t, NULL),
4730 /* 33 */PFM_CMD(pfm_write_dbrs, PFM_CMD_PCLRWS, PFM_CMD_ARG_MANY, pfarg_dbreg_t, NULL)
4731 };
4732 #define PFM_CMD_COUNT   (sizeof(pfm_cmd_tab)/sizeof(pfm_cmd_desc_t))
4733
4734 static int
4735 pfm_check_task_state(pfm_context_t *ctx, int cmd, unsigned long flags)
4736 {
4737         struct task_struct *task;
4738         int state, old_state;
4739
4740 recheck:
4741         state = ctx->ctx_state;
4742         task  = ctx->ctx_task;
4743
4744         if (task == NULL) {
4745                 DPRINT(("context %d no task, state=%d\n", ctx->ctx_fd, state));
4746                 return 0;
4747         }
4748
4749         DPRINT(("context %d state=%d [%d] task_state=%ld must_stop=%d\n",
4750                 ctx->ctx_fd,
4751                 state,
4752                 task->pid,
4753                 task->state, PFM_CMD_STOPPED(cmd)));
4754
4755         /*
4756          * self-monitoring always ok.
4757          *
4758          * for system-wide the caller can either be the creator of the
4759          * context (to one to which the context is attached to) OR
4760          * a task running on the same CPU as the session.
4761          */
4762         if (task == current || ctx->ctx_fl_system) return 0;
4763
4764         /*
4765          * we are monitoring another thread
4766          */
4767         switch(state) {
4768                 case PFM_CTX_UNLOADED:
4769                         /*
4770                          * if context is UNLOADED we are safe to go
4771                          */
4772                         return 0;
4773                 case PFM_CTX_ZOMBIE:
4774                         /*
4775                          * no command can operate on a zombie context
4776                          */
4777                         DPRINT(("cmd %d state zombie cannot operate on context\n", cmd));
4778                         return -EINVAL;
4779                 case PFM_CTX_MASKED:
4780                         /*
4781                          * PMU state has been saved to software even though
4782                          * the thread may still be running.
4783                          */
4784                         if (cmd != PFM_UNLOAD_CONTEXT) return 0;
4785         }
4786
4787         /*
4788          * context is LOADED or MASKED. Some commands may need to have 
4789          * the task stopped.
4790          *
4791          * We could lift this restriction for UP but it would mean that
4792          * the user has no guarantee the task would not run between
4793          * two successive calls to perfmonctl(). That's probably OK.
4794          * If this user wants to ensure the task does not run, then
4795          * the task must be stopped.
4796          */
4797         if (PFM_CMD_STOPPED(cmd)) {
4798                 if ((task->state != TASK_STOPPED) && (task->state != TASK_TRACED)) {
4799                         DPRINT(("[%d] task not in stopped state\n", task->pid));
4800                         return -EBUSY;
4801                 }
4802                 /*
4803                  * task is now stopped, wait for ctxsw out
4804                  *
4805                  * This is an interesting point in the code.
4806                  * We need to unprotect the context because
4807                  * the pfm_save_regs() routines needs to grab
4808                  * the same lock. There are danger in doing
4809                  * this because it leaves a window open for
4810                  * another task to get access to the context
4811                  * and possibly change its state. The one thing
4812                  * that is not possible is for the context to disappear
4813                  * because we are protected by the VFS layer, i.e.,
4814                  * get_fd()/put_fd().
4815                  */
4816                 old_state = state;
4817
4818                 UNPROTECT_CTX(ctx, flags);
4819
4820                 wait_task_inactive(task);
4821
4822                 PROTECT_CTX(ctx, flags);
4823
4824                 /*
4825                  * we must recheck to verify if state has changed
4826                  */
4827                 if (ctx->ctx_state != old_state) {
4828                         DPRINT(("old_state=%d new_state=%d\n", old_state, ctx->ctx_state));
4829                         goto recheck;
4830                 }
4831         }
4832         return 0;
4833 }
4834
4835 /*
4836  * system-call entry point (must return long)
4837  */
4838 asmlinkage long
4839 sys_perfmonctl (int fd, int cmd, void __user *arg, int count)
4840 {
4841         struct file *file = NULL;
4842         pfm_context_t *ctx = NULL;
4843         unsigned long flags = 0UL;
4844         void *args_k = NULL;
4845         long ret; /* will expand int return types */
4846         size_t base_sz, sz, xtra_sz = 0;
4847         int narg, completed_args = 0, call_made = 0, cmd_flags;
4848         int (*func)(pfm_context_t *ctx, void *arg, int count, struct pt_regs *regs);
4849         int (*getsize)(void *arg, size_t *sz);
4850 #define PFM_MAX_ARGSIZE 4096
4851
4852         /*
4853          * reject any call if perfmon was disabled at initialization
4854          */
4855         if (unlikely(pmu_conf == NULL)) return -ENOSYS;
4856
4857         if (unlikely(cmd < 0 || cmd >= PFM_CMD_COUNT)) {
4858                 DPRINT(("invalid cmd=%d\n", cmd));
4859                 return -EINVAL;
4860         }
4861
4862         func      = pfm_cmd_tab[cmd].cmd_func;
4863         narg      = pfm_cmd_tab[cmd].cmd_narg;
4864         base_sz   = pfm_cmd_tab[cmd].cmd_argsize;
4865         getsize   = pfm_cmd_tab[cmd].cmd_getsize;
4866         cmd_flags = pfm_cmd_tab[cmd].cmd_flags;
4867
4868         if (unlikely(func == NULL)) {
4869                 DPRINT(("invalid cmd=%d\n", cmd));
4870                 return -EINVAL;
4871         }
4872
4873         DPRINT(("cmd=%s idx=%d narg=0x%x argsz=%lu count=%d\n",
4874                 PFM_CMD_NAME(cmd),
4875                 cmd,
4876                 narg,
4877                 base_sz,
4878                 count));
4879
4880         /*
4881          * check if number of arguments matches what the command expects
4882          */
4883         if (unlikely((narg == PFM_CMD_ARG_MANY && count <= 0) || (narg > 0 && narg != count)))
4884                 return -EINVAL;
4885
4886 restart_args:
4887         sz = xtra_sz + base_sz*count;
4888         /*
4889          * limit abuse to min page size
4890          */
4891         if (unlikely(sz > PFM_MAX_ARGSIZE)) {
4892                 printk(KERN_ERR "perfmon: [%d] argument too big %lu\n", current->pid, sz);
4893                 return -E2BIG;
4894         }
4895
4896         /*
4897          * allocate default-sized argument buffer
4898          */
4899         if (likely(count && args_k == NULL)) {
4900                 args_k = kmalloc(PFM_MAX_ARGSIZE, GFP_KERNEL);
4901                 if (args_k == NULL) return -ENOMEM;
4902         }
4903
4904         ret = -EFAULT;
4905
4906         /*
4907          * copy arguments
4908          *
4909          * assume sz = 0 for command without parameters
4910          */
4911         if (sz && copy_from_user(args_k, arg, sz)) {
4912                 DPRINT(("cannot copy_from_user %lu bytes @%p\n", sz, arg));
4913                 goto error_args;
4914         }
4915
4916         /*
4917          * check if command supports extra parameters
4918          */
4919         if (completed_args == 0 && getsize) {
4920                 /*
4921                  * get extra parameters size (based on main argument)
4922                  */
4923                 ret = (*getsize)(args_k, &xtra_sz);
4924                 if (ret) goto error_args;
4925
4926                 completed_args = 1;
4927
4928                 DPRINT(("restart_args sz=%lu xtra_sz=%lu\n", sz, xtra_sz));
4929
4930                 /* retry if necessary */
4931                 if (likely(xtra_sz)) goto restart_args;
4932         }
4933
4934         if (unlikely((cmd_flags & PFM_CMD_FD) == 0)) goto skip_fd;
4935
4936         ret = -EBADF;
4937
4938         file = fget(fd);
4939         if (unlikely(file == NULL)) {
4940                 DPRINT(("invalid fd %d\n", fd));
4941                 goto error_args;
4942         }
4943         if (unlikely(PFM_IS_FILE(file) == 0)) {
4944                 DPRINT(("fd %d not related to perfmon\n", fd));
4945                 goto error_args;
4946         }
4947
4948         ctx = (pfm_context_t *)file->private_data;
4949         if (unlikely(ctx == NULL)) {
4950                 DPRINT(("no context for fd %d\n", fd));
4951                 goto error_args;
4952         }
4953         prefetch(&ctx->ctx_state);
4954
4955         PROTECT_CTX(ctx, flags);
4956
4957         /*
4958          * check task is stopped
4959          */
4960         ret = pfm_check_task_state(ctx, cmd, flags);
4961         if (unlikely(ret)) goto abort_locked;
4962
4963 skip_fd:
4964         ret = (*func)(ctx, args_k, count, task_pt_regs(current));
4965
4966         call_made = 1;
4967
4968 abort_locked:
4969         if (likely(ctx)) {
4970                 DPRINT(("context unlocked\n"));
4971                 UNPROTECT_CTX(ctx, flags);
4972         }
4973
4974         /* copy argument back to user, if needed */
4975         if (call_made && PFM_CMD_RW_ARG(cmd) && copy_to_user(arg, args_k, base_sz*count)) ret = -EFAULT;
4976
4977 error_args:
4978         if (file)
4979                 fput(file);
4980
4981         kfree(args_k);
4982
4983         DPRINT(("cmd=%s ret=%ld\n", PFM_CMD_NAME(cmd), ret));
4984
4985         return ret;
4986 }
4987
4988 static void
4989 pfm_resume_after_ovfl(pfm_context_t *ctx, unsigned long ovfl_regs, struct pt_regs *regs)
4990 {
4991         pfm_buffer_fmt_t *fmt = ctx->ctx_buf_fmt;
4992         pfm_ovfl_ctrl_t rst_ctrl;
4993         int state;
4994         int ret = 0;
4995
4996         state = ctx->ctx_state;
4997         /*
4998          * Unlock sampling buffer and reset index atomically
4999          * XXX: not really needed when blocking
5000          */
5001         if (CTX_HAS_SMPL(ctx)) {
5002
5003                 rst_ctrl.bits.mask_monitoring = 0;
5004                 rst_ctrl.bits.reset_ovfl_pmds = 0;
5005
5006                 if (state == PFM_CTX_LOADED)
5007                         ret = pfm_buf_fmt_restart_active(fmt, current, &rst_ctrl, ctx->ctx_smpl_hdr, regs);
5008                 else
5009                         ret = pfm_buf_fmt_restart(fmt, current, &rst_ctrl, ctx->ctx_smpl_hdr, regs);
5010         } else {
5011                 rst_ctrl.bits.mask_monitoring = 0;
5012                 rst_ctrl.bits.reset_ovfl_pmds = 1;
5013         }
5014
5015         if (ret == 0) {
5016                 if (rst_ctrl.bits.reset_ovfl_pmds) {
5017                         pfm_reset_regs(ctx, &ovfl_regs, PFM_PMD_LONG_RESET);
5018                 }
5019                 if (rst_ctrl.bits.mask_monitoring == 0) {
5020                         DPRINT(("resuming monitoring\n"));
5021                         if (ctx->ctx_state == PFM_CTX_MASKED) pfm_restore_monitoring(current);
5022                 } else {
5023                         DPRINT(("stopping monitoring\n"));
5024                         //pfm_stop_monitoring(current, regs);
5025                 }
5026                 ctx->ctx_state = PFM_CTX_LOADED;
5027         }
5028 }
5029
5030 /*
5031  * context MUST BE LOCKED when calling
5032  * can only be called for current
5033  */
5034 static void
5035 pfm_context_force_terminate(pfm_context_t *ctx, struct pt_regs *regs)
5036 {
5037         int ret;
5038
5039         DPRINT(("entering for [%d]\n", current->pid));
5040
5041         ret = pfm_context_unload(ctx, NULL, 0, regs);
5042         if (ret) {
5043                 printk(KERN_ERR "pfm_context_force_terminate: [%d] unloaded failed with %d\n", current->pid, ret);
5044         }
5045
5046         /*
5047          * and wakeup controlling task, indicating we are now disconnected
5048          */
5049         wake_up_interruptible(&ctx->ctx_zombieq);
5050
5051         /*
5052          * given that context is still locked, the controlling
5053          * task will only get access when we return from
5054          * pfm_handle_work().
