Merge with /pub/scm/linux/kernel/git/sfrench/cifs-2.6.git/
[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/config.h>
23 #include <linux/module.h>
24 #include <linux/kernel.h>
25 #include <linux/sched.h>
26 #include <linux/interrupt.h>
27 #include <linux/smp_lock.h>
28 #include <linux/proc_fs.h>
29 #include <linux/seq_file.h>
30 #include <linux/init.h>
31 #include <linux/vmalloc.h>
32 #include <linux/mm.h>
33 #include <linux/sysctl.h>
34 #include <linux/list.h>
35 #include <linux/file.h>
36 #include <linux/poll.h>
37 #include <linux/vfs.h>
38 #include <linux/pagemap.h>
39 #include <linux/mount.h>
40 #include <linux/bitops.h>
41 #include <linux/rcupdate.h>
42
43 #include <asm/errno.h>
44 #include <asm/intrinsics.h>
45 #include <asm/page.h>
46 #include <asm/perfmon.h>
47 #include <asm/processor.h>
48 #include <asm/signal.h>
49 #include <asm/system.h>
50 #include <asm/uaccess.h>
51 #include <asm/delay.h>
52
53 #ifdef CONFIG_PERFMON
54 /*
55  * perfmon context state
56  */
57 #define PFM_CTX_UNLOADED        1       /* context is not loaded onto any task */
58 #define PFM_CTX_LOADED          2       /* context is loaded onto a task */
59 #define PFM_CTX_MASKED          3       /* context is loaded but monitoring is masked due to overflow */
60 #define PFM_CTX_ZOMBIE          4       /* owner of the context is closing it */
61
62 #define PFM_INVALID_ACTIVATION  (~0UL)
63
64 /*
65  * depth of message queue
66  */
67 #define PFM_MAX_MSGS            32
68 #define PFM_CTXQ_EMPTY(g)       ((g)->ctx_msgq_head == (g)->ctx_msgq_tail)
69
70 /*
71  * type of a PMU register (bitmask).
72  * bitmask structure:
73  *      bit0   : register implemented
74  *      bit1   : end marker
75  *      bit2-3 : reserved
76  *      bit4   : pmc has pmc.pm
77  *      bit5   : pmc controls a counter (has pmc.oi), pmd is used as counter
78  *      bit6-7 : register type
79  *      bit8-31: reserved
80  */
81 #define PFM_REG_NOTIMPL         0x0 /* not implemented at all */
82 #define PFM_REG_IMPL            0x1 /* register implemented */
83 #define PFM_REG_END             0x2 /* end marker */
84 #define PFM_REG_MONITOR         (0x1<<4|PFM_REG_IMPL) /* a PMC with a pmc.pm field only */
85 #define PFM_REG_COUNTING        (0x2<<4|PFM_REG_MONITOR) /* a monitor + pmc.oi+ PMD used as a counter */
86 #define PFM_REG_CONTROL         (0x4<<4|PFM_REG_IMPL) /* PMU control register */
87 #define PFM_REG_CONFIG          (0x8<<4|PFM_REG_IMPL) /* configuration register */
88 #define PFM_REG_BUFFER          (0xc<<4|PFM_REG_IMPL) /* PMD used as buffer */
89
90 #define PMC_IS_LAST(i)  (pmu_conf->pmc_desc[i].type & PFM_REG_END)
91 #define PMD_IS_LAST(i)  (pmu_conf->pmd_desc[i].type & PFM_REG_END)
92
93 #define PMC_OVFL_NOTIFY(ctx, i) ((ctx)->ctx_pmds[i].flags &  PFM_REGFL_OVFL_NOTIFY)
94
95 /* i assumed unsigned */
96 #define PMC_IS_IMPL(i)    (i< PMU_MAX_PMCS && (pmu_conf->pmc_desc[i].type & PFM_REG_IMPL))
97 #define PMD_IS_IMPL(i)    (i< PMU_MAX_PMDS && (pmu_conf->pmd_desc[i].type & PFM_REG_IMPL))
98
99 /* XXX: these assume that register i is implemented */
100 #define PMD_IS_COUNTING(i) ((pmu_conf->pmd_desc[i].type & PFM_REG_COUNTING) == PFM_REG_COUNTING)
101 #define PMC_IS_COUNTING(i) ((pmu_conf->pmc_desc[i].type & PFM_REG_COUNTING) == PFM_REG_COUNTING)
102 #define PMC_IS_MONITOR(i)  ((pmu_conf->pmc_desc[i].type & PFM_REG_MONITOR)  == PFM_REG_MONITOR)
103 #define PMC_IS_CONTROL(i)  ((pmu_conf->pmc_desc[i].type & PFM_REG_CONTROL)  == PFM_REG_CONTROL)
104
105 #define PMC_DFL_VAL(i)     pmu_conf->pmc_desc[i].default_value
106 #define PMC_RSVD_MASK(i)   pmu_conf->pmc_desc[i].reserved_mask
107 #define PMD_PMD_DEP(i)     pmu_conf->pmd_desc[i].dep_pmd[0]
108 #define PMC_PMD_DEP(i)     pmu_conf->pmc_desc[i].dep_pmd[0]
109
110 #define PFM_NUM_IBRS      IA64_NUM_DBG_REGS
111 #define PFM_NUM_DBRS      IA64_NUM_DBG_REGS
112
113 #define CTX_OVFL_NOBLOCK(c)     ((c)->ctx_fl_block == 0)
114 #define CTX_HAS_SMPL(c)         ((c)->ctx_fl_is_sampling)
115 #define PFM_CTX_TASK(h)         (h)->ctx_task
116
117 #define PMU_PMC_OI              5 /* position of pmc.oi bit */
118
119 /* XXX: does not support more than 64 PMDs */
120 #define CTX_USED_PMD(ctx, mask) (ctx)->ctx_used_pmds[0] |= (mask)
121 #define CTX_IS_USED_PMD(ctx, c) (((ctx)->ctx_used_pmds[0] & (1UL << (c))) != 0UL)
122
123 #define CTX_USED_MONITOR(ctx, mask) (ctx)->ctx_used_monitors[0] |= (mask)
124
125 #define CTX_USED_IBR(ctx,n)     (ctx)->ctx_used_ibrs[(n)>>6] |= 1UL<< ((n) % 64)
126 #define CTX_USED_DBR(ctx,n)     (ctx)->ctx_used_dbrs[(n)>>6] |= 1UL<< ((n) % 64)
127 #define CTX_USES_DBREGS(ctx)    (((pfm_context_t *)(ctx))->ctx_fl_using_dbreg==1)
128 #define PFM_CODE_RR     0       /* requesting code range restriction */
129 #define PFM_DATA_RR     1       /* requestion data range restriction */
130
131 #define PFM_CPUINFO_CLEAR(v)    pfm_get_cpu_var(pfm_syst_info) &= ~(v)
132 #define PFM_CPUINFO_SET(v)      pfm_get_cpu_var(pfm_syst_info) |= (v)
133 #define PFM_CPUINFO_GET()       pfm_get_cpu_var(pfm_syst_info)
134
135 #define RDEP(x) (1UL<<(x))
136
137 /*
138  * context protection macros
139  * in SMP:
140  *      - we need to protect against CPU concurrency (spin_lock)
141  *      - we need to protect against PMU overflow interrupts (local_irq_disable)
142  * in UP:
143  *      - we need to protect against PMU overflow interrupts (local_irq_disable)
144  *
145  * spin_lock_irqsave()/spin_lock_irqrestore():
146  *      in SMP: local_irq_disable + spin_lock
147  *      in UP : local_irq_disable
148  *
149  * spin_lock()/spin_lock():
150  *      in UP : removed automatically
151  *      in SMP: protect against context accesses from other CPU. interrupts
152  *              are not masked. This is useful for the PMU interrupt handler
153  *              because we know we will not get PMU concurrency in that code.
154  */
155 #define PROTECT_CTX(c, f) \
156         do {  \
157                 DPRINT(("spinlock_irq_save ctx %p by [%d]\n", c, current->pid)); \
158                 spin_lock_irqsave(&(c)->ctx_lock, f); \
159                 DPRINT(("spinlocked ctx %p  by [%d]\n", c, current->pid)); \
160         } while(0)
161
162 #define UNPROTECT_CTX(c, f) \
163         do { \
164                 DPRINT(("spinlock_irq_restore ctx %p by [%d]\n", c, current->pid)); \
165                 spin_unlock_irqrestore(&(c)->ctx_lock, f); \
166         } while(0)
167
168 #define PROTECT_CTX_NOPRINT(c, f) \
169         do {  \
170                 spin_lock_irqsave(&(c)->ctx_lock, f); \
171         } while(0)
172
173
174 #define UNPROTECT_CTX_NOPRINT(c, f) \
175         do { \
176                 spin_unlock_irqrestore(&(c)->ctx_lock, f); \
177         } while(0)
178
179
180 #define PROTECT_CTX_NOIRQ(c) \
181         do {  \
182                 spin_lock(&(c)->ctx_lock); \
183         } while(0)
184
185 #define UNPROTECT_CTX_NOIRQ(c) \
186         do { \
187                 spin_unlock(&(c)->ctx_lock); \
188         } while(0)
189
190
191 #ifdef CONFIG_SMP
192
193 #define GET_ACTIVATION()        pfm_get_cpu_var(pmu_activation_number)
194 #define INC_ACTIVATION()        pfm_get_cpu_var(pmu_activation_number)++
195 #define SET_ACTIVATION(c)       (c)->ctx_last_activation = GET_ACTIVATION()
196
197 #else /* !CONFIG_SMP */
198 #define SET_ACTIVATION(t)       do {} while(0)
199 #define GET_ACTIVATION(t)       do {} while(0)
200 #define INC_ACTIVATION(t)       do {} while(0)
201 #endif /* CONFIG_SMP */
202
203 #define SET_PMU_OWNER(t, c)     do { pfm_get_cpu_var(pmu_owner) = (t); pfm_get_cpu_var(pmu_ctx) = (c); } while(0)
204 #define GET_PMU_OWNER()         pfm_get_cpu_var(pmu_owner)
205 #define GET_PMU_CTX()           pfm_get_cpu_var(pmu_ctx)
206
207 #define LOCK_PFS(g)             spin_lock_irqsave(&pfm_sessions.pfs_lock, g)
208 #define UNLOCK_PFS(g)           spin_unlock_irqrestore(&pfm_sessions.pfs_lock, g)
209
210 #define PFM_REG_RETFLAG_SET(flags, val) do { flags &= ~PFM_REG_RETFL_MASK; flags |= (val); } while(0)
211
212 /*
213  * cmp0 must be the value of pmc0
214  */
215 #define PMC0_HAS_OVFL(cmp0)  (cmp0 & ~0x1UL)
216
217 #define PFMFS_MAGIC 0xa0b4d889
218
219 /*
220  * debugging
221  */
222 #define PFM_DEBUGGING 1
223 #ifdef PFM_DEBUGGING
224 #define DPRINT(a) \
225         do { \
226                 if (unlikely(pfm_sysctl.debug >0)) { printk("%s.%d: CPU%d [%d] ", __FUNCTION__, __LINE__, smp_processor_id(), current->pid); printk a; } \
227         } while (0)
228
229 #define DPRINT_ovfl(a) \
230         do { \
231                 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; } \
232         } while (0)
233 #endif
234
235 /*
236  * 64-bit software counter structure
237  *
238  * the next_reset_type is applied to the next call to pfm_reset_regs()
239  */
240 typedef struct {
241         unsigned long   val;            /* virtual 64bit counter value */
242         unsigned long   lval;           /* last reset value */
243         unsigned long   long_reset;     /* reset value on sampling overflow */
244         unsigned long   short_reset;    /* reset value on overflow */
245         unsigned long   reset_pmds[4];  /* which other pmds to reset when this counter overflows */
246         unsigned long   smpl_pmds[4];   /* which pmds are accessed when counter overflow */
247         unsigned long   seed;           /* seed for random-number generator */
248         unsigned long   mask;           /* mask for random-number generator */
249         unsigned int    flags;          /* notify/do not notify */
250         unsigned long   eventid;        /* overflow event identifier */
251 } pfm_counter_t;
252
253 /*
254  * context flags
255  */
256 typedef struct {
257         unsigned int block:1;           /* when 1, task will blocked on user notifications */
258         unsigned int system:1;          /* do system wide monitoring */
259         unsigned int using_dbreg:1;     /* using range restrictions (debug registers) */
260         unsigned int is_sampling:1;     /* true if using a custom format */
261         unsigned int excl_idle:1;       /* exclude idle task in system wide session */
262         unsigned int going_zombie:1;    /* context is zombie (MASKED+blocking) */
263         unsigned int trap_reason:2;     /* reason for going into pfm_handle_work() */
264         unsigned int no_msg:1;          /* no message sent on overflow */
265         unsigned int can_restart:1;     /* allowed to issue a PFM_RESTART */
266         unsigned int reserved:22;
267 } pfm_context_flags_t;
268
269 #define PFM_TRAP_REASON_NONE            0x0     /* default value */
270 #define PFM_TRAP_REASON_BLOCK           0x1     /* we need to block on overflow */
271 #define PFM_TRAP_REASON_RESET           0x2     /* we need to reset PMDs */
272
273
274 /*
275  * perfmon context: encapsulates all the state of a monitoring session
276  */
277
278 typedef struct pfm_context {
279         spinlock_t              ctx_lock;               /* context protection */
280
281         pfm_context_flags_t     ctx_flags;              /* bitmask of flags  (block reason incl.) */
282         unsigned int            ctx_state;              /* state: active/inactive (no bitfield) */
283
284         struct task_struct      *ctx_task;              /* task to which context is attached */
285
286         unsigned long           ctx_ovfl_regs[4];       /* which registers overflowed (notification) */
287
288         struct semaphore        ctx_restart_sem;        /* use for blocking notification mode */
289
290         unsigned long           ctx_used_pmds[4];       /* bitmask of PMD used            */
291         unsigned long           ctx_all_pmds[4];        /* bitmask of all accessible PMDs */
292         unsigned long           ctx_reload_pmds[4];     /* bitmask of force reload PMD on ctxsw in */
293
294         unsigned long           ctx_all_pmcs[4];        /* bitmask of all accessible PMCs */
295         unsigned long           ctx_reload_pmcs[4];     /* bitmask of force reload PMC on ctxsw in */
296         unsigned long           ctx_used_monitors[4];   /* bitmask of monitor PMC being used */
297
298         unsigned long           ctx_pmcs[IA64_NUM_PMC_REGS];    /*  saved copies of PMC values */
299
300         unsigned int            ctx_used_ibrs[1];               /* bitmask of used IBR (speedup ctxsw in) */
301         unsigned int            ctx_used_dbrs[1];               /* bitmask of used DBR (speedup ctxsw in) */
302         unsigned long           ctx_dbrs[IA64_NUM_DBG_REGS];    /* DBR values (cache) when not loaded */
303         unsigned long           ctx_ibrs[IA64_NUM_DBG_REGS];    /* IBR values (cache) when not loaded */
304
305         pfm_counter_t           ctx_pmds[IA64_NUM_PMD_REGS]; /* software state for PMDS */
306
307         u64                     ctx_saved_psr_up;       /* only contains psr.up value */
308
309         unsigned long           ctx_last_activation;    /* context last activation number for last_cpu */
310         unsigned int            ctx_last_cpu;           /* CPU id of current or last CPU used (SMP only) */
311         unsigned int            ctx_cpu;                /* cpu to which perfmon is applied (system wide) */
312
313         int                     ctx_fd;                 /* file descriptor used my this context */
314         pfm_ovfl_arg_t          ctx_ovfl_arg;           /* argument to custom buffer format handler */
315
316         pfm_buffer_fmt_t        *ctx_buf_fmt;           /* buffer format callbacks */
317         void                    *ctx_smpl_hdr;          /* points to sampling buffer header kernel vaddr */
318         unsigned long           ctx_smpl_size;          /* size of sampling buffer */
319         void                    *ctx_smpl_vaddr;        /* user level virtual address of smpl buffer */
320
321         wait_queue_head_t       ctx_msgq_wait;
322         pfm_msg_t               ctx_msgq[PFM_MAX_MSGS];
323         int                     ctx_msgq_head;
324         int                     ctx_msgq_tail;
325         struct fasync_struct    *ctx_async_queue;
326
327         wait_queue_head_t       ctx_zombieq;            /* termination cleanup wait queue */
328 } pfm_context_t;
329
330 /*
331  * magic number used to verify that structure is really
332  * a perfmon context
333  */
334 #define PFM_IS_FILE(f)          ((f)->f_op == &pfm_file_ops)
335
336 #define PFM_GET_CTX(t)          ((pfm_context_t *)(t)->thread.pfm_context)
337
338 #ifdef CONFIG_SMP
339 #define SET_LAST_CPU(ctx, v)    (ctx)->ctx_last_cpu = (v)
340 #define GET_LAST_CPU(ctx)       (ctx)->ctx_last_cpu
341 #else
342 #define SET_LAST_CPU(ctx, v)    do {} while(0)
343 #define GET_LAST_CPU(ctx)       do {} while(0)
344 #endif
345
346
347 #define ctx_fl_block            ctx_flags.block
348 #define ctx_fl_system           ctx_flags.system
349 #define ctx_fl_using_dbreg      ctx_flags.using_dbreg
350 #define ctx_fl_is_sampling      ctx_flags.is_sampling
351 #define ctx_fl_excl_idle        ctx_flags.excl_idle
352 #define ctx_fl_going_zombie     ctx_flags.going_zombie
353 #define ctx_fl_trap_reason      ctx_flags.trap_reason
354 #define ctx_fl_no_msg           ctx_flags.no_msg
355 #define ctx_fl_can_restart      ctx_flags.can_restart
356
357 #define PFM_SET_WORK_PENDING(t, v)      do { (t)->thread.pfm_needs_checking = v; } while(0);
358 #define PFM_GET_WORK_PENDING(t)         (t)->thread.pfm_needs_checking
359
360 /*
361  * global information about all sessions
362  * mostly used to synchronize between system wide and per-process
363  */
364 typedef struct {
365         spinlock_t              pfs_lock;                  /* lock the structure */
366
367         unsigned int            pfs_task_sessions;         /* number of per task sessions */
368         unsigned int            pfs_sys_sessions;          /* number of per system wide sessions */
369         unsigned int            pfs_sys_use_dbregs;        /* incremented when a system wide session uses debug regs */
370         unsigned int            pfs_ptrace_use_dbregs;     /* incremented when a process uses debug regs */
371         struct task_struct      *pfs_sys_session[NR_CPUS]; /* point to task owning a system-wide session */
372 } pfm_session_t;
373
374 /*
375  * information about a PMC or PMD.