5055          */
5056 }
5057
5058 static int pfm_ovfl_notify_user(pfm_context_t *ctx, unsigned long ovfl_pmds);
5059  /*
5060   * pfm_handle_work() can be called with interrupts enabled
5061   * (TIF_NEED_RESCHED) or disabled. The down_interruptible
5062   * call may sleep, therefore we must re-enable interrupts
5063   * to avoid deadlocks. It is safe to do so because this function
5064   * is called ONLY when returning to user level (PUStk=1), in which case
5065   * there is no risk of kernel stack overflow due to deep
5066   * interrupt nesting.
5067   */
5068 void
5069 pfm_handle_work(void)
5070 {
5071         pfm_context_t *ctx;
5072         struct pt_regs *regs;
5073         unsigned long flags, dummy_flags;
5074         unsigned long ovfl_regs;
5075         unsigned int reason;
5076         int ret;
5077
5078         ctx = PFM_GET_CTX(current);
5079         if (ctx == NULL) {
5080                 printk(KERN_ERR "perfmon: [%d] has no PFM context\n", current->pid);
5081                 return;
5082         }
5083
5084         PROTECT_CTX(ctx, flags);
5085
5086         PFM_SET_WORK_PENDING(current, 0);
5087
5088         pfm_clear_task_notify();
5089
5090         regs = task_pt_regs(current);
5091
5092         /*
5093          * extract reason for being here and clear
5094          */
5095         reason = ctx->ctx_fl_trap_reason;
5096         ctx->ctx_fl_trap_reason = PFM_TRAP_REASON_NONE;
5097         ovfl_regs = ctx->ctx_ovfl_regs[0];
5098
5099         DPRINT(("reason=%d state=%d\n", reason, ctx->ctx_state));
5100
5101         /*
5102          * must be done before we check for simple-reset mode
5103          */
5104         if (ctx->ctx_fl_going_zombie || ctx->ctx_state == PFM_CTX_ZOMBIE) goto do_zombie;
5105
5106
5107         //if (CTX_OVFL_NOBLOCK(ctx)) goto skip_blocking;
5108         if (reason == PFM_TRAP_REASON_RESET) goto skip_blocking;
5109
5110         /*
5111          * restore interrupt mask to what it was on entry.
5112          * Could be enabled/diasbled.
5113          */
5114         UNPROTECT_CTX(ctx, flags);
5115
5116         /*
5117          * force interrupt enable because of down_interruptible()
5118          */
5119         local_irq_enable();
5120
5121         DPRINT(("before block sleeping\n"));
5122
5123         /*
5124          * may go through without blocking on SMP systems
5125          * if restart has been received already by the time we call down()
5126          */
5127         ret = wait_for_completion_interruptible(&ctx->ctx_restart_done);
5128
5129         DPRINT(("after block sleeping ret=%d\n", ret));
5130
5131         /*
5132          * lock context and mask interrupts again
5133          * We save flags into a dummy because we may have
5134          * altered interrupts mask compared to entry in this
5135          * function.
5136          */
5137         PROTECT_CTX(ctx, dummy_flags);
5138
5139         /*
5140          * we need to read the ovfl_regs only after wake-up
5141          * because we may have had pfm_write_pmds() in between
5142          * and that can changed PMD values and therefore 
5143          * ovfl_regs is reset for these new PMD values.
5144          */
5145         ovfl_regs = ctx->ctx_ovfl_regs[0];
5146
5147         if (ctx->ctx_fl_going_zombie) {
5148 do_zombie:
5149                 DPRINT(("context is zombie, bailing out\n"));
5150                 pfm_context_force_terminate(ctx, regs);
5151                 goto nothing_to_do;
5152         }
5153         /*
5154          * in case of interruption of down() we don't restart anything
5155          */
5156         if (ret < 0) goto nothing_to_do;
5157
5158 skip_blocking:
5159         pfm_resume_after_ovfl(ctx, ovfl_regs, regs);
5160         ctx->ctx_ovfl_regs[0] = 0UL;
5161
5162 nothing_to_do:
5163         /*
5164          * restore flags as they were upon entry
5165          */
5166         UNPROTECT_CTX(ctx, flags);
5167 }
5168
5169 static int
5170 pfm_notify_user(pfm_context_t *ctx, pfm_msg_t *msg)
5171 {
5172         if (ctx->ctx_state == PFM_CTX_ZOMBIE) {
5173                 DPRINT(("ignoring overflow notification, owner is zombie\n"));
5174                 return 0;
5175         }
5176
5177         DPRINT(("waking up somebody\n"));
5178
5179         if (msg) wake_up_interruptible(&ctx->ctx_msgq_wait);
5180
5181         /*
5182          * safe, we are not in intr handler, nor in ctxsw when
5183          * we come here
5184          */
5185         kill_fasync (&ctx->ctx_async_queue, SIGIO, POLL_IN);
5186
5187         return 0;
5188 }
5189
5190 static int
5191 pfm_ovfl_notify_user(pfm_context_t *ctx, unsigned long ovfl_pmds)
5192 {
5193         pfm_msg_t *msg = NULL;
5194
5195         if (ctx->ctx_fl_no_msg == 0) {
5196                 msg = pfm_get_new_msg(ctx);
5197                 if (msg == NULL) {
5198                         printk(KERN_ERR "perfmon: pfm_ovfl_notify_user no more notification msgs\n");
5199                         return -1;
5200                 }
5201
5202                 msg->pfm_ovfl_msg.msg_type         = PFM_MSG_OVFL;
5203                 msg->pfm_ovfl_msg.msg_ctx_fd       = ctx->ctx_fd;
5204                 msg->pfm_ovfl_msg.msg_active_set   = 0;
5205                 msg->pfm_ovfl_msg.msg_ovfl_pmds[0] = ovfl_pmds;
5206                 msg->pfm_ovfl_msg.msg_ovfl_pmds[1] = 0UL;
5207                 msg->pfm_ovfl_msg.msg_ovfl_pmds[2] = 0UL;
5208                 msg->pfm_ovfl_msg.msg_ovfl_pmds[3] = 0UL;
5209                 msg->pfm_ovfl_msg.msg_tstamp       = 0UL;
5210         }
5211
5212         DPRINT(("ovfl msg: msg=%p no_msg=%d fd=%d ovfl_pmds=0x%lx\n",
5213                 msg,
5214                 ctx->ctx_fl_no_msg,
5215                 ctx->ctx_fd,
5216                 ovfl_pmds));
5217
5218         return pfm_notify_user(ctx, msg);
5219 }
5220
5221 static int
5222 pfm_end_notify_user(pfm_context_t *ctx)
5223 {
5224         pfm_msg_t *msg;
5225
5226         msg = pfm_get_new_msg(ctx);
5227         if (msg == NULL) {
5228                 printk(KERN_ERR "perfmon: pfm_end_notify_user no more notification msgs\n");
5229                 return -1;
5230         }
5231         /* no leak */
5232         memset(msg, 0, sizeof(*msg));
5233
5234         msg->pfm_end_msg.msg_type    = PFM_MSG_END;
5235         msg->pfm_end_msg.msg_ctx_fd  = ctx->ctx_fd;
5236         msg->pfm_ovfl_msg.msg_tstamp = 0UL;
5237
5238         DPRINT(("end msg: msg=%p no_msg=%d ctx_fd=%d\n",
5239                 msg,
5240                 ctx->ctx_fl_no_msg,
5241                 ctx->ctx_fd));
5242
5243         return pfm_notify_user(ctx, msg);
5244 }
5245
5246 /*
5247  * main overflow processing routine.