376  * dep_pmd[]: a bitmask of dependent PMD registers
377  * dep_pmc[]: a bitmask of dependent PMC registers
378  */
379 typedef int (*pfm_reg_check_t)(struct task_struct *task, pfm_context_t *ctx, unsigned int cnum, unsigned long *val, struct pt_regs *regs);
380 typedef struct {
381         unsigned int            type;
382         int                     pm_pos;
383         unsigned long           default_value;  /* power-on default value */
384         unsigned long           reserved_mask;  /* bitmask of reserved bits */
385         pfm_reg_check_t         read_check;
386         pfm_reg_check_t         write_check;
387         unsigned long           dep_pmd[4];
388         unsigned long           dep_pmc[4];
389 } pfm_reg_desc_t;
390
391 /* assume cnum is a valid monitor */
392 #define PMC_PM(cnum, val)       (((val) >> (pmu_conf->pmc_desc[cnum].pm_pos)) & 0x1)
393
394 /*
395  * This structure is initialized at boot time and contains
396  * a description of the PMU main characteristics.
397  *
398  * If the probe function is defined, detection is based
399  * on its return value: 
400  *      - 0 means recognized PMU
401  *      - anything else means not supported
402  * When the probe function is not defined, then the pmu_family field
403  * is used and it must match the host CPU family such that:
404  *      - cpu->family & config->pmu_family != 0
405  */
406 typedef struct {
407         unsigned long  ovfl_val;        /* overflow value for counters */
408
409         pfm_reg_desc_t *pmc_desc;       /* detailed PMC register dependencies descriptions */
410         pfm_reg_desc_t *pmd_desc;       /* detailed PMD register dependencies descriptions */
411
412         unsigned int   num_pmcs;        /* number of PMCS: computed at init time */
413         unsigned int   num_pmds;        /* number of PMDS: computed at init time */
414         unsigned long  impl_pmcs[4];    /* bitmask of implemented PMCS */
415         unsigned long  impl_pmds[4];    /* bitmask of implemented PMDS */
416
417         char          *pmu_name;        /* PMU family name */
418         unsigned int  pmu_family;       /* cpuid family pattern used to identify pmu */
419         unsigned int  flags;            /* pmu specific flags */
420         unsigned int  num_ibrs;         /* number of IBRS: computed at init time */
421         unsigned int  num_dbrs;         /* number of DBRS: computed at init time */
422         unsigned int  num_counters;     /* PMC/PMD counting pairs : computed at init time */
423         int           (*probe)(void);   /* customized probe routine */
424         unsigned int  use_rr_dbregs:1;  /* set if debug registers used for range restriction */
425 } pmu_config_t;
426 /*
427  * PMU specific flags
428  */
429 #define PFM_PMU_IRQ_RESEND      1       /* PMU needs explicit IRQ resend */
430
431 /*
432  * debug register related type definitions
433  */
434 typedef struct {
435         unsigned long ibr_mask:56;
436         unsigned long ibr_plm:4;
437         unsigned long ibr_ig:3;
438         unsigned long ibr_x:1;
439 } ibr_mask_reg_t;
440
441 typedef struct {
442         unsigned long dbr_mask:56;
443         unsigned long dbr_plm:4;
444         unsigned long dbr_ig:2;
445         unsigned long dbr_w:1;
446         unsigned long dbr_r:1;
447 } dbr_mask_reg_t;
448
449 typedef union {
450         unsigned long  val;
451         ibr_mask_reg_t ibr;
452         dbr_mask_reg_t dbr;
453 } dbreg_t;
454
455
456 /*
457  * perfmon command descriptions
458  */
459 typedef struct {
460         int             (*cmd_func)(pfm_context_t *ctx, void *arg, int count, struct pt_regs *regs);
461         char            *cmd_name;
462         int             cmd_flags;
463         unsigned int    cmd_narg;
464         size_t          cmd_argsize;
465         int             (*cmd_getsize)(void *arg, size_t *sz);
466 } pfm_cmd_desc_t;
467
468 #define PFM_CMD_FD              0x01    /* command requires a file descriptor */
469 #define PFM_CMD_ARG_READ        0x02    /* command must read argument(s) */
470 #define PFM_CMD_ARG_RW          0x04    /* command must read/write argument(s) */
471 #define PFM_CMD_STOP            0x08    /* command does not work on zombie context */
472
473
474 #define PFM_CMD_NAME(cmd)       pfm_cmd_tab[(cmd)].cmd_name
475 #define PFM_CMD_READ_ARG(cmd)   (pfm_cmd_tab[(cmd)].cmd_flags & PFM_CMD_ARG_READ)
476 #define PFM_CMD_RW_ARG(cmd)     (pfm_cmd_tab[(cmd)].cmd_flags & PFM_CMD_ARG_RW)
477 #define PFM_CMD_USE_FD(cmd)     (pfm_cmd_tab[(cmd)].cmd_flags & PFM_CMD_FD)
478 #define PFM_CMD_STOPPED(cmd)    (pfm_cmd_tab[(cmd)].cmd_flags & PFM_CMD_STOP)
479
480 #define PFM_CMD_ARG_MANY        -1 /* cannot be zero */
481
482 typedef struct {
483         unsigned long pfm_spurious_ovfl_intr_count;     /* keep track of spurious ovfl interrupts */
484         unsigned long pfm_replay_ovfl_intr_count;       /* keep track of replayed ovfl interrupts */
485         unsigned long pfm_ovfl_intr_count;              /* keep track of ovfl interrupts */
486         unsigned long pfm_ovfl_intr_cycles;             /* cycles spent processing ovfl interrupts */
487         unsigned long pfm_ovfl_intr_cycles_min;         /* min cycles spent processing ovfl interrupts */
488         unsigned long pfm_ovfl_intr_cycles_max;         /* max cycles spent processing ovfl interrupts */
489         unsigned long pfm_smpl_handler_calls;
490         unsigned long pfm_smpl_handler_cycles;
491         char pad[SMP_CACHE_BYTES] ____cacheline_aligned;
492 } pfm_stats_t;
493
494 /*
495  * perfmon internal variables
496  */
497 static pfm_stats_t              pfm_stats[NR_CPUS];
498 static pfm_session_t            pfm_sessions;   /* global sessions information */
499
500 static DEFINE_SPINLOCK(pfm_alt_install_check);
501 static pfm_intr_handler_desc_t  *pfm_alt_intr_handler;
502
503 static struct proc_dir_entry    *perfmon_dir;
504 static pfm_uuid_t               pfm_null_uuid = {0,};
505
506 static spinlock_t               pfm_buffer_fmt_lock;
507 static LIST_HEAD(pfm_buffer_fmt_list);
508
509 static pmu_config_t             *pmu_conf;
510
511 /* sysctl() controls */
512 pfm_sysctl_t pfm_sysctl;
513 EXPORT_SYMBOL(pfm_sysctl);
514
515 static ctl_table pfm_ctl_table[]={
516         {1, "debug", &pfm_sysctl.debug, sizeof(int), 0666, NULL, &proc_dointvec, NULL,},
517         {2, "debug_ovfl", &pfm_sysctl.debug_ovfl, sizeof(int), 0666, NULL, &proc_dointvec, NULL,},
518         {3, "fastctxsw", &pfm_sysctl.fastctxsw, sizeof(int), 0600, NULL, &proc_dointvec, NULL,},
519         {4, "expert_mode", &pfm_sysctl.expert_mode, sizeof(int), 0600, NULL, &proc_dointvec, NULL,},
520         { 0, },
521 };
522 static ctl_table pfm_sysctl_dir[] = {
523         {1, "perfmon", NULL, 0, 0755, pfm_ctl_table, },
524         {0,},
525 };
526 static ctl_table pfm_sysctl_root[] = {
527         {1, "kernel", NULL, 0, 0755, pfm_sysctl_dir, },
528         {0,},
529 };
530 static struct ctl_table_header *pfm_sysctl_header;
531
532 static int pfm_context_unload(pfm_context_t *ctx, void *arg, int count, struct pt_regs *regs);
533 static int pfm_flush(struct file *filp);
534
535 #define pfm_get_cpu_var(v)              __ia64_per_cpu_var(v)
536 #define pfm_get_cpu_data(a,b)           per_cpu(a, b)
537
538 static inline void
539 pfm_put_task(struct task_struct *task)
540 {
541         if (task != current) put_task_struct(task);
542 }
543
544 static inline void
545 pfm_set_task_notify(struct task_struct *task)
546 {
547         struct thread_info *info;
548
549         info = (struct thread_info *) ((char *) task + IA64_TASK_SIZE);
550         set_bit(TIF_NOTIFY_RESUME, &info->flags);
551 }
552
553 static inline void
554 pfm_clear_task_notify(void)
555 {
556         clear_thread_flag(TIF_NOTIFY_RESUME);
557 }
558
559 static inline void
560 pfm_reserve_page(unsigned long a)
561 {
562         SetPageReserved(vmalloc_to_page((void *)a));
563 }
564 static inline void
565 pfm_unreserve_page(unsigned long a)
566 {
567         ClearPageReserved(vmalloc_to_page((void*)a));
568 }
569
570 static inline unsigned long
571 pfm_protect_ctx_ctxsw(pfm_context_t *x)
572 {
573         spin_lock(&(x)->ctx_lock);
574         return 0UL;
575 }
576
577 static inline void
578 pfm_unprotect_ctx_ctxsw(pfm_context_t *x, unsigned long f)
579 {
580         spin_unlock(&(x)->ctx_lock);
581 }
582
583 static inline unsigned int
584 pfm_do_munmap(struct mm_struct *mm, unsigned long addr, size_t len, int acct)
585 {
586         return do_munmap(mm, addr, len);
587 }
588
589 static inline unsigned long 
590 pfm_get_unmapped_area(struct file *file, unsigned long addr, unsigned long len, unsigned long pgoff, unsigned long flags, unsigned long exec)
591 {
592         return get_unmapped_area(file, addr, len, pgoff, flags);
593 }
594
595
596 static struct super_block *
597 pfmfs_get_sb(struct file_system_type *fs_type, int flags, const char *dev_name, void *data)
598 {
599         return get_sb_pseudo(fs_type, "pfm:", NULL, PFMFS_MAGIC);
600 }
601
602 static struct file_system_type pfm_fs_type = {
603         .name     = "pfmfs",
604         .get_sb   = pfmfs_get_sb,
605         .kill_sb  = kill_anon_super,
606 };
607
608 DEFINE_PER_CPU(unsigned long, pfm_syst_info);
609 DEFINE_PER_CPU(struct task_struct *, pmu_owner);
610 DEFINE_PER_CPU(pfm_context_t  *, pmu_ctx);
611 DEFINE_PER_CPU(unsigned long, pmu_activation_number);
612 EXPORT_PER_CPU_SYMBOL_GPL(pfm_syst_info);
613
614
615 /* forward declaration */
616 static struct file_operations pfm_file_ops;
617
618 /*
619  * forward declarations
620  */
621 #ifndef CONFIG_SMP
622 static void pfm_lazy_save_regs (struct task_struct *ta);
623 #endif
624
625 void dump_pmu_state(const char *);
626 static int pfm_write_ibr_dbr(int mode, pfm_context_t *ctx, void *arg, int count, struct pt_regs *regs);
627
628 #include "perfmon_itanium.h"
629 #include "perfmon_mckinley.h"
630 #include "perfmon_generic.h"
631
632 static pmu_config_t *pmu_confs[]={
633         &pmu_conf_mck,
634         &pmu_conf_ita,
635         &pmu_conf_gen, /* must be last */
636         NULL
637 };
638
639
640 static int pfm_end_notify_user(pfm_context_t *ctx);
641
642 static inline void
643 pfm_clear_psr_pp(void)
644 {
645         ia64_rsm(IA64_PSR_PP);
646         ia64_srlz_i();
647 }
648
649 static inline void
650 pfm_set_psr_pp(void)
651 {
652         ia64_ssm(IA64_PSR_PP);
653         ia64_srlz_i();
654 }
655
656 static inline void
657 pfm_clear_psr_up(void)
658 {
659         ia64_rsm(IA64_PSR_UP);
660         ia64_srlz_i();
661 }
662
663 static inline void
664 pfm_set_psr_up(void)
665 {
666         ia64_ssm(IA64_PSR_UP);
667         ia64_srlz_i();
668 }
669
670 static inline unsigned long
671 pfm_get_psr(void)
672 {
673         unsigned long tmp;
674         tmp = ia64_getreg(_IA64_REG_PSR);
675         ia64_srlz_i();
676         return tmp;
677 }
678
679 static inline void
680 pfm_set_psr_l(unsigned long val)
681 {
682         ia64_setreg(_IA64_REG_PSR_L, val);
683         ia64_srlz_i();
684 }
685
686 static inline void
687 pfm_freeze_pmu(void)
688 {
689         ia64_set_pmc(0,1UL);
690         ia64_srlz_d();
691 }
692
693 static inline void
694 pfm_unfreeze_pmu(void)
695 {
696         ia64_set_pmc(0,0UL);
697         ia64_srlz_d();
698 }
699
700 static inline void
701 pfm_restore_ibrs(unsigned long *ibrs, unsigned int nibrs)
702 {
703         int i;
704
705         for (i=0; i < nibrs; i++) {
706                 ia64_set_ibr(i, ibrs[i]);
707                 ia64_dv_serialize_instruction();
708         }
709         ia64_srlz_i();
710 }
711
712 static inline void
713 pfm_restore_dbrs(unsigned long *dbrs, unsigned int ndbrs)
714 {
715         int i;
716
717         for (i=0; i < ndbrs; i++) {
718                 ia64_set_dbr(i, dbrs[i]);
719                 ia64_dv_serialize_data();
720         }
721         ia64_srlz_d();
722 }
723
724 /*
725  * PMD[i] must be a counter. no check is made
726  */
727 static inline unsigned long
728 pfm_read_soft_counter(pfm_context_t *ctx, int i)
729 {
730         return ctx->ctx_pmds[i].val + (ia64_get_pmd(i) & pmu_conf->ovfl_val);
731 }
732
733 /*
734  * PMD[i] must be a counter. no check is made
735  */
736 static inline void
737 pfm_write_soft_counter(pfm_context_t *ctx, int i, unsigned long val)
738 {
739         unsigned long ovfl_val = pmu_conf->ovfl_val;
740
741         ctx->ctx_pmds[i].val = val  & ~ovfl_val;
742         /*
743          * writing to unimplemented part is ignore, so we do not need to
744          * mask off top part
745          */
746         ia64_set_pmd(i, val & ovfl_val);
747 }
748
749 static pfm_msg_t *
750 pfm_get_new_msg(pfm_context_t *ctx)
751 {
752         int idx, next;
753
754         next = (ctx->ctx_msgq_tail+1) % PFM_MAX_MSGS;
755
756         DPRINT(("ctx_fd=%p head=%d tail=%d\n", ctx, ctx->ctx_msgq_head, ctx->ctx_msgq_tail));
757         if (next == ctx->ctx_msgq_head) return NULL;
758
759         idx =   ctx->ctx_msgq_tail;
760         ctx->ctx_msgq_tail = next;
761
762         DPRINT(("ctx=%p head=%d tail=%d msg=%d\n", ctx, ctx->ctx_msgq_head, ctx->ctx_msgq_tail, idx));
763
764         return ctx->ctx_msgq+idx;
765 }
766
767 static pfm_msg_t *
768 pfm_get_next_msg(pfm_context_t *ctx)
769 {
770         pfm_msg_t *msg;
771
772         DPRINT(("ctx=%p head=%d tail=%d\n", ctx, ctx->ctx_msgq_head, ctx->ctx_msgq_tail));
773
774         if (PFM_CTXQ_EMPTY(ctx)) return NULL;
775
776         /*
777          * get oldest message
778          */
779         msg = ctx->ctx_msgq+ctx->ctx_msgq_head;
780
781         /*
782          * and move forward
783          */
784         ctx->ctx_msgq_head = (ctx->ctx_msgq_head+1) % PFM_MAX_MSGS;
785
786         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));
787
788         return msg;
789 }
790
791 static void
792 pfm_reset_msgq(pfm_context_t *ctx)
793 {
794         ctx->ctx_msgq_head = ctx->ctx_msgq_tail = 0;
795         DPRINT(("ctx=%p msgq reset\n", ctx));
796 }
797
798 static void *
799 pfm_rvmalloc(unsigned long size)
800 {
801         void *mem;
802         unsigned long addr;
803
804         size = PAGE_ALIGN(size);
805         mem  = vmalloc(size);
806         if (mem) {
807                 //printk("perfmon: CPU%d pfm_rvmalloc(%ld)=%p\n", smp_processor_id(), size, mem);
808                 memset(mem, 0, size);
809                 addr = (unsigned long)mem;
810                 while (size > 0) {
811                         pfm_reserve_page(addr);
812                         addr+=PAGE_SIZE;
813                         size-=PAGE_SIZE;
814                 }
815         }
816         return mem;
817 }
818
819 static void
820 pfm_rvfree(void *mem, unsigned long size)
821 {
822         unsigned long addr;
823
824         if (mem) {
825                 DPRINT(("freeing physical buffer @%p size=%lu\n", mem, size));
826                 addr = (unsigned long) mem;
827                 while ((long) size > 0) {
828                         pfm_unreserve_page(addr);
829                         addr+=PAGE_SIZE;
830                         size-=PAGE_SIZE;
831                 }
832                 vfree(mem);
833         }
834         return;
835 }
836
837 static pfm_context_t *
838 pfm_context_alloc(void)
839 {
840         pfm_context_t *ctx;
841
842         /* 
843          * allocate context descriptor 
844          * must be able to free with interrupts disabled
845          */
846         ctx = kmalloc(sizeof(pfm_context_t), GFP_KERNEL);
847         if (ctx) {
848                 memset(ctx, 0, sizeof(pfm_context_t));
849                 DPRINT(("alloc ctx @%p\n", ctx));
850         }
851         return ctx;
852 }
853
854 static void
855 pfm_context_free(pfm_context_t *ctx)
856 {
857         if (ctx) {
858                 DPRINT(("free ctx @%p\n", ctx));
859                 kfree(ctx);
860         }
861 }
862
863 static void
864 pfm_mask_monitoring(struct task_struct *task)
865 {
866         pfm_context_t *ctx = PFM_GET_CTX(task);
867         struct thread_struct *th = &task->thread;
868         unsigned long mask, val, ovfl_mask;
869         int i;
870
871         DPRINT_ovfl(("masking monitoring for [%d]\n", task->pid));
872
873         ovfl_mask = pmu_conf->ovfl_val;
874         /*
875          * monitoring can only be masked as a result of a valid
876          * counter overflow. In UP, it means that the PMU still
877          * has an owner. Note that the owner can be different
878          * from the current task. However the PMU state belongs
879          * to the owner.
880          * In SMP, a valid overflow only happens when task is
881          * current. Therefore if we come here, we know that
882          * the PMU state belongs to the current task, therefore
883          * we can access the live registers.
884          *
885          * So in both cases, the live register contains the owner's
886          * state. We can ONLY touch the PMU registers and NOT the PSR.
887          *
888          * As a consequence to this call, the thread->pmds[] array
889          * contains stale information which must be ignored
890          * when context is reloaded AND monitoring is active (see
891          * pfm_restart).
892          */
893         mask = ctx->ctx_used_pmds[0];
894         for (i = 0; mask; i++, mask>>=1) {
895                 /* skip non used pmds */
896                 if ((mask & 0x1) == 0) continue;
897                 val = ia64_get_pmd(i);
898
899                 if (PMD_IS_COUNTING(i)) {
900                         /*
901                          * we rebuild the full 64 bit value of the counter
902                          */
903                         ctx->ctx_pmds[i].val += (val & ovfl_mask);
904                 } else {
905                         ctx->ctx_pmds[i].val = val;
906                 }
907                 DPRINT_ovfl(("pmd[%d]=0x%lx hw_pmd=0x%lx\n",
908                         i,
909                         ctx->ctx_pmds[i].val,
910                         val & ovfl_mask));
911         }
912         /*
913          * mask monitoring by setting the privilege level to 0
914          * we cannot use psr.pp/psr.up for this, it is controlled by
915          * the user
916          *
917          * if task is current, modify actual registers, otherwise modify
918          * thread save state, i.e., what will be restored in pfm_load_regs()
919          */
920         mask = ctx->ctx_used_monitors[0] >> PMU_FIRST_COUNTER;
921         for(i= PMU_FIRST_COUNTER; mask; i++, mask>>=1) {
922                 if ((mask & 0x1) == 0UL) continue;
923                 ia64_set_pmc(i, th->pmcs[i] & ~0xfUL);
924                 th->pmcs[i] &= ~0xfUL;
925                 DPRINT_ovfl(("pmc[%d]=0x%lx\n", i, th->pmcs[i]));
926         }
927         /*
928          * make all of this visible
929          */
930         ia64_srlz_d();
931 }
932
933 /*
934  * must always be done with task == current
935  *
936  * context must be in MASKED state when calling
937  */
938 static void
939 pfm_restore_monitoring(struct task_struct *task)
940 {
941         pfm_context_t *ctx = PFM_GET_CTX(task);
942         struct thread_struct *th = &task->thread;
943         unsigned long mask, ovfl_mask;
944         unsigned long psr, val;
945         int i, is_system;
946
947         is_system = ctx->ctx_fl_system;
948         ovfl_mask = pmu_conf->ovfl_val;
949
950         if (task != current) {
951                 printk(KERN_ERR "perfmon.%d: invalid task[%d] current[%d]\n", __LINE__, task->pid, current->pid);
952                 return;
953         }
954         if (ctx->ctx_state != PFM_CTX_MASKED) {
955                 printk(KERN_ERR "perfmon.%d: task[%d] current[%d] invalid state=%d\n", __LINE__,
956                         task->pid, current->pid, ctx->ctx_state);
957                 return;
958         }
959         psr = pfm_get_psr();
960         /*
961          * monitoring is masked via the PMC.
962          * As we restore their value, we do not want each counter to
963          * restart right away. We stop monitoring using the PSR,
964          * restore the PMC (and PMD) and then re-establish the psr
965          * as it was. Note that there can be no pending overflow at
966          * this point, because monitoring was MASKED.
967          *
968          * system-wide session are pinned and self-monitoring
969          */
970         if (is_system && (PFM_CPUINFO_GET() & PFM_CPUINFO_DCR_PP)) {
971                 /* disable dcr pp */
972                 ia64_setreg(_IA64_REG_CR_DCR, ia64_getreg(_IA64_REG_CR_DCR) & ~IA64_DCR_PP);
973                 pfm_clear_psr_pp();
974         } else {
975                 pfm_clear_psr_up();
976         }
977         /*
978          * first, we restore the PMD
979          */
980         mask = ctx->ctx_used_pmds[0];
981         for (i = 0; mask; i++, mask>>=1) {
982                 /* skip non used pmds */
983                 if ((mask & 0x1) == 0) continue;
984
985                 if (PMD_IS_COUNTING(i)) {
986                         /*
987                          * we split the 64bit value according to
988                          * counter width
989                          */
990                         val = ctx->ctx_pmds[i].val & ovfl_mask;
991                         ctx->ctx_pmds[i].val &= ~ovfl_mask;
992                 } else {
993                         val = ctx->ctx_pmds[i].val;
994                 }
995                 ia64_set_pmd(i, val);
996
997                 DPRINT(("pmd[%d]=0x%lx hw_pmd=0x%lx\n",
998                         i,
999                         ctx->ctx_pmds[i].val,
1000                         val));
1001         }
1002         /*
1003          * restore the PMCs
1004          */
1005         mask = ctx->ctx_used_monitors[0] >> PMU_FIRST_COUNTER;
1006         for(i= PMU_FIRST_COUNTER; mask; i++, mask>>=1) {
1007                 if ((mask & 0x1) == 0UL) continue;
1008                 th->pmcs[i] = ctx->ctx_pmcs[i];
1009                 ia64_set_pmc(i, th->pmcs[i]);
1010                 DPRINT(("[%d] pmc[%d]=0x%lx\n", task->pid, i, th->pmcs[i]));
1011         }
1012         ia64_srlz_d();
1013
1014         /*
1015          * must restore DBR/IBR because could be modified while masked
1016          * XXX: need to optimize 
1017          */
1018         if (ctx->ctx_fl_using_dbreg) {
1019                 pfm_restore_ibrs(ctx->ctx_ibrs, pmu_conf->num_ibrs);
1020                 pfm_restore_dbrs(ctx->ctx_dbrs, pmu_conf->num_dbrs);
1021         }
1022
1023         /*
1024          * now restore PSR
1025          */
1026         if (is_system && (PFM_CPUINFO_GET() & PFM_CPUINFO_DCR_PP)) {
1027                 /* enable dcr pp */
1028                 ia64_setreg(_IA64_REG_CR_DCR, ia64_getreg(_IA64_REG_CR_DCR) | IA64_DCR_PP);
1029                 ia64_srlz_i();
1030         }
1031         pfm_set_psr_l(psr);
1032 }
1033
1034 static inline void
1035 pfm_save_pmds(unsigned long *pmds, unsigned long mask)
1036 {
1037         int i;
1038
1039         ia64_srlz_d();
1040
1041         for (i=0; mask; i++, mask>>=1) {
1042                 if (mask & 0x1) pmds[i] = ia64_get_pmd(i);
1043         }
1044 }
1045
1046 /*
1047  * reload from thread state (used for ctxw only)
1048  */
1049 static inline void
1050 pfm_restore_pmds(unsigned long *pmds, unsigned long mask)
1051 {
1052         int i;
1053         unsigned long val, ovfl_val = pmu_conf->ovfl_val;
1054
1055         for (i=0; mask; i++, mask>>=1) {
1056                 if ((mask & 0x1) == 0) continue;
1057                 val = PMD_IS_COUNTING(i) ? pmds[i] & ovfl_val : pmds[i];
1058                 ia64_set_pmd(i, val);
1059         }
1060         ia64_srlz_d();
1061 }
1062
1063 /*
1064  * propagate PMD from context to thread-state
1065  */
1066 static inline void
1067 pfm_copy_pmds(struct task_struct *task, pfm_context_t *ctx)
1068 {
1069         struct thread_struct *thread = &task->thread;
1070         unsigned long ovfl_val = pmu_conf->ovfl_val;
1071         unsigned long mask = ctx->ctx_all_pmds[0];
1072         unsigned long val;
1073         int i;
1074
1075         DPRINT(("mask=0x%lx\n", mask));
1076
1077         for (i=0; mask; i++, mask>>=1) {
1078
1079                 val = ctx->ctx_pmds[i].val;
1080
1081                 /*
1082                  * We break up the 64 bit value into 2 pieces
1083                  * the lower bits go to the machine state in the
1084                  * thread (will be reloaded on ctxsw in).