5248  * it can be called from the interrupt path or explicitely during the context switch code
5249  */
5250 static void
5251 pfm_overflow_handler(struct task_struct *task, pfm_context_t *ctx, u64 pmc0, struct pt_regs *regs)
5252 {
5253         pfm_ovfl_arg_t *ovfl_arg;
5254         unsigned long mask;
5255         unsigned long old_val, ovfl_val, new_val;
5256         unsigned long ovfl_notify = 0UL, ovfl_pmds = 0UL, smpl_pmds = 0UL, reset_pmds;
5257         unsigned long tstamp;
5258         pfm_ovfl_ctrl_t ovfl_ctrl;
5259         unsigned int i, has_smpl;
5260         int must_notify = 0;
5261
5262         if (unlikely(ctx->ctx_state == PFM_CTX_ZOMBIE)) goto stop_monitoring;
5263
5264         /*
5265          * sanity test. Should never happen
5266          */
5267         if (unlikely((pmc0 & 0x1) == 0)) goto sanity_check;
5268
5269         tstamp   = ia64_get_itc();
5270         mask     = pmc0 >> PMU_FIRST_COUNTER;
5271         ovfl_val = pmu_conf->ovfl_val;
5272         has_smpl = CTX_HAS_SMPL(ctx);
5273
5274         DPRINT_ovfl(("pmc0=0x%lx pid=%d iip=0x%lx, %s "
5275                      "used_pmds=0x%lx\n",
5276                         pmc0,
5277                         task ? task->pid: -1,
5278                         (regs ? regs->cr_iip : 0),
5279                         CTX_OVFL_NOBLOCK(ctx) ? "nonblocking" : "blocking",
5280                         ctx->ctx_used_pmds[0]));
5281
5282
5283         /*
5284          * first we update the virtual counters
5285          * assume there was a prior ia64_srlz_d() issued
5286          */
5287         for (i = PMU_FIRST_COUNTER; mask ; i++, mask >>= 1) {
5288
5289                 /* skip pmd which did not overflow */
5290                 if ((mask & 0x1) == 0) continue;
5291
5292                 /*
5293                  * Note that the pmd is not necessarily 0 at this point as qualified events
5294                  * may have happened before the PMU was frozen. The residual count is not
5295                  * taken into consideration here but will be with any read of the pmd via
5296                  * pfm_read_pmds().
5297                  */
5298                 old_val              = new_val = ctx->ctx_pmds[i].val;
5299                 new_val             += 1 + ovfl_val;
5300                 ctx->ctx_pmds[i].val = new_val;
5301
5302                 /*
5303                  * check for overflow condition
5304                  */
5305                 if (likely(old_val > new_val)) {
5306                         ovfl_pmds |= 1UL << i;
5307                         if (PMC_OVFL_NOTIFY(ctx, i)) ovfl_notify |= 1UL << i;
5308                 }
5309
5310                 DPRINT_ovfl(("ctx_pmd[%d].val=0x%lx old_val=0x%lx pmd=0x%lx ovfl_pmds=0x%lx ovfl_notify=0x%lx\n",
5311                         i,
5312                         new_val,
5313                         old_val,
5314                         ia64_get_pmd(i) & ovfl_val,
5315                         ovfl_pmds,
5316                         ovfl_notify));
5317         }
5318
5319         /*
5320          * there was no 64-bit overflow, nothing else to do
5321          */
5322         if (ovfl_pmds == 0UL) return;
5323
5324         /* 
5325          * reset all control bits
5326          */
5327         ovfl_ctrl.val = 0;
5328         reset_pmds    = 0UL;
5329
5330         /*
5331          * if a sampling format module exists, then we "cache" the overflow by 
5332          * calling the module's handler() routine.
5333          */
5334         if (has_smpl) {
5335                 unsigned long start_cycles, end_cycles;
5336                 unsigned long pmd_mask;
5337                 int j, k, ret = 0;
5338                 int this_cpu = smp_processor_id();
5339
5340                 pmd_mask = ovfl_pmds >> PMU_FIRST_COUNTER;
5341                 ovfl_arg = &ctx->ctx_ovfl_arg;
5342
5343                 prefetch(ctx->ctx_smpl_hdr);
5344
5345                 for(i=PMU_FIRST_COUNTER; pmd_mask && ret == 0; i++, pmd_mask >>=1) {
5346
5347                         mask = 1UL << i;
5348
5349                         if ((pmd_mask & 0x1) == 0) continue;
5350
5351                         ovfl_arg->ovfl_pmd      = (unsigned char )i;
5352                         ovfl_arg->ovfl_notify   = ovfl_notify & mask ? 1 : 0;
5353                         ovfl_arg->active_set    = 0;
5354                         ovfl_arg->ovfl_ctrl.val = 0; /* module must fill in all fields */
5355                         ovfl_arg->smpl_pmds[0]  = smpl_pmds = ctx->ctx_pmds[i].smpl_pmds[0];
5356
5357                         ovfl_arg->pmd_value      = ctx->ctx_pmds[i].val;
5358                         ovfl_arg->pmd_last_reset = ctx->ctx_pmds[i].lval;
5359                         ovfl_arg->pmd_eventid    = ctx->ctx_pmds[i].eventid;
5360
5361                         /*
5362                          * copy values of pmds of interest. Sampling format may copy them
5363                          * into sampling buffer.
5364                          */
5365                         if (smpl_pmds) {
5366                                 for(j=0, k=0; smpl_pmds; j++, smpl_pmds >>=1) {
5367                                         if ((smpl_pmds & 0x1) == 0) continue;
5368                                         ovfl_arg->smpl_pmds_values[k++] = PMD_IS_COUNTING(j) ?  pfm_read_soft_counter(ctx, j) : ia64_get_pmd(j);
5369                                         DPRINT_ovfl(("smpl_pmd[%d]=pmd%u=0x%lx\n", k-1, j, ovfl_arg->smpl_pmds_values[k-1]));
5370                                 }
5371                         }
5372
5373                         pfm_stats[this_cpu].pfm_smpl_handler_calls++;
5374
5375                         start_cycles = ia64_get_itc();
5376
5377                         /*
5378                          * call custom buffer format record (handler) routine
5379                          */
5380                         ret = (*ctx->ctx_buf_fmt->fmt_handler)(task, ctx->ctx_smpl_hdr, ovfl_arg, regs, tstamp);
5381
5382                         end_cycles = ia64_get_itc();
5383
5384                         /*
5385                          * For those controls, we take the union because they have
5386                          * an all or nothing behavior.
5387                          */
5388                         ovfl_ctrl.bits.notify_user     |= ovfl_arg->ovfl_ctrl.bits.notify_user;
5389                         ovfl_ctrl.bits.block_task      |= ovfl_arg->ovfl_ctrl.bits.block_task;
5390                         ovfl_ctrl.bits.mask_monitoring |= ovfl_arg->ovfl_ctrl.bits.mask_monitoring;
5391                         /*
5392                          * build the bitmask of pmds to reset now
5393                          */
5394                         if (ovfl_arg->ovfl_ctrl.bits.reset_ovfl_pmds) reset_pmds |= mask;
5395
5396                         pfm_stats[this_cpu].pfm_smpl_handler_cycles += end_cycles - start_cycles;
5397                 }
5398                 /*
5399                  * when the module cannot handle the rest of the overflows, we abort right here
5400                  */
5401                 if (ret && pmd_mask) {
5402                         DPRINT(("handler aborts leftover ovfl_pmds=0x%lx\n",
5403                                 pmd_mask<<PMU_FIRST_COUNTER));
5404                 }
5405                 /*
5406                  * remove the pmds we reset now from the set of pmds to reset in pfm_restart()
5407                  */
5408                 ovfl_pmds &= ~reset_pmds;
5409         } else {
5410                 /*
5411                  * when no sampling module is used, then the default
5412                  * is to notify on overflow if requested by user
5413                  */
5414                 ovfl_ctrl.bits.notify_user     = ovfl_notify ? 1 : 0;
5415                 ovfl_ctrl.bits.block_task      = ovfl_notify ? 1 : 0;
5416                 ovfl_ctrl.bits.mask_monitoring = ovfl_notify ? 1 : 0; /* XXX: change for saturation */
5417                 ovfl_ctrl.bits.reset_ovfl_pmds = ovfl_notify ? 0 : 1;
5418                 /*
5419                  * if needed, we reset all overflowed pmds
5420                  */
5421                 if (ovfl_notify == 0) reset_pmds = ovfl_pmds;
5422         }
5423
5424         DPRINT_ovfl(("ovfl_pmds=0x%lx reset_pmds=0x%lx\n", ovfl_pmds, reset_pmds));
5425
5426         /*
5427          * reset the requested PMD registers using the short reset values
5428          */
5429         if (reset_pmds) {
5430                 unsigned long bm = reset_pmds;
5431                 pfm_reset_regs(ctx, &bm, PFM_PMD_SHORT_RESET);
5432         }
5433
5434         if (ovfl_notify && ovfl_ctrl.bits.notify_user) {
5435                 /*
5436                  * keep track of what to reset when unblocking
5437                  */
5438                 ctx->ctx_ovfl_regs[0] = ovfl_pmds;
5439
5440                 /*
5441                  * check for blocking context 
5442                  */
5443                 if (CTX_OVFL_NOBLOCK(ctx) == 0 && ovfl_ctrl.bits.block_task) {
5444
5445                         ctx->ctx_fl_trap_reason = PFM_TRAP_REASON_BLOCK;
5446
5447                         /*
5448                          * set the perfmon specific checking pending work for the task
5449                          */
5450                         PFM_SET_WORK_PENDING(task, 1);
5451
5452                         /*
5453                          * when coming from ctxsw, current still points to the
5454                          * previous task, therefore we must work with task and not current.
5455                          */
5456                         pfm_set_task_notify(task);
5457                 }
5458                 /*
5459                  * defer until state is changed (shorten spin window). the context is locked
5460                  * anyway, so the signal receiver would come spin for nothing.
5461                  */
5462                 must_notify = 1;
5463         }
5464
5465         DPRINT_ovfl(("owner [%d] pending=%ld reason=%u ovfl_pmds=0x%lx ovfl_notify=0x%lx masked=%d\n",
5466                         GET_PMU_OWNER() ? GET_PMU_OWNER()->pid : -1,
5467                         PFM_GET_WORK_PENDING(task),
5468                         ctx->ctx_fl_trap_reason,
5469                         ovfl_pmds,
5470                         ovfl_notify,
5471                         ovfl_ctrl.bits.mask_monitoring ? 1 : 0));
5472         /*
5473          * in case monitoring must be stopped, we toggle the psr bits
5474          */
5475         if (ovfl_ctrl.bits.mask_monitoring) {
5476                 pfm_mask_monitoring(task);
5477                 ctx->ctx_state = PFM_CTX_MASKED;
5478                 ctx->ctx_fl_can_restart = 1;
5479         }
5480
5481         /*
5482          * send notification now
5483          */
5484         if (must_notify) pfm_ovfl_notify_user(ctx, ovfl_notify);
5485
5486         return;
5487
5488 sanity_check:
5489         printk(KERN_ERR "perfmon: CPU%d overflow handler [%d] pmc0=0x%lx\n",
5490                         smp_processor_id(),
5491                         task ? task->pid : -1,
5492                         pmc0);
5493         return;
5494
5495 stop_monitoring:
5496         /*
5497          * in SMP, zombie context is never restored but reclaimed in pfm_load_regs().