1085                  * The upper part stays in the soft-counter.
1086                  */
1087                 if (PMD_IS_COUNTING(i)) {
1088                         ctx->ctx_pmds[i].val = val & ~ovfl_val;
1089                          val &= ovfl_val;
1090                 }
1091                 thread->pmds[i] = val;
1092
1093                 DPRINT(("pmd[%d]=0x%lx soft_val=0x%lx\n",
1094                         i,
1095                         thread->pmds[i],
1096                         ctx->ctx_pmds[i].val));
1097         }
1098 }
1099
1100 /*
1101  * propagate PMC from context to thread-state
1102  */
1103 static inline void
1104 pfm_copy_pmcs(struct task_struct *task, pfm_context_t *ctx)
1105 {
1106         struct thread_struct *thread = &task->thread;
1107         unsigned long mask = ctx->ctx_all_pmcs[0];
1108         int i;
1109
1110         DPRINT(("mask=0x%lx\n", mask));
1111
1112         for (i=0; mask; i++, mask>>=1) {
1113                 /* masking 0 with ovfl_val yields 0 */
1114                 thread->pmcs[i] = ctx->ctx_pmcs[i];
1115                 DPRINT(("pmc[%d]=0x%lx\n", i, thread->pmcs[i]));
1116         }
1117 }
1118
1119
1120
1121 static inline void
1122 pfm_restore_pmcs(unsigned long *pmcs, unsigned long mask)
1123 {
1124         int i;
1125
1126         for (i=0; mask; i++, mask>>=1) {
1127                 if ((mask & 0x1) == 0) continue;
1128                 ia64_set_pmc(i, pmcs[i]);
1129         }
1130         ia64_srlz_d();
1131 }
1132
1133 static inline int
1134 pfm_uuid_cmp(pfm_uuid_t a, pfm_uuid_t b)
1135 {
1136         return memcmp(a, b, sizeof(pfm_uuid_t));
1137 }
1138
1139 static inline int
1140 pfm_buf_fmt_exit(pfm_buffer_fmt_t *fmt, struct task_struct *task, void *buf, struct pt_regs *regs)
1141 {
1142         int ret = 0;
1143         if (fmt->fmt_exit) ret = (*fmt->fmt_exit)(task, buf, regs);
1144         return ret;
1145 }
1146
1147 static inline int
1148 pfm_buf_fmt_getsize(pfm_buffer_fmt_t *fmt, struct task_struct *task, unsigned int flags, int cpu, void *arg, unsigned long *size)
1149 {
1150         int ret = 0;
1151         if (fmt->fmt_getsize) ret = (*fmt->fmt_getsize)(task, flags, cpu, arg, size);
1152         return ret;
1153 }
1154
1155
1156 static inline int
1157 pfm_buf_fmt_validate(pfm_buffer_fmt_t *fmt, struct task_struct *task, unsigned int flags,
1158                      int cpu, void *arg)
1159 {
1160         int ret = 0;
1161         if (fmt->fmt_validate) ret = (*fmt->fmt_validate)(task, flags, cpu, arg);
1162         return ret;
1163 }
1164
1165 static inline int
1166 pfm_buf_fmt_init(pfm_buffer_fmt_t *fmt, struct task_struct *task, void *buf, unsigned int flags,
1167                      int cpu, void *arg)
1168 {
1169         int ret = 0;
1170         if (fmt->fmt_init) ret = (*fmt->fmt_init)(task, buf, flags, cpu, arg);
1171         return ret;
1172 }
1173
1174 static inline int
1175 pfm_buf_fmt_restart(pfm_buffer_fmt_t *fmt, struct task_struct *task, pfm_ovfl_ctrl_t *ctrl, void *buf, struct pt_regs *regs)
1176 {
1177         int ret = 0;
1178         if (fmt->fmt_restart) ret = (*fmt->fmt_restart)(task, ctrl, buf, regs);
1179         return ret;
1180 }
1181
1182 static inline int
1183 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)
1184 {
1185         int ret = 0;
1186         if (fmt->fmt_restart_active) ret = (*fmt->fmt_restart_active)(task, ctrl, buf, regs);
1187         return ret;
1188 }
1189
1190 static pfm_buffer_fmt_t *
1191 __pfm_find_buffer_fmt(pfm_uuid_t uuid)
1192 {
1193         struct list_head * pos;
1194         pfm_buffer_fmt_t * entry;
1195
1196         list_for_each(pos, &pfm_buffer_fmt_list) {
1197                 entry = list_entry(pos, pfm_buffer_fmt_t, fmt_list);
1198                 if (pfm_uuid_cmp(uuid, entry->fmt_uuid) == 0)
1199                         return entry;
1200         }
1201         return NULL;
1202 }
1203  
1204 /*
1205  * find a buffer format based on its uuid
1206  */
1207 static pfm_buffer_fmt_t *
1208 pfm_find_buffer_fmt(pfm_uuid_t uuid)
1209 {
1210         pfm_buffer_fmt_t * fmt;
1211         spin_lock(&pfm_buffer_fmt_lock);
1212         fmt = __pfm_find_buffer_fmt(uuid);
1213         spin_unlock(&pfm_buffer_fmt_lock);
1214         return fmt;
1215 }
1216  
1217 int
1218 pfm_register_buffer_fmt(pfm_buffer_fmt_t *fmt)
1219 {
1220         int ret = 0;
1221
1222         /* some sanity checks */
1223         if (fmt == NULL || fmt->fmt_name == NULL) return -EINVAL;
1224
1225         /* we need at least a handler */
1226         if (fmt->fmt_handler == NULL) return -EINVAL;
1227
1228         /*
1229          * XXX: need check validity of fmt_arg_size
1230          */
1231
1232         spin_lock(&pfm_buffer_fmt_lock);
1233
1234         if (__pfm_find_buffer_fmt(fmt->fmt_uuid)) {
1235                 printk(KERN_ERR "perfmon: duplicate sampling format: %s\n", fmt->fmt_name);
1236                 ret = -EBUSY;
1237                 goto out;
1238         } 
1239         list_add(&fmt->fmt_list, &pfm_buffer_fmt_list);
1240         printk(KERN_INFO "perfmon: added sampling format %s\n", fmt->fmt_name);
1241
1242 out:
1243         spin_unlock(&pfm_buffer_fmt_lock);
1244         return ret;
1245 }
1246 EXPORT_SYMBOL(pfm_register_buffer_fmt);
1247
1248 int
1249 pfm_unregister_buffer_fmt(pfm_uuid_t uuid)
1250 {
1251         pfm_buffer_fmt_t *fmt;
1252         int ret = 0;
1253
1254         spin_lock(&pfm_buffer_fmt_lock);
1255
1256         fmt = __pfm_find_buffer_fmt(uuid);
1257         if (!fmt) {
1258                 printk(KERN_ERR "perfmon: cannot unregister format, not found\n");
1259                 ret = -EINVAL;
1260                 goto out;
1261         }
1262         list_del_init(&fmt->fmt_list);
1263         printk(KERN_INFO "perfmon: removed sampling format: %s\n", fmt->fmt_name);
1264
1265 out:
1266         spin_unlock(&pfm_buffer_fmt_lock);
1267         return ret;
1268
1269 }
1270 EXPORT_SYMBOL(pfm_unregister_buffer_fmt);
1271
1272 extern void update_pal_halt_status(int);
1273
1274 static int
1275 pfm_reserve_session(struct task_struct *task, int is_syswide, unsigned int cpu)
1276 {
1277         unsigned long flags;
1278         /*
1279          * validy checks on cpu_mask have been done upstream
1280          */
1281         LOCK_PFS(flags);
1282
1283         DPRINT(("in sys_sessions=%u task_sessions=%u dbregs=%u syswide=%d cpu=%u\n",
1284                 pfm_sessions.pfs_sys_sessions,
1285                 pfm_sessions.pfs_task_sessions,
1286                 pfm_sessions.pfs_sys_use_dbregs,
1287                 is_syswide,
1288                 cpu));
1289
1290         if (is_syswide) {
1291                 /*
1292                  * cannot mix system wide and per-task sessions
1293                  */
1294                 if (pfm_sessions.pfs_task_sessions > 0UL) {
1295                         DPRINT(("system wide not possible, %u conflicting task_sessions\n",
1296                                 pfm_sessions.pfs_task_sessions));
1297                         goto abort;
1298                 }
1299
1300                 if (pfm_sessions.pfs_sys_session[cpu]) goto error_conflict;
1301
1302                 DPRINT(("reserving system wide session on CPU%u currently on CPU%u\n", cpu, smp_processor_id()));
1303
1304                 pfm_sessions.pfs_sys_session[cpu] = task;
1305
1306                 pfm_sessions.pfs_sys_sessions++ ;
1307
1308         } else {
1309                 if (pfm_sessions.pfs_sys_sessions) goto abort;
1310                 pfm_sessions.pfs_task_sessions++;
1311         }
1312
1313         DPRINT(("out sys_sessions=%u task_sessions=%u dbregs=%u syswide=%d cpu=%u\n",
1314                 pfm_sessions.pfs_sys_sessions,
1315                 pfm_sessions.pfs_task_sessions,
1316                 pfm_sessions.pfs_sys_use_dbregs,
1317                 is_syswide,
1318                 cpu));
1319
1320         /*
1321          * disable default_idle() to go to PAL_HALT
1322          */
1323         update_pal_halt_status(0);
1324
1325         UNLOCK_PFS(flags);
1326
1327         return 0;
1328
1329 error_conflict:
1330         DPRINT(("system wide not possible, conflicting session [%d] on CPU%d\n",
1331                 pfm_sessions.pfs_sys_session[cpu]->pid,
1332                 cpu));
1333 abort:
1334         UNLOCK_PFS(flags);
1335
1336         return -EBUSY;
1337
1338 }
1339
1340 static int
1341 pfm_unreserve_session(pfm_context_t *ctx, int is_syswide, unsigned int cpu)
1342 {
1343         unsigned long flags;
1344         /*
1345          * validy checks on cpu_mask have been done upstream
1346          */
1347         LOCK_PFS(flags);
1348
1349         DPRINT(("in sys_sessions=%u task_sessions=%u dbregs=%u syswide=%d cpu=%u\n",
1350                 pfm_sessions.pfs_sys_sessions,
1351                 pfm_sessions.pfs_task_sessions,
1352                 pfm_sessions.pfs_sys_use_dbregs,
1353                 is_syswide,
1354                 cpu));
1355
1356
1357         if (is_syswide) {
1358                 pfm_sessions.pfs_sys_session[cpu] = NULL;
1359                 /*
1360                  * would not work with perfmon+more than one bit in cpu_mask
1361                  */
1362                 if (ctx && ctx->ctx_fl_using_dbreg) {
1363                         if (pfm_sessions.pfs_sys_use_dbregs == 0) {
1364                                 printk(KERN_ERR "perfmon: invalid release for ctx %p sys_use_dbregs=0\n", ctx);
1365                         } else {
1366                                 pfm_sessions.pfs_sys_use_dbregs--;
1367                         }
1368                 }
1369                 pfm_sessions.pfs_sys_sessions--;
1370         } else {
1371                 pfm_sessions.pfs_task_sessions--;
1372         }
1373         DPRINT(("out sys_sessions=%u task_sessions=%u dbregs=%u syswide=%d cpu=%u\n",
1374                 pfm_sessions.pfs_sys_sessions,
1375                 pfm_sessions.pfs_task_sessions,
1376                 pfm_sessions.pfs_sys_use_dbregs,
1377                 is_syswide,
1378                 cpu));
1379
1380         /*
1381          * if possible, enable default_idle() to go into PAL_HALT
1382          */
1383         if (pfm_sessions.pfs_task_sessions == 0 && pfm_sessions.pfs_sys_sessions == 0)
1384                 update_pal_halt_status(1);
1385
1386         UNLOCK_PFS(flags);
1387
1388         return 0;
1389 }
1390
1391 /*
1392  * removes virtual mapping of the sampling buffer.
1393  * IMPORTANT: cannot be called with interrupts disable, e.g. inside
1394  * a PROTECT_CTX() section.