5498          * Moreover, zombies are also reclaimed in pfm_save_regs(). Therefore we can
5499          * come here as zombie only if the task is the current task. In which case, we
5500          * can access the PMU  hardware directly.
5501          *
5502          * Note that zombies do have PM_VALID set. So here we do the minimal.
5503          *
5504          * In case the context was zombified it could not be reclaimed at the time
5505          * the monitoring program exited. At this point, the PMU reservation has been
5506          * returned, the sampiing buffer has been freed. We must convert this call
5507          * into a spurious interrupt. However, we must also avoid infinite overflows
5508          * by stopping monitoring for this task. We can only come here for a per-task
5509          * context. All we need to do is to stop monitoring using the psr bits which
5510          * are always task private. By re-enabling secure montioring, we ensure that
5511          * the monitored task will not be able to re-activate monitoring.
5512          * The task will eventually be context switched out, at which point the context
5513          * will be reclaimed (that includes releasing ownership of the PMU).
5514          *
5515          * So there might be a window of time where the number of per-task session is zero
5516          * yet one PMU might have a owner and get at most one overflow interrupt for a zombie
5517          * context. This is safe because if a per-task session comes in, it will push this one
5518          * out and by the virtue on pfm_save_regs(), this one will disappear. If a system wide
5519          * session is force on that CPU, given that we use task pinning, pfm_save_regs() will
5520          * also push our zombie context out.
5521          *
5522          * Overall pretty hairy stuff....
5523          */
5524         DPRINT(("ctx is zombie for [%d], converted to spurious\n", task ? task->pid: -1));
5525         pfm_clear_psr_up();
5526         ia64_psr(regs)->up = 0;
5527         ia64_psr(regs)->sp = 1;
5528         return;
5529 }
5530
5531 static int
5532 pfm_do_interrupt_handler(int irq, void *arg, struct pt_regs *regs)
5533 {
5534         struct task_struct *task;
5535         pfm_context_t *ctx;
5536         unsigned long flags;
5537         u64 pmc0;
5538         int this_cpu = smp_processor_id();
5539         int retval = 0;
5540
5541         pfm_stats[this_cpu].pfm_ovfl_intr_count++;
5542
5543         /*
5544          * srlz.d done before arriving here
5545          */
5546         pmc0 = ia64_get_pmc(0);
5547
5548         task = GET_PMU_OWNER();
5549         ctx  = GET_PMU_CTX();
5550
5551         /*
5552          * if we have some pending bits set
5553          * assumes : if any PMC0.bit[63-1] is set, then PMC0.fr = 1
5554          */
5555         if (PMC0_HAS_OVFL(pmc0) && task) {
5556                 /*
5557                  * we assume that pmc0.fr is always set here
5558                  */
5559
5560                 /* sanity check */
5561                 if (!ctx) goto report_spurious1;
5562
5563                 if (ctx->ctx_fl_system == 0 && (task->thread.flags & IA64_THREAD_PM_VALID) == 0) 
5564                         goto report_spurious2;
5565
5566                 PROTECT_CTX_NOPRINT(ctx, flags);
5567
5568                 pfm_overflow_handler(task, ctx, pmc0, regs);
5569
5570                 UNPROTECT_CTX_NOPRINT(ctx, flags);
5571
5572         } else {
5573                 pfm_stats[this_cpu].pfm_spurious_ovfl_intr_count++;
5574                 retval = -1;
5575         }
5576         /*
5577          * keep it unfrozen at all times
5578          */
5579         pfm_unfreeze_pmu();
5580
5581         return retval;
5582
5583 report_spurious1:
5584         printk(KERN_INFO "perfmon: spurious overflow interrupt on CPU%d: process %d has no PFM context\n",
5585                 this_cpu, task->pid);
5586         pfm_unfreeze_pmu();
5587         return -1;
5588 report_spurious2:
5589         printk(KERN_INFO "perfmon: spurious overflow interrupt on CPU%d: process %d, invalid flag\n", 
5590                 this_cpu, 
5591                 task->pid);
5592         pfm_unfreeze_pmu();
5593         return -1;
5594 }
5595
5596 static irqreturn_t
5597 pfm_interrupt_handler(int irq, void *arg)
5598 {
5599         unsigned long start_cycles, total_cycles;
5600         unsigned long min, max;
5601         int this_cpu;
5602         int ret;
5603         struct pt_regs *regs = get_irq_regs();
5604
5605         this_cpu = get_cpu();
5606         if (likely(!pfm_alt_intr_handler)) {
5607                 min = pfm_stats[this_cpu].pfm_ovfl_intr_cycles_min;
5608                 max = pfm_stats[this_cpu].pfm_ovfl_intr_cycles_max;
5609
5610                 start_cycles = ia64_get_itc();
5611
5612                 ret = pfm_do_interrupt_handler(irq, arg, regs);
5613
5614                 total_cycles = ia64_get_itc();
5615
5616                 /*
5617                  * don't measure spurious interrupts
5618                  */
5619                 if (likely(ret == 0)) {
5620                         total_cycles -= start_cycles;
5621
5622                         if (total_cycles < min) pfm_stats[this_cpu].pfm_ovfl_intr_cycles_min = total_cycles;
5623                         if (total_cycles > max) pfm_stats[this_cpu].pfm_ovfl_intr_cycles_max = total_cycles;
5624
5625                         pfm_stats[this_cpu].pfm_ovfl_intr_cycles += total_cycles;
5626                 }
5627         }
5628         else {
5629                 (*pfm_alt_intr_handler->handler)(irq, arg, regs);
5630         }
5631
5632         put_cpu_no_resched();
5633         return IRQ_HANDLED;
5634 }
5635
5636 /*
5637  * /proc/perfmon interface, for debug only
5638  */
5639
5640 #define PFM_PROC_SHOW_HEADER    ((void *)NR_CPUS+1)
5641
5642 static void *
5643 pfm_proc_start(struct seq_file *m, loff_t *pos)
5644 {
5645         if (*pos == 0) {
5646                 return PFM_PROC_SHOW_HEADER;
5647         }
5648
5649         while (*pos <= NR_CPUS) {
5650                 if (cpu_online(*pos - 1)) {
5651                         return (void *)*pos;
5652                 }
5653                 ++*pos;
5654         }
5655         return NULL;
5656 }
5657
5658 static void *
5659 pfm_proc_next(struct seq_file *m, void *v, loff_t *pos)
5660 {
5661         ++*pos;
5662         return pfm_proc_start(m, pos);
5663 }
5664
5665 static void
5666 pfm_proc_stop(struct seq_file *m, void *v)
5667 {
5668 }
5669
5670 static void
5671 pfm_proc_show_header(struct seq_file *m)
5672 {
5673         struct list_head * pos;
5674         pfm_buffer_fmt_t * entry;
5675         unsigned long flags;
5676
5677         seq_printf(m,
5678                 "perfmon version           : %u.%u\n"
5679                 "model                     : %s\n"
5680                 "fastctxsw                 : %s\n"
5681                 "expert mode               : %s\n"
5682                 "ovfl_mask                 : 0x%lx\n"
5683                 "PMU flags                 : 0x%x\n",
5684                 PFM_VERSION_MAJ, PFM_VERSION_MIN,
5685                 pmu_conf->pmu_name,
5686                 pfm_sysctl.fastctxsw > 0 ? "Yes": "No",
5687                 pfm_sysctl.expert_mode > 0 ? "Yes": "No",
5688                 pmu_conf->ovfl_val,
5689                 pmu_conf->flags);
5690
5691         LOCK_PFS(flags);
5692
5693         seq_printf(m,
5694                 "proc_sessions             : %u\n"
5695                 "sys_sessions              : %u\n"
5696                 "sys_use_dbregs            : %u\n"
5697                 "ptrace_use_dbregs         : %u\n",
5698                 pfm_sessions.pfs_task_sessions,
5699                 pfm_sessions.pfs_sys_sessions,
5700                 pfm_sessions.pfs_sys_use_dbregs,
5701                 pfm_sessions.pfs_ptrace_use_dbregs);
5702
5703         UNLOCK_PFS(flags);
5704
5705         spin_lock(&pfm_buffer_fmt_lock);
5706
5707         list_for_each(pos, &pfm_buffer_fmt_list) {
5708                 entry = list_entry(pos, pfm_buffer_fmt_t, fmt_list);
5709                 seq_printf(m, "format                    : %02x-%02x-%02x-%02x-%02x-%02x-%02x-%02x-%02x-%02x-%02x-%02x-%02x-%02x-%02x-%02x %s\n",
5710                         entry->fmt_uuid[0],
5711                         entry->fmt_uuid[1],
5712                         entry->fmt_uuid[2],
5713                         entry->fmt_uuid[3],
5714                         entry->fmt_uuid[4],
5715                         entry->fmt_uuid[5],
5716                         entry->fmt_uuid[6],
5717                         entry->fmt_uuid[7],
5718                         entry->fmt_uuid[8],
5719                         entry->fmt_uuid[9],
5720                         entry->fmt_uuid[10],
5721                         entry->fmt_uuid[11],
5722                         entry->fmt_uuid[12],
5723                         entry->fmt_uuid[13],
5724                         entry->fmt_uuid[14],
5725                         entry->fmt_uuid[15],
5726                         entry->fmt_name);
5727         }
5728         spin_unlock(&pfm_buffer_fmt_lock);
5729
5730 }
5731
5732 static int
5733 pfm_proc_show(struct seq_file *m, void *v)
5734 {
5735         unsigned long psr;
5736         unsigned int i;
5737         int cpu;
5738
5739         if (v == PFM_PROC_SHOW_HEADER) {
5740                 pfm_proc_show_header(m);
5741                 return 0;
5742         }
5743
5744         /* show info for CPU (v - 1) */
5745
5746         cpu = (long)v - 1;
5747         seq_printf(m,
5748                 "CPU%-2d overflow intrs      : %lu\n"
5749                 "CPU%-2d overflow cycles     : %lu\n"
5750                 "CPU%-2d overflow min        : %lu\n"
5751                 "CPU%-2d overflow max        : %lu\n"
5752                 "CPU%-2d smpl handler calls  : %lu\n"
5753                 "CPU%-2d smpl handler cycles : %lu\n"
5754                 "CPU%-2d spurious intrs      : %lu\n"
5755                 "CPU%-2d replay   intrs      : %lu\n"
5756                 "CPU%-2d syst_wide           : %d\n"
5757                 "CPU%-2d dcr_pp              : %d\n"
5758                 "CPU%-2d exclude idle        : %d\n"
5759                 "CPU%-2d owner               : %d\n"
5760                 "CPU%-2d context             : %p\n"
5761                 "CPU%-2d activations         : %lu\n",
5762                 cpu, pfm_stats[cpu].pfm_ovfl_intr_count,
5763                 cpu, pfm_stats[cpu].pfm_ovfl_intr_cycles,
5764                 cpu, pfm_stats[cpu].pfm_ovfl_intr_cycles_min,
5765                 cpu, pfm_stats[cpu].pfm_ovfl_intr_cycles_max,
5766                 cpu, pfm_stats[cpu].pfm_smpl_handler_calls,
5767                 cpu, pfm_stats[cpu].pfm_smpl_handler_cycles,
5768                 cpu, pfm_stats[cpu].pfm_spurious_ovfl_intr_count,
5769                 cpu, pfm_stats[cpu].pfm_replay_ovfl_intr_count,
5770                 cpu, pfm_get_cpu_data(pfm_syst_info, cpu) & PFM_CPUINFO_SYST_WIDE ? 1 : 0,
5771                 cpu, pfm_get_cpu_data(pfm_syst_info, cpu) & PFM_CPUINFO_DCR_PP ? 1 : 0,
5772                 cpu, pfm_get_cpu_data(pfm_syst_info, cpu) & PFM_CPUINFO_EXCL_IDLE ? 1 : 0,
5773                 cpu, pfm_get_cpu_data(pmu_owner, cpu) ? pfm_get_cpu_data(pmu_owner, cpu)->pid: -1,
5774                 cpu, pfm_get_cpu_data(pmu_ctx, cpu),
5775                 cpu, pfm_get_cpu_data(pmu_activation_number, cpu));
5776
5777         if (num_online_cpus() == 1 && pfm_sysctl.debug > 0) {
5778
5779                 psr = pfm_get_psr();
5780
5781                 ia64_srlz_d();
5782
5783                 seq_printf(m, 
5784                         "CPU%-2d psr                 : 0x%lx\n"
5785                         "CPU%-2d pmc0                : 0x%lx\n", 
5786                         cpu, psr,
5787                         cpu, ia64_get_pmc(0));
5788
5789                 for (i=0; PMC_IS_LAST(i) == 0;  i++) {
5790                         if (PMC_IS_COUNTING(i) == 0) continue;
5791                         seq_printf(m, 
5792                                 "CPU%-2d pmc%u                : 0x%lx\n"
5793                                 "CPU%-2d pmd%u                : 0x%lx\n", 
5794                                 cpu, i, ia64_get_pmc(i),
5795                                 cpu, i, ia64_get_pmd(i));
5796                 }
5797         }
5798         return 0;
5799 }
5800
5801 struct seq_operations pfm_seq_ops = {
5802         .start =        pfm_proc_start,
5803         .next =         pfm_proc_next,
5804         .stop =         pfm_proc_stop,
5805         .show =         pfm_proc_show
5806 };
5807
5808 static int
5809 pfm_proc_open(struct inode *inode, struct file *file)
5810 {
5811         return seq_open(file, &pfm_seq_ops);
5812 }
5813
5814
5815 /*
5816  * we come here as soon as local_cpu_data->pfm_syst_wide is set. this happens
5817  * during pfm_enable() hence before pfm_start(). We cannot assume monitoring
5818  * is active or inactive based on mode. We must rely on the value in
5819  * local_cpu_data->pfm_syst_info
5820  */
5821 void
5822 pfm_syst_wide_update_task(struct task_struct *task, unsigned long info, int is_ctxswin)
5823 {
5824         struct pt_regs *regs;
5825         unsigned long dcr;
5826         unsigned long dcr_pp;
5827
5828         dcr_pp = info & PFM_CPUINFO_DCR_PP ? 1 : 0;
5829
5830         /*
5831          * pid 0 is guaranteed to be the idle task. There is one such task with pid 0
5832          * on every CPU, so we can rely on the pid to identify the idle task.
5833          */
5834         if ((info & PFM_CPUINFO_EXCL_IDLE) == 0 || task->pid) {
5835                 regs = task_pt_regs(task);
5836                 ia64_psr(regs)->pp = is_ctxswin ? dcr_pp : 0;
5837                 return;
5838         }
5839         /*
5840          * if monitoring has started
5841          */
5842         if (dcr_pp) {
5843                 dcr = ia64_getreg(_IA64_REG_CR_DCR);
5844                 /*
5845                  * context switching in?
5846                  */
5847                 if (is_ctxswin) {
5848                         /* mask monitoring for the idle task */
5849                         ia64_setreg(_IA64_REG_CR_DCR, dcr & ~IA64_DCR_PP);
5850                         pfm_clear_psr_pp();
5851                         ia64_srlz_i();
5852                         return;
5853                 }
5854                 /*
5855                  * context switching out
5856                  * restore monitoring for next task
5857                  *
5858                  * Due to inlining this odd if-then-else construction generates
5859                  * better code.
5860                  */
5861                 ia64_setreg(_IA64_REG_CR_DCR, dcr |IA64_DCR_PP);
5862                 pfm_set_psr_pp();
5863                 ia64_srlz_i();
5864         }
5865 }
5866
5867 #ifdef CONFIG_SMP
5868
5869 static void
5870 pfm_force_cleanup(pfm_context_t *ctx, struct pt_regs *regs)
5871 {
5872         struct task_struct *task = ctx->ctx_task;
5873
5874         ia64_psr(regs)->up = 0;
5875         ia64_psr(regs)->sp = 1;
5876
5877         if (GET_PMU_OWNER() == task) {
5878                 DPRINT(("cleared ownership for [%d]\n", ctx->ctx_task->pid));
5879                 SET_PMU_OWNER(NULL, NULL);
5880         }
5881
5882         /*
5883          * disconnect the task from the context and vice-versa
5884          */
5885         PFM_SET_WORK_PENDING(task, 0);
5886
5887         task->thread.pfm_context  = NULL;
5888         task->thread.flags       &= ~IA64_THREAD_PM_VALID;
5889
5890         DPRINT(("force cleanup for [%d]\n",  task->pid));
5891 }
5892
5893
5894 /*
5895  * in 2.6, interrupts are masked when we come here and the runqueue lock is held
5896  */
5897 void
5898 pfm_save_regs(struct task_struct *task)
5899 {
5900         pfm_context_t *ctx;
5901         unsigned long flags;
5902         u64 psr;
5903
5904
5905         ctx = PFM_GET_CTX(task);
5906         if (ctx == NULL) return;
5907
5908         /*
5909          * we always come here with interrupts ALREADY disabled by
5910          * the scheduler. So we simply need to protect against concurrent
5911          * access, not CPU concurrency.
5912          */
5913         flags = pfm_protect_ctx_ctxsw(ctx);
5914
5915         if (ctx->ctx_state == PFM_CTX_ZOMBIE) {
5916                 struct pt_regs *regs = task_pt_regs(task);
5917
5918                 pfm_clear_psr_up();
5919
5920                 pfm_force_cleanup(ctx, regs);
5921
5922                 BUG_ON(ctx->ctx_smpl_hdr);
5923
5924                 pfm_unprotect_ctx_ctxsw(ctx, flags);
5925
5926                 pfm_context_free(ctx);
5927                 return;
5928         }
5929
5930         /*
5931          * save current PSR: needed because we modify it
5932          */
5933         ia64_srlz_d();
5934         psr = pfm_get_psr();
5935
5936         BUG_ON(psr & (IA64_PSR_I));
5937
5938         /*
5939          * stop monitoring:
5940          * This is the last instruction which may generate an overflow
5941          *
5942          * We do not need to set psr.sp because, it is irrelevant in kernel.
5943          * It will be restored from ipsr when going back to user level
5944          */
5945         pfm_clear_psr_up();
5946
5947         /*
5948          * keep a copy of psr.up (for reload)
5949          */
5950         ctx->ctx_saved_psr_up = psr & IA64_PSR_UP;
5951
5952         /*
5953          * release ownership of this PMU.
5954          * PM interrupts are masked, so nothing
5955          * can happen.
5956          */
5957         SET_PMU_OWNER(NULL, NULL);
5958
5959         /*
5960          * we systematically save the PMD as we have no
5961          * guarantee we will be schedule at that same
5962          * CPU again.
5963          */
5964         pfm_save_pmds(ctx->th_pmds, ctx->ctx_used_pmds[0]);
5965
5966         /*
5967          * save pmc0 ia64_srlz_d() done in pfm_save_pmds()
5968          * we will need it on the restore path to check
5969          * for pending overflow.
5970          */
5971         ctx->th_pmcs[0] = ia64_get_pmc(0);
5972
5973         /*
5974          * unfreeze PMU if had pending overflows
5975          */
5976         if (ctx->th_pmcs[0] & ~0x1UL) pfm_unfreeze_pmu();
5977
5978         /*
5979          * finally, allow context access.
5980          * interrupts will still be masked after this call.
5981          */
5982         pfm_unprotect_ctx_ctxsw(ctx, flags);
5983 }
5984
5985 #else /* !CONFIG_SMP */
5986 void
5987 pfm_save_regs(struct task_struct *task)
5988 {
5989         pfm_context_t *ctx;
5990         u64 psr;
5991
5992         ctx = PFM_GET_CTX(task);
5993         if (ctx == NULL) return;
5994
5995         /*
5996          * save current PSR: needed because we modify it
5997          */
5998         psr = pfm_get_psr();
5999
6000         BUG_ON(psr & (IA64_PSR_I));
6001
6002         /*
6003          * stop monitoring:
6004          * This is the last instruction which may generate an overflow
6005          *
6006          * We do not need to set psr.sp because, it is irrelevant in kernel.