1395  */
1396 static int
1397 pfm_remove_smpl_mapping(struct task_struct *task, void *vaddr, unsigned long size)
1398 {
1399         int r;
1400
1401         /* sanity checks */
1402         if (task->mm == NULL || size == 0UL || vaddr == NULL) {
1403                 printk(KERN_ERR "perfmon: pfm_remove_smpl_mapping [%d] invalid context mm=%p\n", task->pid, task->mm);
1404                 return -EINVAL;
1405         }
1406
1407         DPRINT(("smpl_vaddr=%p size=%lu\n", vaddr, size));
1408
1409         /*
1410          * does the actual unmapping
1411          */
1412         down_write(&task->mm->mmap_sem);
1413
1414         DPRINT(("down_write done smpl_vaddr=%p size=%lu\n", vaddr, size));
1415
1416         r = pfm_do_munmap(task->mm, (unsigned long)vaddr, size, 0);
1417
1418         up_write(&task->mm->mmap_sem);
1419         if (r !=0) {
1420                 printk(KERN_ERR "perfmon: [%d] unable to unmap sampling buffer @%p size=%lu\n", task->pid, vaddr, size);
1421         }
1422
1423         DPRINT(("do_unmap(%p, %lu)=%d\n", vaddr, size, r));
1424
1425         return 0;
1426 }
1427
1428 /*
1429  * free actual physical storage used by sampling buffer
1430  */
1431 #if 0
1432 static int
1433 pfm_free_smpl_buffer(pfm_context_t *ctx)
1434 {
1435         pfm_buffer_fmt_t *fmt;
1436
1437         if (ctx->ctx_smpl_hdr == NULL) goto invalid_free;
1438
1439         /*
1440          * we won't use the buffer format anymore
1441          */
1442         fmt = ctx->ctx_buf_fmt;
1443
1444         DPRINT(("sampling buffer @%p size %lu vaddr=%p\n",
1445                 ctx->ctx_smpl_hdr,
1446                 ctx->ctx_smpl_size,
1447                 ctx->ctx_smpl_vaddr));
1448
1449         pfm_buf_fmt_exit(fmt, current, NULL, NULL);
1450
1451         /*
1452          * free the buffer
1453          */
1454         pfm_rvfree(ctx->ctx_smpl_hdr, ctx->ctx_smpl_size);
1455
1456         ctx->ctx_smpl_hdr  = NULL;
1457         ctx->ctx_smpl_size = 0UL;
1458
1459         return 0;
1460
1461 invalid_free:
1462         printk(KERN_ERR "perfmon: pfm_free_smpl_buffer [%d] no buffer\n", current->pid);
1463         return -EINVAL;
1464 }
1465 #endif
1466
1467 static inline void
1468 pfm_exit_smpl_buffer(pfm_buffer_fmt_t *fmt)
1469 {
1470         if (fmt == NULL) return;
1471
1472         pfm_buf_fmt_exit(fmt, current, NULL, NULL);
1473
1474 }
1475
1476 /*
1477  * pfmfs should _never_ be mounted by userland - too much of security hassle,
1478  * no real gain from having the whole whorehouse mounted. So we don't need
1479  * any operations on the root directory. However, we need a non-trivial
1480  * d_name - pfm: will go nicely and kill the special-casing in procfs.
1481  */
1482 static struct vfsmount *pfmfs_mnt;
1483
1484 static int __init
1485 init_pfm_fs(void)
1486 {
1487         int err = register_filesystem(&pfm_fs_type);
1488         if (!err) {
1489                 pfmfs_mnt = kern_mount(&pfm_fs_type);
1490                 err = PTR_ERR(pfmfs_mnt);
1491                 if (IS_ERR(pfmfs_mnt))
1492                         unregister_filesystem(&pfm_fs_type);
1493                 else
1494                         err = 0;
1495         }
1496         return err;
1497 }
1498
1499 static void __exit
1500 exit_pfm_fs(void)
1501 {
1502         unregister_filesystem(&pfm_fs_type);
1503         mntput(pfmfs_mnt);
1504 }
1505
1506 static ssize_t
1507 pfm_read(struct file *filp, char __user *buf, size_t size, loff_t *ppos)
1508 {
1509         pfm_context_t *ctx;
1510         pfm_msg_t *msg;
1511         ssize_t ret;
1512         unsigned long flags;
1513         DECLARE_WAITQUEUE(wait, current);
1514         if (PFM_IS_FILE(filp) == 0) {
1515                 printk(KERN_ERR "perfmon: pfm_poll: bad magic [%d]\n", current->pid);
1516                 return -EINVAL;
1517         }
1518
1519         ctx = (pfm_context_t *)filp->private_data;
1520         if (ctx == NULL) {
1521                 printk(KERN_ERR "perfmon: pfm_read: NULL ctx [%d]\n", current->pid);
1522                 return -EINVAL;
1523         }
1524
1525         /*
1526          * check even when there is no message
1527          */
1528         if (size < sizeof(pfm_msg_t)) {
1529                 DPRINT(("message is too small ctx=%p (>=%ld)\n", ctx, sizeof(pfm_msg_t)));
1530                 return -EINVAL;
1531         }
1532
1533         PROTECT_CTX(ctx, flags);
1534
1535         /*
1536          * put ourselves on the wait queue
1537          */
1538         add_wait_queue(&ctx->ctx_msgq_wait, &wait);
1539
1540
1541         for(;;) {
1542                 /*
1543                  * check wait queue
1544                  */
1545
1546                 set_current_state(TASK_INTERRUPTIBLE);
1547
1548                 DPRINT(("head=%d tail=%d\n", ctx->ctx_msgq_head, ctx->ctx_msgq_tail));
1549
1550                 ret = 0;
1551                 if(PFM_CTXQ_EMPTY(ctx) == 0) break;
1552
1553                 UNPROTECT_CTX(ctx, flags);
1554
1555                 /*
1556                  * check non-blocking read
1557                  */
1558                 ret = -EAGAIN;
1559                 if(filp->f_flags & O_NONBLOCK) break;
1560
1561                 /*
1562                  * check pending signals
1563                  */
1564                 if(signal_pending(current)) {
1565                         ret = -EINTR;
1566                         break;
1567                 }
1568                 /*
1569                  * no message, so wait
1570                  */
1571                 schedule();
1572
1573                 PROTECT_CTX(ctx, flags);
1574         }
1575         DPRINT(("[%d] back to running ret=%ld\n", current->pid, ret));
1576         set_current_state(TASK_RUNNING);
1577         remove_wait_queue(&ctx->ctx_msgq_wait, &wait);
1578
1579         if (ret < 0) goto abort;
1580
1581         ret = -EINVAL;
1582         msg = pfm_get_next_msg(ctx);
1583         if (msg == NULL) {
1584                 printk(KERN_ERR "perfmon: pfm_read no msg for ctx=%p [%d]\n", ctx, current->pid);
1585                 goto abort_locked;
1586         }
1587
1588         DPRINT(("fd=%d type=%d\n", msg->pfm_gen_msg.msg_ctx_fd, msg->pfm_gen_msg.msg_type));
1589
1590         ret = -EFAULT;
1591         if(copy_to_user(buf, msg, sizeof(pfm_msg_t)) == 0) ret = sizeof(pfm_msg_t);
1592
1593 abort_locked:
1594         UNPROTECT_CTX(ctx, flags);
1595 abort:
1596         return ret;
1597 }
1598
1599 static ssize_t
1600 pfm_write(struct file *file, const char __user *ubuf,
1601                           size_t size, loff_t *ppos)
1602 {
1603         DPRINT(("pfm_write called\n"));
1604         return -EINVAL;
1605 }
1606
1607 static unsigned int
1608 pfm_poll(struct file *filp, poll_table * wait)
1609 {
1610         pfm_context_t *ctx;
1611         unsigned long flags;
1612         unsigned int mask = 0;
1613
1614         if (PFM_IS_FILE(filp) == 0) {
1615                 printk(KERN_ERR "perfmon: pfm_poll: bad magic [%d]\n", current->pid);
1616                 return 0;
1617         }
1618
1619         ctx = (pfm_context_t *)filp->private_data;
1620         if (ctx == NULL) {
1621                 printk(KERN_ERR "perfmon: pfm_poll: NULL ctx [%d]\n", current->pid);
1622                 return 0;
1623         }
1624
1625
1626         DPRINT(("pfm_poll ctx_fd=%d before poll_wait\n", ctx->ctx_fd));
1627
1628         poll_wait(filp, &ctx->ctx_msgq_wait, wait);
1629
1630         PROTECT_CTX(ctx, flags);
1631
1632         if (PFM_CTXQ_EMPTY(ctx) == 0)
1633                 mask =  POLLIN | POLLRDNORM;
1634
1635         UNPROTECT_CTX(ctx, flags);
1636
1637         DPRINT(("pfm_poll ctx_fd=%d mask=0x%x\n", ctx->ctx_fd, mask));
1638
1639         return mask;
1640 }
1641
1642 static int
1643 pfm_ioctl(struct inode *inode, struct file *file, unsigned int cmd, unsigned long arg)
1644 {
1645         DPRINT(("pfm_ioctl called\n"));
1646         return -EINVAL;
1647 }
1648
1649 /*
1650  * interrupt cannot be masked when coming here
1651  */
1652 static inline int
1653 pfm_do_fasync(int fd, struct file *filp, pfm_context_t *ctx, int on)
1654 {
1655         int ret;
1656
1657         ret = fasync_helper (fd, filp, on, &ctx->ctx_async_queue);
1658
1659         DPRINT(("pfm_fasync called by [%d] on ctx_fd=%d on=%d async_queue=%p ret=%d\n",
1660                 current->pid,
1661                 fd,
1662                 on,
1663                 ctx->ctx_async_queue, ret));
1664
1665         return ret;
1666 }
1667
1668 static int
1669 pfm_fasync(int fd, struct file *filp, int on)
1670 {
1671         pfm_context_t *ctx;
1672         int ret;
1673
1674         if (PFM_IS_FILE(filp) == 0) {
1675                 printk(KERN_ERR "perfmon: pfm_fasync bad magic [%d]\n", current->pid);
1676                 return -EBADF;
1677         }
1678
1679         ctx = (pfm_context_t *)filp->private_data;
1680         if (ctx == NULL) {
1681                 printk(KERN_ERR "perfmon: pfm_fasync NULL ctx [%d]\n", current->pid);
1682                 return -EBADF;
1683         }
1684         /*
1685          * we cannot mask interrupts during this call because this may
1686          * may go to sleep if memory is not readily avalaible.
1687          *
1688          * We are protected from the conetxt disappearing by the get_fd()/put_fd()
1689          * done in caller. Serialization of this function is ensured by caller.
1690          */
1691         ret = pfm_do_fasync(fd, filp, ctx, on);
1692
1693
1694         DPRINT(("pfm_fasync called on ctx_fd=%d on=%d async_queue=%p ret=%d\n",
1695                 fd,
1696                 on,
1697                 ctx->ctx_async_queue, ret));
1698
1699         return ret;
1700 }
1701
1702 #ifdef CONFIG_SMP
1703 /*
1704  * this function is exclusively called from pfm_close().
1705  * The context is not protected at that time, nor are interrupts
1706  * on the remote CPU. That's necessary to avoid deadlocks.
1707  */
1708 static void
1709 pfm_syswide_force_stop(void *info)
1710 {
1711         pfm_context_t   *ctx = (pfm_context_t *)info;
1712         struct pt_regs *regs = ia64_task_regs(current);
1713         struct task_struct *owner;
1714         unsigned long flags;
1715         int ret;
1716
1717         if (ctx->ctx_cpu != smp_processor_id()) {
1718                 printk(KERN_ERR "perfmon: pfm_syswide_force_stop for CPU%d  but on CPU%d\n",
1719                         ctx->ctx_cpu,
1720                         smp_processor_id());
1721                 return;
1722         }
1723         owner = GET_PMU_OWNER();
1724         if (owner != ctx->ctx_task) {
1725                 printk(KERN_ERR "perfmon: pfm_syswide_force_stop CPU%d unexpected owner [%d] instead of [%d]\n",
1726                         smp_processor_id(),
1727                         owner->pid, ctx->ctx_task->pid);
1728                 return;
1729         }
1730         if (GET_PMU_CTX() != ctx) {
1731                 printk(KERN_ERR "perfmon: pfm_syswide_force_stop CPU%d unexpected ctx %p instead of %p\n",
1732                         smp_processor_id(),
1733                         GET_PMU_CTX(), ctx);
1734                 return;
1735         }
1736
1737         DPRINT(("on CPU%d forcing system wide stop for [%d]\n", smp_processor_id(), ctx->ctx_task->pid));       
1738         /*
1739          * the context is already protected in pfm_close(), we simply
1740          * need to mask interrupts to avoid a PMU interrupt race on
1741          * this CPU
1742          */
1743         local_irq_save(flags);
1744
1745         ret = pfm_context_unload(ctx, NULL, 0, regs);
1746         if (ret) {
1747                 DPRINT(("context_unload returned %d\n", ret));
1748         }
1749
1750         /*
1751          * unmask interrupts, PMU interrupts are now spurious here
1752          */
1753         local_irq_restore(flags);
1754 }
1755
1756 static void
1757 pfm_syswide_cleanup_other_cpu(pfm_context_t *ctx)
1758 {
1759         int ret;
1760
1761         DPRINT(("calling CPU%d for cleanup\n", ctx->ctx_cpu));
1762         ret = smp_call_function_single(ctx->ctx_cpu, pfm_syswide_force_stop, ctx, 0, 1);
1763         DPRINT(("called CPU%d for cleanup ret=%d\n", ctx->ctx_cpu, ret));
1764 }
1765 #endif /* CONFIG_SMP */
1766
1767 /*
1768  * called for each close(). Partially free resources.
1769  * When caller is self-monitoring, the context is unloaded.
1770  */
1771 static int
1772 pfm_flush(struct file *filp)
1773 {
1774         pfm_context_t *ctx;
1775         struct task_struct *task;
1776         struct pt_regs *regs;
1777         unsigned long flags;
1778         unsigned long smpl_buf_size = 0UL;
1779         void *smpl_buf_vaddr = NULL;
1780         int state, is_system;
1781
1782         if (PFM_IS_FILE(filp) == 0) {
1783                 DPRINT(("bad magic for\n"));
1784                 return -EBADF;
1785         }
1786
1787         ctx = (pfm_context_t *)filp->private_data;
1788         if (ctx == NULL) {
1789                 printk(KERN_ERR "perfmon: pfm_flush: NULL ctx [%d]\n", current->pid);
1790                 return -EBADF;
1791         }
1792
1793         /*
1794          * remove our file from the async queue, if we use this mode.
1795          * This can be done without the context being protected. We come
1796          * here when the context has become unreacheable by other tasks.
1797          *
1798          * We may still have active monitoring at this point and we may
1799          * end up in pfm_overflow_handler(). However, fasync_helper()
1800          * operates with interrupts disabled and it cleans up the
1801          * queue. If the PMU handler is called prior to entering
1802          * fasync_helper() then it will send a signal. If it is
1803          * invoked after, it will find an empty queue and no
1804          * signal will be sent. In both case, we are safe
1805          */
1806         if (filp->f_flags & FASYNC) {
1807                 DPRINT(("cleaning up async_queue=%p\n", ctx->ctx_async_queue));
1808                 pfm_do_fasync (-1, filp, ctx, 0);
1809         }
1810
1811         PROTECT_CTX(ctx, flags);
1812
1813         state     = ctx->ctx_state;
1814         is_system = ctx->ctx_fl_system;
1815
1816         task = PFM_CTX_TASK(ctx);
1817         regs = ia64_task_regs(task);
1818
1819         DPRINT(("ctx_state=%d is_current=%d\n",
1820                 state,
1821                 task == current ? 1 : 0));
1822
1823         /*
1824          * if state == UNLOADED, then task is NULL
1825          */
1826
1827         /*
1828          * we must stop and unload because we are losing access to the context.
1829          */
1830         if (task == current) {
1831 #ifdef CONFIG_SMP
1832                 /*
1833                  * the task IS the owner but it migrated to another CPU: that's bad
1834                  * but we must handle this cleanly. Unfortunately, the kernel does
1835                  * not provide a mechanism to block migration (while the context is loaded).
1836                  *
1837                  * We need to release the resource on the ORIGINAL cpu.
1838                  */
1839                 if (is_system && ctx->ctx_cpu != smp_processor_id()) {
1840
1841                         DPRINT(("should be running on CPU%d\n", ctx->ctx_cpu));
1842                         /*
1843                          * keep context protected but unmask interrupt for IPI
1844                          */
1845                         local_irq_restore(flags);
1846
1847                         pfm_syswide_cleanup_other_cpu(ctx);
1848
1849                         /*
1850                          * restore interrupt masking
1851                          */
1852                         local_irq_save(flags);
1853
1854                         /*
1855                          * context is unloaded at this point
1856                          */
1857                 } else
1858 #endif /* CONFIG_SMP */
1859                 {
1860
1861                         DPRINT(("forcing unload\n"));
1862                         /*
1863                         * stop and unload, returning with state UNLOADED
1864                         * and session unreserved.
1865                         */
1866                         pfm_context_unload(ctx, NULL, 0, regs);
1867
1868                         DPRINT(("ctx_state=%d\n", ctx->ctx_state));
1869                 }
1870         }
1871
1872         /*
1873          * remove virtual mapping, if any, for the calling task.
1874          * cannot reset ctx field until last user is calling close().
1875          *
1876          * ctx_smpl_vaddr must never be cleared because it is needed
1877          * by every task with access to the context
1878          *
1879          * When called from do_exit(), the mm context is gone already, therefore
1880          * mm is NULL, i.e., the VMA is already gone  and we do not have to
1881          * do anything here
1882          */
1883         if (ctx->ctx_smpl_vaddr && current->mm) {
1884                 smpl_buf_vaddr = ctx->ctx_smpl_vaddr;
1885                 smpl_buf_size  = ctx->ctx_smpl_size;
1886         }
1887
1888         UNPROTECT_CTX(ctx, flags);
1889
1890         /*
1891          * if there was a mapping, then we systematically remove it
1892          * at this point. Cannot be done inside critical section
1893          * because some VM function reenables interrupts.
1894          *
1895          */
1896         if (smpl_buf_vaddr) pfm_remove_smpl_mapping(current, smpl_buf_vaddr, smpl_buf_size);
1897
1898         return 0;
1899 }
1900 /*
1901  * called either on explicit close() or from exit_files(). 
1902  * Only the LAST user of the file gets to this point, i.e., it is
1903  * called only ONCE.
1904  *
1905  * IMPORTANT: we get called ONLY when the refcnt on the file gets to zero 
1906  * (fput()),i.e, last task to access the file. Nobody else can access the 
1907  * file at this point.
1908  *
1909  * When called from exit_files(), the VMA has been freed because exit_mm()
1910  * is executed before exit_files().
1911  *
1912  * When called from exit_files(), the current task is not yet ZOMBIE but we
1913  * flush the PMU state to the context. 
1914  */
1915 static int
1916 pfm_close(struct inode *inode, struct file *filp)
1917 {
1918         pfm_context_t *ctx;
1919         struct task_struct *task;
1920         struct pt_regs *regs;
1921         DECLARE_WAITQUEUE(wait, current);
1922         unsigned long flags;
1923         unsigned long smpl_buf_size = 0UL;
1924         void *smpl_buf_addr = NULL;
1925         int free_possible = 1;
1926         int state, is_system;
1927
1928         DPRINT(("pfm_close called private=%p\n", filp->private_data));
1929
1930         if (PFM_IS_FILE(filp) == 0) {
1931                 DPRINT(("bad magic\n"));
1932                 return -EBADF;
1933         }
1934         
1935         ctx = (pfm_context_t *)filp->private_data;
1936         if (ctx == NULL) {
1937                 printk(KERN_ERR "perfmon: pfm_close: NULL ctx [%d]\n", current->pid);
1938                 return -EBADF;
1939         }
1940
1941         PROTECT_CTX(ctx, flags);
1942
1943         state     = ctx->ctx_state;
1944         is_system = ctx->ctx_fl_system;
1945
1946         task = PFM_CTX_TASK(ctx);
1947         regs = ia64_task_regs(task);
1948
1949         DPRINT(("ctx_state=%d is_current=%d\n", 
1950                 state,
1951                 task == current ? 1 : 0));
1952
1953         /*
1954          * if task == current, then pfm_flush() unloaded the context
1955          */
1956         if (state == PFM_CTX_UNLOADED) goto doit;
1957
1958         /*
1959          * context is loaded/masked and task != current, we need to
1960          * either force an unload or go zombie
1961          */
1962
1963         /*
1964          * The task is currently blocked or will block after an overflow.
1965          * we must force it to wakeup to get out of the
1966          * MASKED state and transition to the unloaded state by itself.
1967          *
1968          * This situation is only possible for per-task mode
1969          */
1970         if (state == PFM_CTX_MASKED && CTX_OVFL_NOBLOCK(ctx) == 0) {
1971
1972                 /*
1973                  * set a "partial" zombie state to be checked
1974                  * upon return from down() in pfm_handle_work().
1975                  *
1976                  * We cannot use the ZOMBIE state, because it is checked
1977                  * by pfm_load_regs() which is called upon wakeup from down().
1978                  * In such case, it would free the context and then we would
1979                  * return to pfm_handle_work() which would access the
1980                  * stale context. Instead, we set a flag invisible to pfm_load_regs()
1981                  * but visible to pfm_handle_work().
1982                  *
1983                  * For some window of time, we have a zombie context with
1984                  * ctx_state = MASKED  and not ZOMBIE
1985                  */
1986                 ctx->ctx_fl_going_zombie = 1;
1987
1988                 /*
1989                  * force task to wake up from MASKED state
1990                  */
1991                 up(&ctx->ctx_restart_sem);
1992
1993                 DPRINT(("waking up ctx_state=%d\n", state));
1994
1995                 /*
1996                  * put ourself to sleep waiting for the other
1997                  * task to report completion
1998                  *
1999                  * the context is protected by mutex, therefore there
2000                  * is no risk of being notified of completion before
2001                  * begin actually on the waitq.
2002                  */
2003                 set_current_state(TASK_INTERRUPTIBLE);
2004                 add_wait_queue(&ctx->ctx_zombieq, &wait);
2005
2006                 UNPROTECT_CTX(ctx, flags);
2007
2008                 /*
2009                  * XXX: check for signals :
2010                  *      - ok for explicit close
2011                  *      - not ok when coming from exit_files()
2012                  */
2013                 schedule();
2014
2015
2016                 PROTECT_CTX(ctx, flags);
2017
2018
2019                 remove_wait_queue(&ctx->ctx_zombieq, &wait);
2020                 set_current_state(TASK_RUNNING);
2021
2022                 /*
2023                  * context is unloaded at this point
2024                  */
2025                 DPRINT(("after zombie wakeup ctx_state=%d for\n", state));
2026         }
2027         else if (task != current) {
2028 #ifdef CONFIG_SMP
2029                 /*
2030                  * switch context to zombie state
2031                  */
2032                 ctx->ctx_state = PFM_CTX_ZOMBIE;
2033
2034                 DPRINT(("zombie ctx for [%d]\n", task->pid));
2035                 /*
2036                  * cannot free the context on the spot. deferred until
2037                  * the task notices the ZOMBIE state
2038                  */
2039                 free_possible = 0;
2040 #else
2041                 pfm_context_unload(ctx, NULL, 0, regs);
2042 #endif
2043         }
2044
2045 doit:
2046         /* reload state, may have changed during  opening of critical section */
2047         state = ctx->ctx_state;
2048
2049         /*
2050          * the context is still attached to a task (possibly current)
2051          * we cannot destroy it right now
2052          */
2053
2054         /*
2055          * we must free the sampling buffer right here because
2056          * we cannot rely on it being cleaned up later by the
2057          * monitored task. It is not possible to free vmalloc'ed
2058          * memory in pfm_load_regs(). Instead, we remove the buffer
2059          * now. should there be subsequent PMU overflow originally
2060          * meant for sampling, the will be converted to spurious
2061          * and that's fine because the monitoring tools is gone anyway.
2062          */
2063         if (ctx->ctx_smpl_hdr) {
2064                 smpl_buf_addr = ctx->ctx_smpl_hdr;
2065                 smpl_buf_size = ctx->ctx_smpl_size;
2066                 /* no more sampling */
2067                 ctx->ctx_smpl_hdr = NULL;
2068                 ctx->ctx_fl_is_sampling = 0;
2069         }
2070
2071         DPRINT(("ctx_state=%d free_possible=%d addr=%p size=%lu\n",
2072                 state,
2073                 free_possible,
2074                 smpl_buf_addr,
2075                 smpl_buf_size));
2076
2077         if (smpl_buf_addr) pfm_exit_smpl_buffer(ctx->ctx_buf_fmt);
2078
2079         /*
2080          * UNLOADED that the session has already been unreserved.
2081          */
2082         if (state == PFM_CTX_ZOMBIE) {
2083                 pfm_unreserve_session(ctx, ctx->ctx_fl_system , ctx->ctx_cpu);
2084         }
2085
2086         /*
2087          * disconnect file descriptor from context must be done
2088          * before we unlock.
2089          */
2090         filp->private_data = NULL;
2091
2092         /*
2093          * if we free on the spot, the context is now completely unreacheable
2094          * from the callers side. The monitored task side is also cut, so we
2095          * can freely cut.
2096          *
2097          * If we have a deferred free, only the caller side is disconnected.
2098          */
2099         UNPROTECT_CTX(ctx, flags);
2100
2101         /*
2102          * All memory free operations (especially for vmalloc'ed memory)
2103          * MUST be done with interrupts ENABLED.
2104          */
2105         if (smpl_buf_addr)  pfm_rvfree(smpl_buf_addr, smpl_buf_size);
2106
2107         /*
2108          * return the memory used by the context
2109          */
2110         if (free_possible) pfm_context_free(ctx);
2111
2112         return 0;
2113 }
2114
2115 static int
2116 pfm_no_open(struct inode *irrelevant, struct file *dontcare)
2117 {
2118         DPRINT(("pfm_no_open called\n"));
2119         return -ENXIO;
2120 }
2121
2122
2123
2124 static struct file_operations pfm_file_ops = {
2125         .llseek   = no_llseek,
2126         .read     = pfm_read,
2127         .write    = pfm_write,
2128         .poll     = pfm_poll,
2129         .ioctl    = pfm_ioctl,
2130         .open     = pfm_no_open,        /* special open code to disallow open via /proc */
2131         .fasync   = pfm_fasync,
2132         .release  = pfm_close,
2133         .flush    = pfm_flush
2134 };
2135
2136 static int
2137 pfmfs_delete_dentry(struct dentry *dentry)
2138 {
2139         return 1;
2140 }
2141
2142 static struct dentry_operations pfmfs_dentry_operations = {
2143         .d_delete = pfmfs_delete_dentry,
2144 };
2145
2146
2147 static int
2148 pfm_alloc_fd(struct file **cfile)
2149 {
2150         int fd, ret = 0;
2151         struct file *file = NULL;
2152         struct inode * inode;
2153         char name[32];
2154         struct qstr this;
2155
2156         fd = get_unused_fd();
2157         if (fd < 0) return -ENFILE;
2158
2159         ret = -ENFILE;
2160
2161         file = get_empty_filp();
2162         if (!file) goto out;
2163
2164         /*
2165          * allocate a new inode
2166          */
2167         inode = new_inode(pfmfs_mnt->mnt_sb);
2168         if (!inode) goto out;
2169
2170         DPRINT(("new inode ino=%ld @%p\n", inode->i_ino, inode));
2171
2172         inode->i_mode = S_IFCHR|S_IRUGO;
2173         inode->i_uid  = current->fsuid;
2174         inode->i_gid  = current->fsgid;
2175
2176         sprintf(name, "[%lu]", inode->i_ino);
2177         this.name = name;
2178         this.len  = strlen(name);
2179         this.hash = inode->i_ino;
2180
2181         ret = -ENOMEM;
2182
2183         /*
2184          * allocate a new dcache entry
2185          */
2186         file->f_dentry = d_alloc(pfmfs_mnt->mnt_sb->s_root, &this);
2187         if (!file->f_dentry) goto out;
2188
2189         file->f_dentry->d_op = &pfmfs_dentry_operations;
2190
2191         d_add(file->f_dentry, inode);
2192         file->f_vfsmnt = mntget(pfmfs_mnt);
2193         file->f_mapping = inode->i_mapping;
2194
2195         file->f_op    = &pfm_file_ops;
2196         file->f_mode  = FMODE_READ;
2197         file->f_flags = O_RDONLY;
2198         file->f_pos   = 0;
2199
2200         /*
2201          * may have to delay until context is attached?