6007          * It will be restored from ipsr when going back to user level
6008          */
6009         pfm_clear_psr_up();
6010
6011         /*
6012          * keep a copy of psr.up (for reload)
6013          */
6014         ctx->ctx_saved_psr_up = psr & IA64_PSR_UP;
6015 }
6016
6017 static void
6018 pfm_lazy_save_regs (struct task_struct *task)
6019 {
6020         pfm_context_t *ctx;
6021         unsigned long flags;
6022
6023         { u64 psr  = pfm_get_psr();
6024           BUG_ON(psr & IA64_PSR_UP);
6025         }
6026
6027         ctx = PFM_GET_CTX(task);
6028
6029         /*
6030          * we need to mask PMU overflow here to
6031          * make sure that we maintain pmc0 until
6032          * we save it. overflow interrupts are
6033          * treated as spurious if there is no
6034          * owner.
6035          *
6036          * XXX: I don't think this is necessary
6037          */
6038         PROTECT_CTX(ctx,flags);
6039
6040         /*
6041          * release ownership of this PMU.
6042          * must be done before we save the registers.
6043          *
6044          * after this call any PMU interrupt is treated
6045          * as spurious.
6046          */
6047         SET_PMU_OWNER(NULL, NULL);
6048
6049         /*
6050          * save all the pmds we use
6051          */
6052         pfm_save_pmds(ctx->th_pmds, ctx->ctx_used_pmds[0]);
6053
6054         /*
6055          * save pmc0 ia64_srlz_d() done in pfm_save_pmds()
6056          * it is needed to check for pended overflow
6057          * on the restore path
6058          */
6059         ctx->th_pmcs[0] = ia64_get_pmc(0);
6060
6061         /*
6062          * unfreeze PMU if had pending overflows
6063          */
6064         if (ctx->th_pmcs[0] & ~0x1UL) pfm_unfreeze_pmu();
6065
6066         /*
6067          * now get can unmask PMU interrupts, they will
6068          * be treated as purely spurious and we will not
6069          * lose any information
6070          */
6071         UNPROTECT_CTX(ctx,flags);
6072 }
6073 #endif /* CONFIG_SMP */
6074
6075 #ifdef CONFIG_SMP
6076 /*
6077  * in 2.6, interrupts are masked when we come here and the runqueue lock is held
6078  */
6079 void
6080 pfm_load_regs (struct task_struct *task)
6081 {
6082         pfm_context_t *ctx;
6083         unsigned long pmc_mask = 0UL, pmd_mask = 0UL;
6084         unsigned long flags;
6085         u64 psr, psr_up;
6086         int need_irq_resend;
6087
6088         ctx = PFM_GET_CTX(task);
6089         if (unlikely(ctx == NULL)) return;
6090
6091         BUG_ON(GET_PMU_OWNER());
6092
6093         /*
6094          * possible on unload
6095          */
6096         if (unlikely((task->thread.flags & IA64_THREAD_PM_VALID) == 0)) return;
6097
6098         /*
6099          * we always come here with interrupts ALREADY disabled by
6100          * the scheduler. So we simply need to protect against concurrent
6101          * access, not CPU concurrency.
6102          */
6103         flags = pfm_protect_ctx_ctxsw(ctx);
6104         psr   = pfm_get_psr();
6105
6106         need_irq_resend = pmu_conf->flags & PFM_PMU_IRQ_RESEND;
6107
6108         BUG_ON(psr & (IA64_PSR_UP|IA64_PSR_PP));
6109         BUG_ON(psr & IA64_PSR_I);
6110
6111         if (unlikely(ctx->ctx_state == PFM_CTX_ZOMBIE)) {
6112                 struct pt_regs *regs = task_pt_regs(task);
6113
6114                 BUG_ON(ctx->ctx_smpl_hdr);
6115
6116                 pfm_force_cleanup(ctx, regs);
6117
6118                 pfm_unprotect_ctx_ctxsw(ctx, flags);
6119
6120                 /*
6121                  * this one (kmalloc'ed) is fine with interrupts disabled
6122                  */
6123                 pfm_context_free(ctx);
6124
6125                 return;
6126         }
6127
6128         /*
6129          * we restore ALL the debug registers to avoid picking up
6130          * stale state.
6131          */
6132         if (ctx->ctx_fl_using_dbreg) {
6133                 pfm_restore_ibrs(ctx->ctx_ibrs, pmu_conf->num_ibrs);
6134                 pfm_restore_dbrs(ctx->ctx_dbrs, pmu_conf->num_dbrs);
6135         }
6136         /*
6137          * retrieve saved psr.up
6138          */
6139         psr_up = ctx->ctx_saved_psr_up;
6140
6141         /*
6142          * if we were the last user of the PMU on that CPU,
6143          * then nothing to do except restore psr
6144          */
6145         if (GET_LAST_CPU(ctx) == smp_processor_id() && ctx->ctx_last_activation == GET_ACTIVATION()) {
6146
6147                 /*
6148                  * retrieve partial reload masks (due to user modifications)
6149                  */
6150                 pmc_mask = ctx->ctx_reload_pmcs[0];
6151                 pmd_mask = ctx->ctx_reload_pmds[0];
6152
6153         } else {
6154                 /*
6155                  * To avoid leaking information to the user level when psr.sp=0,
6156                  * we must reload ALL implemented pmds (even the ones we don't use).
6157                  * In the kernel we only allow PFM_READ_PMDS on registers which
6158                  * we initialized or requested (sampling) so there is no risk there.
6159                  */
6160                 pmd_mask = pfm_sysctl.fastctxsw ?  ctx->ctx_used_pmds[0] : ctx->ctx_all_pmds[0];
6161
6162                 /*
6163                  * ALL accessible PMCs are systematically reloaded, unused registers
6164                  * get their default (from pfm_reset_pmu_state()) values to avoid picking
6165                  * up stale configuration.
6166                  *
6167                  * PMC0 is never in the mask. It is always restored separately.
6168                  */
6169                 pmc_mask = ctx->ctx_all_pmcs[0];
6170         }
6171         /*
6172          * when context is MASKED, we will restore PMC with plm=0
6173          * and PMD with stale information, but that's ok, nothing
6174          * will be captured.
6175          *
6176          * XXX: optimize here
6177          */
6178         if (pmd_mask) pfm_restore_pmds(ctx->th_pmds, pmd_mask);
6179         if (pmc_mask) pfm_restore_pmcs(ctx->th_pmcs, pmc_mask);
6180
6181         /*
6182          * check for pending overflow at the time the state
6183          * was saved.
6184          */
6185         if (unlikely(PMC0_HAS_OVFL(ctx->th_pmcs[0]))) {
6186                 /*
6187                  * reload pmc0 with the overflow information
6188                  * On McKinley PMU, this will trigger a PMU interrupt
6189                  */
6190                 ia64_set_pmc(0, ctx->th_pmcs[0]);
6191                 ia64_srlz_d();
6192                 ctx->th_pmcs[0] = 0UL;
6193
6194                 /*
6195                  * will replay the PMU interrupt
6196                  */
6197                 if (need_irq_resend) ia64_resend_irq(IA64_PERFMON_VECTOR);
6198
6199                 pfm_stats[smp_processor_id()].pfm_replay_ovfl_intr_count++;
6200         }
6201
6202         /*
6203          * we just did a reload, so we reset the partial reload fields
6204          */
6205         ctx->ctx_reload_pmcs[0] = 0UL;
6206         ctx->ctx_reload_pmds[0] = 0UL;
6207
6208         SET_LAST_CPU(ctx, smp_processor_id());
6209
6210         /*
6211          * dump activation value for this PMU
6212          */
6213         INC_ACTIVATION();
6214         /*
6215          * record current activation for this context
6216          */
6217         SET_ACTIVATION(ctx);
6218
6219         /*
6220          * establish new ownership. 
6221          */
6222         SET_PMU_OWNER(task, ctx);
6223
6224         /*
6225          * restore the psr.up bit. measurement
6226          * is active again.
6227          * no PMU interrupt can happen at this point
6228          * because we still have interrupts disabled.
6229          */
6230         if (likely(psr_up)) pfm_set_psr_up();
6231
6232         /*
6233          * allow concurrent access to context
6234          */
6235         pfm_unprotect_ctx_ctxsw(ctx, flags);
6236 }
6237 #else /*  !CONFIG_SMP */
6238 /*
6239  * reload PMU state for UP kernels
6240  * in 2.5 we come here with interrupts disabled
6241  */
6242 void
6243 pfm_load_regs (struct task_struct *task)
6244 {
6245         pfm_context_t *ctx;
6246         struct task_struct *owner;
6247         unsigned long pmd_mask, pmc_mask;
6248         u64 psr, psr_up;
6249         int need_irq_resend;
6250
6251         owner = GET_PMU_OWNER();
6252         ctx   = PFM_GET_CTX(task);
6253         psr   = pfm_get_psr();
6254
6255         BUG_ON(psr & (IA64_PSR_UP|IA64_PSR_PP));
6256         BUG_ON(psr & IA64_PSR_I);
6257
6258         /*
6259          * we restore ALL the debug registers to avoid picking up
6260          * stale state.
6261          *
6262          * This must be done even when the task is still the owner
6263          * as the registers may have been modified via ptrace()
6264          * (not perfmon) by the previous task.
6265          */
6266         if (ctx->ctx_fl_using_dbreg) {
6267                 pfm_restore_ibrs(ctx->ctx_ibrs, pmu_conf->num_ibrs);
6268                 pfm_restore_dbrs(ctx->ctx_dbrs, pmu_conf->num_dbrs);
6269         }
6270
6271         /*
6272          * retrieved saved psr.up
6273          */
6274         psr_up = ctx->ctx_saved_psr_up;
6275         need_irq_resend = pmu_conf->flags & PFM_PMU_IRQ_RESEND;
6276
6277         /*
6278          * short path, our state is still there, just
6279          * need to restore psr and we go
6280          *
6281          * we do not touch either PMC nor PMD. the psr is not touched
6282          * by the overflow_handler. So we are safe w.r.t. to interrupt
6283          * concurrency even without interrupt masking.
6284          */
6285         if (likely(owner == task)) {
6286                 if (likely(psr_up)) pfm_set_psr_up();
6287                 return;
6288         }
6289
6290         /*
6291          * someone else is still using the PMU, first push it out and
6292          * then we'll be able to install our stuff !
6293          *
6294          * Upon return, there will be no owner for the current PMU
6295          */
6296         if (owner) pfm_lazy_save_regs(owner);
6297
6298         /*
6299          * To avoid leaking information to the user level when psr.sp=0,
6300          * we must reload ALL implemented pmds (even the ones we don't use).