2202          */
2203         fd_install(fd, file);
2204
2205         /*
2206          * the file structure we will use
2207          */
2208         *cfile = file;
2209
2210         return fd;
2211 out:
2212         if (file) put_filp(file);
2213         put_unused_fd(fd);
2214         return ret;
2215 }
2216
2217 static void
2218 pfm_free_fd(int fd, struct file *file)
2219 {
2220         struct files_struct *files = current->files;
2221         struct fdtable *fdt;
2222
2223         /* 
2224          * there ie no fd_uninstall(), so we do it here
2225          */
2226         spin_lock(&files->file_lock);
2227         fdt = files_fdtable(files);
2228         rcu_assign_pointer(fdt->fd[fd], NULL);
2229         spin_unlock(&files->file_lock);
2230
2231         if (file)
2232                 put_filp(file);
2233         put_unused_fd(fd);
2234 }
2235
2236 static int
2237 pfm_remap_buffer(struct vm_area_struct *vma, unsigned long buf, unsigned long addr, unsigned long size)
2238 {
2239         DPRINT(("CPU%d buf=0x%lx addr=0x%lx size=%ld\n", smp_processor_id(), buf, addr, size));
2240
2241         while (size > 0) {
2242                 unsigned long pfn = ia64_tpa(buf) >> PAGE_SHIFT;
2243
2244
2245                 if (remap_pfn_range(vma, addr, pfn, PAGE_SIZE, PAGE_READONLY))
2246                         return -ENOMEM;
2247
2248                 addr  += PAGE_SIZE;
2249                 buf   += PAGE_SIZE;
2250                 size  -= PAGE_SIZE;
2251         }
2252         return 0;
2253 }
2254
2255 /*
2256  * allocate a sampling buffer and remaps it into the user address space of the task
2257  */
2258 static int
2259 pfm_smpl_buffer_alloc(struct task_struct *task, pfm_context_t *ctx, unsigned long rsize, void **user_vaddr)
2260 {
2261         struct mm_struct *mm = task->mm;
2262         struct vm_area_struct *vma = NULL;
2263         unsigned long size;
2264         void *smpl_buf;
2265
2266
2267         /*
2268          * the fixed header + requested size and align to page boundary
2269          */
2270         size = PAGE_ALIGN(rsize);
2271
2272         DPRINT(("sampling buffer rsize=%lu size=%lu bytes\n", rsize, size));
2273
2274         /*
2275          * check requested size to avoid Denial-of-service attacks
2276          * XXX: may have to refine this test
2277          * Check against address space limit.
2278          *
2279          * if ((mm->total_vm << PAGE_SHIFT) + len> task->rlim[RLIMIT_AS].rlim_cur)
2280          *      return -ENOMEM;
2281          */
2282         if (size > task->signal->rlim[RLIMIT_MEMLOCK].rlim_cur)
2283                 return -ENOMEM;
2284
2285         /*
2286          * We do the easy to undo allocations first.
2287          *
2288          * pfm_rvmalloc(), clears the buffer, so there is no leak
2289          */
2290         smpl_buf = pfm_rvmalloc(size);
2291         if (smpl_buf == NULL) {
2292                 DPRINT(("Can't allocate sampling buffer\n"));
2293                 return -ENOMEM;
2294         }
2295
2296         DPRINT(("smpl_buf @%p\n", smpl_buf));
2297
2298         /* allocate vma */
2299         vma = kmem_cache_alloc(vm_area_cachep, SLAB_KERNEL);
2300         if (!vma) {
2301                 DPRINT(("Cannot allocate vma\n"));
2302                 goto error_kmem;
2303         }
2304         memset(vma, 0, sizeof(*vma));
2305
2306         /*
2307          * partially initialize the vma for the sampling buffer
2308          */
2309         vma->vm_mm           = mm;
2310         vma->vm_flags        = VM_READ| VM_MAYREAD |VM_RESERVED;
2311         vma->vm_page_prot    = PAGE_READONLY; /* XXX may need to change */
2312
2313         /*
2314          * Now we have everything we need and we can initialize
2315          * and connect all the data structures
2316          */
2317
2318         ctx->ctx_smpl_hdr   = smpl_buf;
2319         ctx->ctx_smpl_size  = size; /* aligned size */
2320
2321         /*
2322          * Let's do the difficult operations next.
2323          *
2324          * now we atomically find some area in the address space and
2325          * remap the buffer in it.
2326          */
2327         down_write(&task->mm->mmap_sem);
2328
2329         /* find some free area in address space, must have mmap sem held */
2330         vma->vm_start = pfm_get_unmapped_area(NULL, 0, size, 0, MAP_PRIVATE|MAP_ANONYMOUS, 0);
2331         if (vma->vm_start == 0UL) {
2332                 DPRINT(("Cannot find unmapped area for size %ld\n", size));
2333                 up_write(&task->mm->mmap_sem);
2334                 goto error;
2335         }
2336         vma->vm_end = vma->vm_start + size;
2337         vma->vm_pgoff = vma->vm_start >> PAGE_SHIFT;
2338
2339         DPRINT(("aligned size=%ld, hdr=%p mapped @0x%lx\n", size, ctx->ctx_smpl_hdr, vma->vm_start));
2340
2341         /* can only be applied to current task, need to have the mm semaphore held when called */
2342         if (pfm_remap_buffer(vma, (unsigned long)smpl_buf, vma->vm_start, size)) {
2343                 DPRINT(("Can't remap buffer\n"));
2344                 up_write(&task->mm->mmap_sem);
2345                 goto error;
2346         }
2347
2348         /*
2349          * now insert the vma in the vm list for the process, must be
2350          * done with mmap lock held
2351          */
2352         insert_vm_struct(mm, vma);
2353
2354         mm->total_vm  += size >> PAGE_SHIFT;
2355         vm_stat_account(vma);
2356         up_write(&task->mm->mmap_sem);
2357
2358         /*
2359          * keep track of user level virtual address
2360          */
2361         ctx->ctx_smpl_vaddr = (void *)vma->vm_start;
2362         *(unsigned long *)user_vaddr = vma->vm_start;
2363
2364         return 0;
2365
2366 error:
2367         kmem_cache_free(vm_area_cachep, vma);
2368 error_kmem:
2369         pfm_rvfree(smpl_buf, size);
2370
2371         return -ENOMEM;
2372 }
2373
2374 /*
2375  * XXX: do something better here
2376  */
2377 static int
2378 pfm_bad_permissions(struct task_struct *task)
2379 {
2380         /* inspired by ptrace_attach() */
2381         DPRINT(("cur: uid=%d gid=%d task: euid=%d suid=%d uid=%d egid=%d sgid=%d\n",
2382                 current->uid,
2383                 current->gid,
2384                 task->euid,
2385                 task->suid,
2386                 task->uid,
2387                 task->egid,
2388                 task->sgid));
2389
2390         return ((current->uid != task->euid)
2391             || (current->uid != task->suid)
2392             || (current->uid != task->uid)
2393             || (current->gid != task->egid)
2394             || (current->gid != task->sgid)
2395             || (current->gid != task->gid)) && !capable(CAP_SYS_PTRACE);
2396 }
2397
2398 static int
2399 pfarg_is_sane(struct task_struct *task, pfarg_context_t *pfx)
2400 {
2401         int ctx_flags;
2402
2403         /* valid signal */
2404
2405         ctx_flags = pfx->ctx_flags;
2406
2407         if (ctx_flags & PFM_FL_SYSTEM_WIDE) {
2408
2409                 /*
2410                  * cannot block in this mode
2411                  */
2412                 if (ctx_flags & PFM_FL_NOTIFY_BLOCK) {
2413                         DPRINT(("cannot use blocking mode when in system wide monitoring\n"));
2414                         return -EINVAL;
2415                 }
2416         } else {
2417         }
2418         /* probably more to add here */
2419
2420         return 0;
2421 }
2422
2423 static int
2424 pfm_setup_buffer_fmt(struct task_struct *task, pfm_context_t *ctx, unsigned int ctx_flags,
2425                      unsigned int cpu, pfarg_context_t *arg)
2426 {
2427         pfm_buffer_fmt_t *fmt = NULL;
2428         unsigned long size = 0UL;
2429         void *uaddr = NULL;
2430         void *fmt_arg = NULL;
2431         int ret = 0;
2432 #define PFM_CTXARG_BUF_ARG(a)   (pfm_buffer_fmt_t *)(a+1)
2433
2434         /* invoke and lock buffer format, if found */
2435         fmt = pfm_find_buffer_fmt(arg->ctx_smpl_buf_id);
2436         if (fmt == NULL) {
2437                 DPRINT(("[%d] cannot find buffer format\n", task->pid));
2438                 return -EINVAL;
2439         }
2440
2441         /*
2442          * buffer argument MUST be contiguous to pfarg_context_t
2443          */
2444         if (fmt->fmt_arg_size) fmt_arg = PFM_CTXARG_BUF_ARG(arg);
2445
2446         ret = pfm_buf_fmt_validate(fmt, task, ctx_flags, cpu, fmt_arg);
2447
2448         DPRINT(("[%d] after validate(0x%x,%d,%p)=%d\n", task->pid, ctx_flags, cpu, fmt_arg, ret));
2449
2450         if (ret) goto error;
2451
2452         /* link buffer format and context */
2453         ctx->ctx_buf_fmt = fmt;
2454
2455         /*
2456          * check if buffer format wants to use perfmon buffer allocation/mapping service
2457          */
2458         ret = pfm_buf_fmt_getsize(fmt, task, ctx_flags, cpu, fmt_arg, &size);
2459         if (ret) goto error;
2460
2461         if (size) {
2462                 /*
2463                  * buffer is always remapped into the caller's address space
2464                  */
2465                 ret = pfm_smpl_buffer_alloc(current, ctx, size, &uaddr);
2466                 if (ret) goto error;
2467
2468                 /* keep track of user address of buffer */
2469                 arg->ctx_smpl_vaddr = uaddr;
2470         }
2471         ret = pfm_buf_fmt_init(fmt, task, ctx->ctx_smpl_hdr, ctx_flags, cpu, fmt_arg);
2472
2473 error:
2474         return ret;
2475 }
2476
2477 static void
2478 pfm_reset_pmu_state(pfm_context_t *ctx)
2479 {
2480         int i;
2481
2482         /*
2483          * install reset values for PMC.
2484          */
2485         for (i=1; PMC_IS_LAST(i) == 0; i++) {
2486                 if (PMC_IS_IMPL(i) == 0) continue;
2487                 ctx->ctx_pmcs[i] = PMC_DFL_VAL(i);
2488                 DPRINT(("pmc[%d]=0x%lx\n", i, ctx->ctx_pmcs[i]));
2489         }
2490         /*
2491          * PMD registers are set to 0UL when the context in memset()
2492          */
2493
2494         /*
2495          * On context switched restore, we must restore ALL pmc and ALL pmd even
2496          * when they are not actively used by the task. In UP, the incoming process
2497          * may otherwise pick up left over PMC, PMD state from the previous process.
2498          * As opposed to PMD, stale PMC can cause harm to the incoming
2499          * process because they may change what is being measured.
2500          * Therefore, we must systematically reinstall the entire
2501          * PMC state. In SMP, the same thing is possible on the
2502          * same CPU but also on between 2 CPUs.
2503          *
2504          * The problem with PMD is information leaking especially
2505          * to user level when psr.sp=0
2506          *
2507          * There is unfortunately no easy way to avoid this problem
2508          * on either UP or SMP. This definitively slows down the
2509          * pfm_load_regs() function.
2510          */
2511
2512          /*
2513           * bitmask of all PMCs accessible to this context
2514           *
2515           * PMC0 is treated differently.
2516           */
2517         ctx->ctx_all_pmcs[0] = pmu_conf->impl_pmcs[0] & ~0x1;
2518
2519         /*
2520          * bitmask of all PMDs that are accesible to this context
2521          */
2522         ctx->ctx_all_pmds[0] = pmu_conf->impl_pmds[0];
2523
2524         DPRINT(("<%d> all_pmcs=0x%lx all_pmds=0x%lx\n", ctx->ctx_fd, ctx->ctx_all_pmcs[0],ctx->ctx_all_pmds[0]));
2525
2526         /*
2527          * useful in case of re-enable after disable
2528          */
2529         ctx->ctx_used_ibrs[0] = 0UL;
2530         ctx->ctx_used_dbrs[0] = 0UL;
2531 }
2532
2533 static int
2534 pfm_ctx_getsize(void *arg, size_t *sz)
2535 {
2536         pfarg_context_t *req = (pfarg_context_t *)arg;
2537         pfm_buffer_fmt_t *fmt;
2538
2539         *sz = 0;
2540
2541         if (!pfm_uuid_cmp(req->ctx_smpl_buf_id, pfm_null_uuid)) return 0;
2542
2543         fmt = pfm_find_buffer_fmt(req->ctx_smpl_buf_id);
2544         if (fmt == NULL) {
2545                 DPRINT(("cannot find buffer format\n"));
2546                 return -EINVAL;
2547         }
2548         /* get just enough to copy in user parameters */
2549         *sz = fmt->fmt_arg_size;
2550         DPRINT(("arg_size=%lu\n", *sz));
2551
2552         return 0;
2553 }
2554
2555
2556
2557 /*
2558  * cannot attach if :
2559  *      - kernel task
2560  *      - task not owned by caller
2561  *      - task incompatible with context mode
2562  */
2563 static int
2564 pfm_task_incompatible(pfm_context_t *ctx, struct task_struct *task)
2565 {
2566         /*
2567          * no kernel task or task not owner by caller
2568          */
2569         if (task->mm == NULL) {
2570                 DPRINT(("task [%d] has not memory context (kernel thread)\n", task->pid));
2571                 return -EPERM;
2572         }
2573         if (pfm_bad_permissions(task)) {
2574                 DPRINT(("no permission to attach to  [%d]\n", task->pid));
2575                 return -EPERM;
2576         }
2577         /*
2578          * cannot block in self-monitoring mode
2579          */
2580         if (CTX_OVFL_NOBLOCK(ctx) == 0 && task == current) {
2581                 DPRINT(("cannot load a blocking context on self for [%d]\n", task->pid));
2582                 return -EINVAL;
2583         }
2584
2585         if (task->exit_state == EXIT_ZOMBIE) {
2586                 DPRINT(("cannot attach to  zombie task [%d]\n", task->pid));
2587                 return -EBUSY;
2588         }
2589
2590         /*
2591          * always ok for self
2592          */
2593         if (task == current) return 0;
2594
2595         if ((task->state != TASK_STOPPED) && (task->state != TASK_TRACED)) {
2596                 DPRINT(("cannot attach to non-stopped task [%d] state=%ld\n", task->pid, task->state));
2597                 return -EBUSY;
2598         }
2599         /*
2600          * make sure the task is off any CPU
2601          */
2602         wait_task_inactive(task);
2603
2604         /* more to come... */
2605
2606         return 0;
2607 }
2608
2609 static int
2610 pfm_get_task(pfm_context_t *ctx, pid_t pid, struct task_struct **task)
2611 {
2612         struct task_struct *p = current;
2613         int ret;
2614
2615         /* XXX: need to add more checks here */
2616         if (pid < 2) return -EPERM;
2617
2618         if (pid != current->pid) {
2619
2620                 read_lock(&tasklist_lock);
2621
2622                 p = find_task_by_pid(pid);
2623
2624                 /* make sure task cannot go away while we operate on it */
2625                 if (p) get_task_struct(p);
2626
2627                 read_unlock(&tasklist_lock);
2628
2629                 if (p == NULL) return -ESRCH;
2630         }
2631
2632         ret = pfm_task_incompatible(ctx, p);
2633         if (ret == 0) {
2634                 *task = p;
2635         } else if (p != current) {
2636                 pfm_put_task(p);
2637         }
2638         return ret;
2639 }
2640
2641
2642
2643 static int
2644 pfm_context_create(pfm_context_t *ctx, void *arg, int count, struct pt_regs *regs)
2645 {
2646         pfarg_context_t *req = (pfarg_context_t *)arg;
2647         struct file *filp;
2648         int ctx_flags;
2649         int ret;
2650
2651         /* let's check the arguments first */
2652         ret = pfarg_is_sane(current, req);
2653         if (ret < 0) return ret;
2654
2655         ctx_flags = req->ctx_flags;
2656
2657         ret = -ENOMEM;
2658
2659         ctx = pfm_context_alloc();
2660         if (!ctx) goto error;
2661
2662         ret = pfm_alloc_fd(&filp);
2663         if (ret < 0) goto error_file;
2664
2665         req->ctx_fd = ctx->ctx_fd = ret;
2666
2667         /*
2668          * attach context to file
2669          */
2670         filp->private_data = ctx;
2671
2672         /*
2673          * does the user want to sample?