6301          * In the kernel we only allow PFM_READ_PMDS on registers which
6302          * we initialized or requested (sampling) so there is no risk there.
6303          */
6304         pmd_mask = pfm_sysctl.fastctxsw ?  ctx->ctx_used_pmds[0] : ctx->ctx_all_pmds[0];
6305
6306         /*
6307          * ALL accessible PMCs are systematically reloaded, unused registers
6308          * get their default (from pfm_reset_pmu_state()) values to avoid picking
6309          * up stale configuration.
6310          *
6311          * PMC0 is never in the mask. It is always restored separately
6312          */
6313         pmc_mask = ctx->ctx_all_pmcs[0];
6314
6315         pfm_restore_pmds(ctx->th_pmds, pmd_mask);
6316         pfm_restore_pmcs(ctx->th_pmcs, pmc_mask);
6317
6318         /*
6319          * check for pending overflow at the time the state
6320          * was saved.
6321          */
6322         if (unlikely(PMC0_HAS_OVFL(ctx->th_pmcs[0]))) {
6323                 /*
6324                  * reload pmc0 with the overflow information
6325                  * On McKinley PMU, this will trigger a PMU interrupt
6326                  */
6327                 ia64_set_pmc(0, ctx->th_pmcs[0]);
6328                 ia64_srlz_d();
6329
6330                 ctx->th_pmcs[0] = 0UL;
6331
6332                 /*
6333                  * will replay the PMU interrupt
6334                  */
6335                 if (need_irq_resend) ia64_resend_irq(IA64_PERFMON_VECTOR);
6336
6337                 pfm_stats[smp_processor_id()].pfm_replay_ovfl_intr_count++;
6338         }
6339
6340         /*
6341          * establish new ownership. 
6342          */
6343         SET_PMU_OWNER(task, ctx);
6344
6345         /*
6346          * restore the psr.up bit. measurement
6347          * is active again.
6348          * no PMU interrupt can happen at this point
6349          * because we still have interrupts disabled.
6350          */
6351         if (likely(psr_up)) pfm_set_psr_up();
6352 }
6353 #endif /* CONFIG_SMP */
6354
6355 /*
6356  * this function assumes monitoring is stopped
6357  */
6358 static void
6359 pfm_flush_pmds(struct task_struct *task, pfm_context_t *ctx)
6360 {
6361         u64 pmc0;
6362         unsigned long mask2, val, pmd_val, ovfl_val;
6363         int i, can_access_pmu = 0;
6364         int is_self;
6365
6366         /*
6367          * is the caller the task being monitored (or which initiated the
6368          * session for system wide measurements)
6369          */
6370         is_self = ctx->ctx_task == task ? 1 : 0;
6371
6372         /*
6373          * can access PMU is task is the owner of the PMU state on the current CPU
6374          * or if we are running on the CPU bound to the context in system-wide mode
6375          * (that is not necessarily the task the context is attached to in this mode).
6376          * In system-wide we always have can_access_pmu true because a task running on an
6377          * invalid processor is flagged earlier in the call stack (see pfm_stop).
6378          */
6379         can_access_pmu = (GET_PMU_OWNER() == task) || (ctx->ctx_fl_system && ctx->ctx_cpu == smp_processor_id());
6380         if (can_access_pmu) {
6381                 /*
6382                  * Mark the PMU as not owned
6383                  * This will cause the interrupt handler to do nothing in case an overflow
6384                  * interrupt was in-flight
6385                  * This also guarantees that pmc0 will contain the final state
6386                  * It virtually gives us full control on overflow processing from that point
6387                  * on.
6388                  */
6389                 SET_PMU_OWNER(NULL, NULL);
6390                 DPRINT(("releasing ownership\n"));
6391
6392                 /*
6393                  * read current overflow status:
6394                  *
6395                  * we are guaranteed to read the final stable state
6396                  */
6397                 ia64_srlz_d();
6398                 pmc0 = ia64_get_pmc(0); /* slow */
6399
6400                 /*
6401                  * reset freeze bit, overflow status information destroyed
6402                  */
6403                 pfm_unfreeze_pmu();
6404         } else {
6405                 pmc0 = ctx->th_pmcs[0];
6406                 /*
6407                  * clear whatever overflow status bits there were
6408                  */
6409                 ctx->th_pmcs[0] = 0;
6410         }
6411         ovfl_val = pmu_conf->ovfl_val;
6412         /*
6413          * we save all the used pmds
6414          * we take care of overflows for counting PMDs
6415          *
6416          * XXX: sampling situation is not taken into account here
6417          */
6418         mask2 = ctx->ctx_used_pmds[0];
6419
6420         DPRINT(("is_self=%d ovfl_val=0x%lx mask2=0x%lx\n", is_self, ovfl_val, mask2));
6421
6422         for (i = 0; mask2; i++, mask2>>=1) {
6423
6424                 /* skip non used pmds */
6425                 if ((mask2 & 0x1) == 0) continue;
6426
6427                 /*
6428                  * can access PMU always true in system wide mode
6429                  */
6430                 val = pmd_val = can_access_pmu ? ia64_get_pmd(i) : ctx->th_pmds[i];
6431
6432                 if (PMD_IS_COUNTING(i)) {
6433                         DPRINT(("[%d] pmd[%d] ctx_pmd=0x%lx hw_pmd=0x%lx\n",
6434                                 task->pid,
6435                                 i,
6436                                 ctx->ctx_pmds[i].val,
6437                                 val & ovfl_val));
6438
6439                         /*
6440                          * we rebuild the full 64 bit value of the counter
6441                          */
6442                         val = ctx->ctx_pmds[i].val + (val & ovfl_val);
6443
6444                         /*
6445                          * now everything is in ctx_pmds[] and we need
6446                          * to clear the saved context from save_regs() such that
6447                          * pfm_read_pmds() gets the correct value
6448                          */
6449                         pmd_val = 0UL;
6450
6451                         /*
6452                          * take care of overflow inline
6453                          */
6454                         if (pmc0 & (1UL << i)) {
6455                                 val += 1 + ovfl_val;
6456                                 DPRINT(("[%d] pmd[%d] overflowed\n", task->pid, i));
6457                         }
6458                 }
6459
6460                 DPRINT(("[%d] ctx_pmd[%d]=0x%lx  pmd_val=0x%lx\n", task->pid, i, val, pmd_val));
6461
6462                 if (is_self) ctx->th_pmds[i] = pmd_val;
6463
6464                 ctx->ctx_pmds[i].val = val;
6465         }
6466 }
6467
6468 static struct irqaction perfmon_irqaction = {
6469         .handler = pfm_interrupt_handler,
6470         .flags   = IRQF_DISABLED,
6471         .name    = "perfmon"
6472 };
6473
6474 static void
6475 pfm_alt_save_pmu_state(void *data)
6476 {
6477         struct pt_regs *regs;
6478
6479         regs = task_pt_regs(current);
6480
6481         DPRINT(("called\n"));
6482
6483         /*
6484          * should not be necessary but
6485          * let's take not risk
6486          */
6487         pfm_clear_psr_up();
6488         pfm_clear_psr_pp();
6489         ia64_psr(regs)->pp = 0;
6490
6491         /*
6492          * This call is required
6493          * May cause a spurious interrupt on some processors
6494          */
6495         pfm_freeze_pmu();
6496
6497         ia64_srlz_d();
6498 }
6499
6500 void
6501 pfm_alt_restore_pmu_state(void *data)
6502 {
6503         struct pt_regs *regs;
6504
6505         regs = task_pt_regs(current);
6506
6507         DPRINT(("called\n"));
6508
6509         /*
6510          * put PMU back in state expected
6511          * by perfmon
6512          */
6513         pfm_clear_psr_up();
6514         pfm_clear_psr_pp();
6515         ia64_psr(regs)->pp = 0;
6516
6517         /*
6518          * perfmon runs with PMU unfrozen at all times
6519          */
6520         pfm_unfreeze_pmu();
6521
6522         ia64_srlz_d();
6523 }
6524
6525 int
6526 pfm_install_alt_pmu_interrupt(pfm_intr_handler_desc_t *hdl)
6527 {
6528         int ret, i;
6529         int reserve_cpu;
6530
6531         /* some sanity checks */
6532         if (hdl == NULL || hdl->handler == NULL) return -EINVAL;
6533
6534         /* do the easy test first */
6535         if (pfm_alt_intr_handler) return -EBUSY;
6536
6537         /* one at a time in the install or remove, just fail the others */
6538         if (!spin_trylock(&pfm_alt_install_check)) {
6539                 return -EBUSY;
6540         }
6541
6542         /* reserve our session */
6543         for_each_online_cpu(reserve_cpu) {
6544                 ret = pfm_reserve_session(NULL, 1, reserve_cpu);
6545                 if (ret) goto cleanup_reserve;
6546         }
6547
6548         /* save the current system wide pmu states */
6549         ret = on_each_cpu(pfm_alt_save_pmu_state, NULL, 0, 1);
6550         if (ret) {
6551                 DPRINT(("on_each_cpu() failed: %d\n", ret));
6552                 goto cleanup_reserve;
6553         }
6554
6555         /* officially change to the alternate interrupt handler */
6556         pfm_alt_intr_handler = hdl;
6557
6558         spin_unlock(&pfm_alt_install_check);
6559
6560         return 0;
6561
6562 cleanup_reserve:
6563         for_each_online_cpu(i) {
6564                 /* don't unreserve more than we reserved */
6565                 if (i >= reserve_cpu) break;
6566
6567                 pfm_unreserve_session(NULL, 1, i);
6568         }
6569
6570         spin_unlock(&pfm_alt_install_check);
6571
6572         return ret;
6573 }
6574 EXPORT_SYMBOL_GPL(pfm_install_alt_pmu_interrupt);
6575
6576 int
6577 pfm_remove_alt_pmu_interrupt(pfm_intr_handler_desc_t *hdl)
6578 {
6579         int i;
6580         int ret;
6581
6582         if (hdl == NULL) return -EINVAL;
6583
6584         /* cannot remove someone else's handler! */
6585         if (pfm_alt_intr_handler != hdl) return -EINVAL;
6586
6587         /* one at a time in the install or remove, just fail the others */
6588         if (!spin_trylock(&pfm_alt_install_check)) {
6589                 return -EBUSY;
6590         }
6591
6592         pfm_alt_intr_handler = NULL;
6593
6594         ret = on_each_cpu(pfm_alt_restore_pmu_state, NULL, 0, 1);
6595         if (ret) {
6596                 DPRINT(("on_each_cpu() failed: %d\n", ret));
6597         }
6598
6599         for_each_online_cpu(i) {
6600                 pfm_unreserve_session(NULL, 1, i);
6601         }
6602
6603         spin_unlock(&pfm_alt_install_check);
6604
6605         return 0;
6606 }
6607 EXPORT_SYMBOL_GPL(pfm_remove_alt_pmu_interrupt);
6608
6609 /*
6610  * perfmon initialization routine, called from the initcall() table
6611  */
6612 static int init_pfm_fs(void);
6613
6614 static int __init
6615 pfm_probe_pmu(void)
6616 {
6617         pmu_config_t **p;
6618         int family;
6619
6620         family = local_cpu_data->family;
6621         p      = pmu_confs;
6622
6623         while(*p) {
6624                 if ((*p)->probe) {
6625                         if ((*p)->probe() == 0) goto found;
6626                 } else if ((*p)->pmu_family == family || (*p)->pmu_family == 0xff) {
6627                         goto found;
6628                 }
6629                 p++;
6630         }
6631         return -1;
6632 found:
6633         pmu_conf = *p;
6634         return 0;
6635 }
6636
6637 static const struct file_operations pfm_proc_fops = {
6638         .open           = pfm_proc_open,
6639         .read           = seq_read,
6640         .llseek         = seq_lseek,
6641         .release        = seq_release,
6642 };
6643
6644 int __init
6645 pfm_init(void)
6646 {
6647         unsigned int n, n_counters, i;
6648
6649         printk("perfmon: version %u.%u IRQ %u\n",
6650                 PFM_VERSION_MAJ,
6651                 PFM_VERSION_MIN,
6652                 IA64_PERFMON_VECTOR);
6653
6654         if (pfm_probe_pmu()) {
6655                 printk(KERN_INFO "perfmon: disabled, there is no support for processor family %d\n", 
6656                                 local_cpu_data->family);
6657                 return -ENODEV;
6658         }
6659
6660         /*
6661          * compute the number of implemented PMD/PMC from the
6662          * description tables
6663          */
6664         n = 0;
6665         for (i=0; PMC_IS_LAST(i) == 0;  i++) {
6666                 if (PMC_IS_IMPL(i) == 0) continue;
6667                 pmu_conf->impl_pmcs[i>>6] |= 1UL << (i&63);
6668                 n++;
6669         }
6670         pmu_conf->num_pmcs = n;
6671
6672         n = 0; n_counters = 0;
6673         for (i=0; PMD_IS_LAST(i) == 0;  i++) {
6674                 if (PMD_IS_IMPL(i) == 0) continue;
6675                 pmu_conf->impl_pmds[i>>6] |= 1UL << (i&63);
6676                 n++;
6677                 if (PMD_IS_COUNTING(i)) n_counters++;
6678         }
6679         pmu_conf->num_pmds      = n;
6680         pmu_conf->num_counters  = n_counters;
6681
6682         /*
6683          * sanity checks on the number of debug registers
6684          */
6685         if (pmu_conf->use_rr_dbregs) {
6686                 if (pmu_conf->num_ibrs > IA64_NUM_DBG_REGS) {
6687                         printk(KERN_INFO "perfmon: unsupported number of code debug registers (%u)\n", pmu_conf->num_ibrs);
6688                         pmu_conf = NULL;
6689                         return -1;
6690                 }
6691                 if (pmu_conf->num_dbrs > IA64_NUM_DBG_REGS) {
6692                         printk(KERN_INFO "perfmon: unsupported number of data debug registers (%u)\n", pmu_conf->num_ibrs);
6693                         pmu_conf = NULL;
6694                         return -1;
6695                 }
6696         }
6697
6698         printk("perfmon: %s PMU detected, %u PMCs, %u PMDs, %u counters (%lu bits)\n",
6699                pmu_conf->pmu_name,
6700                pmu_conf->num_pmcs,
6701                pmu_conf->num_pmds,
6702                pmu_conf->num_counters,
6703                ffz(pmu_conf->ovfl_val));
6704
6705         /* sanity check */
6706         if (pmu_conf->num_pmds >= PFM_NUM_PMD_REGS || pmu_conf->num_pmcs >= PFM_NUM_PMC_REGS) {
6707                 printk(KERN_ERR "perfmon: not enough pmc/pmd, perfmon disabled\n");
6708                 pmu_conf = NULL;
6709                 return -1;
6710         }
6711
6712         /*
6713          * create /proc/perfmon (mostly for debugging purposes)
6714          */
6715         perfmon_dir = create_proc_entry("perfmon", S_IRUGO, NULL);
6716         if (perfmon_dir == NULL) {
6717                 printk(KERN_ERR "perfmon: cannot create /proc entry, perfmon disabled\n");
6718                 pmu_conf = NULL;
6719                 return -1;
6720         }
6721         /*
6722          * install customized file operations for /proc/perfmon entry
6723          */
6724         perfmon_dir->proc_fops = &pfm_proc_fops;
6725
6726         /*
6727          * create /proc/sys/kernel/perfmon (for debugging purposes)
6728          */
6729         pfm_sysctl_header = register_sysctl_table(pfm_sysctl_root);
6730
6731         /*
6732          * initialize all our spinlocks
6733          */
6734         spin_lock_init(&pfm_sessions.pfs_lock);
6735         spin_lock_init(&pfm_buffer_fmt_lock);
6736
6737         init_pfm_fs();
6738
6739         for(i=0; i < NR_CPUS; i++) pfm_stats[i].pfm_ovfl_intr_cycles_min = ~0UL;
6740
6741         return 0;
6742 }
6743
6744 __initcall(pfm_init);
6745
6746 /*
6747  * this function is called before pfm_init()
6748  */
6749 void
6750 pfm_init_percpu (void)
6751 {
6752         static int first_time=1;
6753         /*
6754          * make sure no measurement is active
6755          * (may inherit programmed PMCs from EFI).
6756          */
6757         pfm_clear_psr_pp();
6758         pfm_clear_psr_up();
6759
6760         /*
6761          * we run with the PMU not frozen at all times
6762          */
6763         pfm_unfreeze_pmu();
6764
6765         if (first_time) {
6766                 register_percpu_irq(IA64_PERFMON_VECTOR, &perfmon_irqaction);
6767                 first_time=0;
6768         }
6769
6770         ia64_setreg(_IA64_REG_CR_PMV, IA64_PERFMON_VECTOR);
6771         ia64_srlz_d();
6772 }
6773
6774 /*
6775  * used for debug purposes only
6776  */
6777 void
6778 dump_pmu_state(const char *from)
6779 {
6780         struct task_struct *task;
6781         struct pt_regs *regs;
6782         pfm_context_t *ctx;
6783         unsigned long psr, dcr, info, flags;
6784         int i, this_cpu;
6785
6786         local_irq_save(flags);
6787
6788         this_cpu = smp_processor_id();
6789         regs     = task_pt_regs(current);
6790         info     = PFM_CPUINFO_GET();
6791         dcr      = ia64_getreg(_IA64_REG_CR_DCR);
6792
6793         if (info == 0 && ia64_psr(regs)->pp == 0 && (dcr & IA64_DCR_PP) == 0) {
6794                 local_irq_restore(flags);
6795                 return;
6796         }
6797
6798         printk("CPU%d from %s() current [%d] iip=0x%lx %s\n", 
6799                 this_cpu, 
6800                 from, 
6801                 current->pid, 
6802                 regs->cr_iip,
6803                 current->comm);
6804
6805         task = GET_PMU_OWNER();
6806         ctx  = GET_PMU_CTX();
6807
6808         printk("->CPU%d owner [%d] ctx=%p\n", this_cpu, task ? task->pid : -1, ctx);
6809
6810         psr = pfm_get_psr();
6811
6812         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", 
6813                 this_cpu,
6814                 ia64_get_pmc(0),
6815                 psr & IA64_PSR_PP ? 1 : 0,
6816                 psr & IA64_PSR_UP ? 1 : 0,
6817                 dcr & IA64_DCR_PP ? 1 : 0,
6818                 info,
6819                 ia64_psr(regs)->up,
6820                 ia64_psr(regs)->pp);
6821
6822         ia64_psr(regs)->up = 0;
6823         ia64_psr(regs)->pp = 0;
6824
6825         for (i=1; PMC_IS_LAST(i) == 0; i++) {
6826                 if (PMC_IS_IMPL(i) == 0) continue;
6827                 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]);
6828         }
6829
6830         for (i=1; PMD_IS_LAST(i) == 0; i++) {
6831                 if (PMD_IS_IMPL(i) == 0) continue;
6832                 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]);
6833         }
6834
6835         if (ctx) {
6836                 printk("->CPU%d ctx_state=%d vaddr=%p addr=%p fd=%d ctx_task=[%d] saved_psr_up=0x%lx\n",
6837                                 this_cpu,
6838                                 ctx->ctx_state,
6839                                 ctx->ctx_smpl_vaddr,
6840                                 ctx->ctx_smpl_hdr,
6841                                 ctx->ctx_msgq_head,
6842                                 ctx->ctx_msgq_tail,
6843                                 ctx->ctx_saved_psr_up);
6844         }
6845         local_irq_restore(flags);
6846 }
6847
6848 /*
6849  * called from process.c:copy_thread(). task is new child.
6850  */
6851 void
6852 pfm_inherit(struct task_struct *task, struct pt_regs *regs)
6853 {
6854         struct thread_struct *thread;
6855
6856         DPRINT(("perfmon: pfm_inherit clearing state for [%d]\n", task->pid));
6857
6858         thread = &task->thread;
6859
6860         /*
6861          * cut links inherited from parent (current)
6862          */
6863         thread->pfm_context = NULL;
6864
6865         PFM_SET_WORK_PENDING(task, 0);
6866
6867         /*
6868          * the psr bits are already set properly in copy_threads()
6869          */
6870 }
6871 #else  /* !CONFIG_PERFMON */
6872 asmlinkage long
6873 sys_perfmonctl (int fd, int cmd, void *arg, int count)
6874 {
6875         return -ENOSYS;
6876 }
6877 #endif /* CONFIG_PERFMON */