2674          */
2675         if (pfm_uuid_cmp(req->ctx_smpl_buf_id, pfm_null_uuid)) {
2676                 ret = pfm_setup_buffer_fmt(current, ctx, ctx_flags, 0, req);
2677                 if (ret) goto buffer_error;
2678         }
2679
2680         /*
2681          * init context protection lock
2682          */
2683         spin_lock_init(&ctx->ctx_lock);
2684
2685         /*
2686          * context is unloaded
2687          */
2688         ctx->ctx_state = PFM_CTX_UNLOADED;
2689
2690         /*
2691          * initialization of context's flags
2692          */
2693         ctx->ctx_fl_block       = (ctx_flags & PFM_FL_NOTIFY_BLOCK) ? 1 : 0;
2694         ctx->ctx_fl_system      = (ctx_flags & PFM_FL_SYSTEM_WIDE) ? 1: 0;
2695         ctx->ctx_fl_is_sampling = ctx->ctx_buf_fmt ? 1 : 0; /* assume record() is defined */
2696         ctx->ctx_fl_no_msg      = (ctx_flags & PFM_FL_OVFL_NO_MSG) ? 1: 0;
2697         /*
2698          * will move to set properties
2699          * ctx->ctx_fl_excl_idle   = (ctx_flags & PFM_FL_EXCL_IDLE) ? 1: 0;
2700          */
2701
2702         /*
2703          * init restart semaphore to locked
2704          */
2705         sema_init(&ctx->ctx_restart_sem, 0);
2706
2707         /*
2708          * activation is used in SMP only
2709          */
2710         ctx->ctx_last_activation = PFM_INVALID_ACTIVATION;
2711         SET_LAST_CPU(ctx, -1);
2712
2713         /*
2714          * initialize notification message queue
2715          */
2716         ctx->ctx_msgq_head = ctx->ctx_msgq_tail = 0;
2717         init_waitqueue_head(&ctx->ctx_msgq_wait);
2718         init_waitqueue_head(&ctx->ctx_zombieq);
2719
2720         DPRINT(("ctx=%p flags=0x%x system=%d notify_block=%d excl_idle=%d no_msg=%d ctx_fd=%d \n",
2721                 ctx,
2722                 ctx_flags,
2723                 ctx->ctx_fl_system,
2724                 ctx->ctx_fl_block,
2725                 ctx->ctx_fl_excl_idle,
2726                 ctx->ctx_fl_no_msg,
2727                 ctx->ctx_fd));
2728
2729         /*
2730          * initialize soft PMU state
2731          */
2732         pfm_reset_pmu_state(ctx);
2733
2734         return 0;
2735
2736 buffer_error:
2737         pfm_free_fd(ctx->ctx_fd, filp);
2738
2739         if (ctx->ctx_buf_fmt) {
2740                 pfm_buf_fmt_exit(ctx->ctx_buf_fmt, current, NULL, regs);
2741         }
2742 error_file:
2743         pfm_context_free(ctx);
2744
2745 error:
2746         return ret;
2747 }
2748
2749 static inline unsigned long
2750 pfm_new_counter_value (pfm_counter_t *reg, int is_long_reset)
2751 {
2752         unsigned long val = is_long_reset ? reg->long_reset : reg->short_reset;
2753         unsigned long new_seed, old_seed = reg->seed, mask = reg->mask;
2754         extern unsigned long carta_random32 (unsigned long seed);
2755
2756         if (reg->flags & PFM_REGFL_RANDOM) {
2757                 new_seed = carta_random32(old_seed);
2758                 val -= (old_seed & mask);       /* counter values are negative numbers! */
2759                 if ((mask >> 32) != 0)
2760                         /* construct a full 64-bit random value: */
2761                         new_seed |= carta_random32(old_seed >> 32) << 32;
2762                 reg->seed = new_seed;
2763         }
2764         reg->lval = val;
2765         return val;
2766 }
2767
2768 static void
2769 pfm_reset_regs_masked(pfm_context_t *ctx, unsigned long *ovfl_regs, int is_long_reset)
2770 {
2771         unsigned long mask = ovfl_regs[0];
2772         unsigned long reset_others = 0UL;
2773         unsigned long val;
2774         int i;
2775
2776         /*
2777          * now restore reset value on sampling overflowed counters
2778          */
2779         mask >>= PMU_FIRST_COUNTER;
2780         for(i = PMU_FIRST_COUNTER; mask; i++, mask >>= 1) {
2781
2782                 if ((mask & 0x1UL) == 0UL) continue;
2783
2784                 ctx->ctx_pmds[i].val = val = pfm_new_counter_value(ctx->ctx_pmds+ i, is_long_reset);
2785                 reset_others        |= ctx->ctx_pmds[i].reset_pmds[0];
2786
2787                 DPRINT_ovfl((" %s reset ctx_pmds[%d]=%lx\n", is_long_reset ? "long" : "short", i, val));
2788         }
2789
2790         /*
2791          * Now take care of resetting the other registers
2792          */
2793         for(i = 0; reset_others; i++, reset_others >>= 1) {
2794
2795                 if ((reset_others & 0x1) == 0) continue;
2796
2797                 ctx->ctx_pmds[i].val = val = pfm_new_counter_value(ctx->ctx_pmds + i, is_long_reset);
2798
2799                 DPRINT_ovfl(("%s reset_others pmd[%d]=%lx\n",
2800                           is_long_reset ? "long" : "short", i, val));
2801         }
2802 }
2803
2804 static void
2805 pfm_reset_regs(pfm_context_t *ctx, unsigned long *ovfl_regs, int is_long_reset)
2806 {
2807         unsigned long mask = ovfl_regs[0];
2808         unsigned long reset_others = 0UL;
2809         unsigned long val;
2810         int i;
2811
2812         DPRINT_ovfl(("ovfl_regs=0x%lx is_long_reset=%d\n", ovfl_regs[0], is_long_reset));
2813
2814         if (ctx->ctx_state == PFM_CTX_MASKED) {
2815                 pfm_reset_regs_masked(ctx, ovfl_regs, is_long_reset);
2816                 return;
2817         }
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                 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                 pfm_write_soft_counter(ctx, i, val);
2833         }
2834
2835         /*
2836          * Now take care of resetting the other registers
2837          */
2838         for(i = 0; reset_others; i++, reset_others >>= 1) {
2839
2840                 if ((reset_others & 0x1) == 0) continue;
2841
2842                 val = pfm_new_counter_value(ctx->ctx_pmds + i, is_long_reset);
2843
2844                 if (PMD_IS_COUNTING(i)) {
2845                         pfm_write_soft_counter(ctx, i, val);
2846                 } else {
2847                         ia64_set_pmd(i, val);
2848                 }
2849                 DPRINT_ovfl(("%s reset_others pmd[%d]=%lx\n",
2850                           is_long_reset ? "long" : "short", i, val));
2851         }
2852         ia64_srlz_d();
2853 }
2854
2855 static int
2856 pfm_write_pmcs(pfm_context_t *ctx, void *arg, int count, struct pt_regs *regs)
2857 {
2858         struct thread_struct *thread = NULL;
2859         struct task_struct *task;
2860         pfarg_reg_t *req = (pfarg_reg_t *)arg;
2861         unsigned long value, pmc_pm;
2862         unsigned long smpl_pmds, reset_pmds, impl_pmds;
2863         unsigned int cnum, reg_flags, flags, pmc_type;
2864         int i, can_access_pmu = 0, is_loaded, is_system, expert_mode;
2865         int is_monitor, is_counting, state;
2866         int ret = -EINVAL;
2867         pfm_reg_check_t wr_func;
2868 #define PFM_CHECK_PMC_PM(x, y, z) ((x)->ctx_fl_system ^ PMC_PM(y, z))
2869
2870         state     = ctx->ctx_state;
2871         is_loaded = state == PFM_CTX_LOADED ? 1 : 0;
2872         is_system = ctx->ctx_fl_system;
2873         task      = ctx->ctx_task;
2874         impl_pmds = pmu_conf->impl_pmds[0];
2875
2876         if (state == PFM_CTX_ZOMBIE) return -EINVAL;
2877
2878         if (is_loaded) {
2879                 thread = &task->thread;
2880                 /*
2881                  * In system wide and when the context is loaded, access can only happen
2882                  * when the caller is running on the CPU being monitored by the session.
2883                  * It does not have to be the owner (ctx_task) of the context per se.
2884                  */
2885                 if (is_system && ctx->ctx_cpu != smp_processor_id()) {
2886                         DPRINT(("should be running on CPU%d\n", ctx->ctx_cpu));
2887                         return -EBUSY;
2888                 }
2889                 can_access_pmu = GET_PMU_OWNER() == task || is_system ? 1 : 0;
2890         }
2891         expert_mode = pfm_sysctl.expert_mode; 
2892
2893         for (i = 0; i < count; i++, req++) {
2894
2895                 cnum       = req->reg_num;
2896                 reg_flags  = req->reg_flags;
2897                 value      = req->reg_value;
2898                 smpl_pmds  = req->reg_smpl_pmds[0];
2899                 reset_pmds = req->reg_reset_pmds[0];
2900                 flags      = 0;
2901
2902
2903                 if (cnum >= PMU_MAX_PMCS) {
2904                         DPRINT(("pmc%u is invalid\n", cnum));
2905                         goto error;
2906                 }
2907
2908                 pmc_type   = pmu_conf->pmc_desc[cnum].type;
2909                 pmc_pm     = (value >> pmu_conf->pmc_desc[cnum].pm_pos) & 0x1;
2910                 is_counting = (pmc_type & PFM_REG_COUNTING) == PFM_REG_COUNTING ? 1 : 0;
2911                 is_monitor  = (pmc_type & PFM_REG_MONITOR) == PFM_REG_MONITOR ? 1 : 0;
2912
2913                 /*
2914                  * we reject all non implemented PMC as well
2915                  * as attempts to modify PMC[0-3] which are used
2916                  * as status registers by the PMU
2917                  */
2918                 if ((pmc_type & PFM_REG_IMPL) == 0 || (pmc_type & PFM_REG_CONTROL) == PFM_REG_CONTROL) {
2919                         DPRINT(("pmc%u is unimplemented or no-access pmc_type=%x\n", cnum, pmc_type));
2920                         goto error;
2921                 }
2922                 wr_func = pmu_conf->pmc_desc[cnum].write_check;
2923                 /*
2924                  * If the PMC is a monitor, then if the value is not the default:
2925                  *      - system-wide session: PMCx.pm=1 (privileged monitor)
2926                  *      - per-task           : PMCx.pm=0 (user monitor)
2927                  */
2928                 if (is_monitor && value != PMC_DFL_VAL(cnum) && is_system ^ pmc_pm) {
2929                         DPRINT(("pmc%u pmc_pm=%lu is_system=%d\n",
2930                                 cnum,
2931                                 pmc_pm,
2932                                 is_system));
2933                         goto error;
2934                 }
2935
2936                 if (is_counting) {
2937                         /*
2938                          * enforce generation of overflow interrupt. Necessary on all
2939                          * CPUs.
2940                          */
2941                         value |= 1 << PMU_PMC_OI;
2942
2943                         if (reg_flags & PFM_REGFL_OVFL_NOTIFY) {
2944                                 flags |= PFM_REGFL_OVFL_NOTIFY;
2945                         }
2946
2947                         if (reg_flags & PFM_REGFL_RANDOM) flags |= PFM_REGFL_RANDOM;
2948
2949                         /* verify validity of smpl_pmds */
2950                         if ((smpl_pmds & impl_pmds) != smpl_pmds) {
2951                                 DPRINT(("invalid smpl_pmds 0x%lx for pmc%u\n", smpl_pmds, cnum));
2952                                 goto error;
2953                         }
2954
2955                         /* verify validity of reset_pmds */
2956                         if ((reset_pmds & impl_pmds) != reset_pmds) {
2957                                 DPRINT(("invalid reset_pmds 0x%lx for pmc%u\n", reset_pmds, cnum));
2958                                 goto error;
2959                         }
2960                 } else {
2961                         if (reg_flags & (PFM_REGFL_OVFL_NOTIFY|PFM_REGFL_RANDOM)) {
2962                                 DPRINT(("cannot set ovfl_notify or random on pmc%u\n", cnum));
2963                                 goto error;
2964                         }
2965                         /* eventid on non-counting monitors are ignored */
2966                 }
2967
2968                 /*
2969                  * execute write checker, if any
2970                  */
2971                 if (likely(expert_mode == 0 && wr_func)) {
2972                         ret = (*wr_func)(task, ctx, cnum, &value, regs);
2973                         if (ret) goto error;
2974                         ret = -EINVAL;
2975                 }
2976
2977                 /*
2978                  * no error on this register
2979                  */
2980                 PFM_REG_RETFLAG_SET(req->reg_flags, 0);
2981
2982                 /*
2983                  * Now we commit the changes to the software state
2984                  */
2985
2986                 /*
2987                  * update overflow information
2988                  */
2989                 if (is_counting) {
2990                         /*
2991                          * full flag update each time a register is programmed
2992                          */
2993                         ctx->ctx_pmds[cnum].flags = flags;
2994
2995                         ctx->ctx_pmds[cnum].reset_pmds[0] = reset_pmds;
2996                         ctx->ctx_pmds[cnum].smpl_pmds[0]  = smpl_pmds;
2997                         ctx->ctx_pmds[cnum].eventid       = req->reg_smpl_eventid;
2998
2999                         /*
3000                          * Mark all PMDS to be accessed as used.
3001                          *
3002                          * We do not keep track of PMC because we have to
3003                          * systematically restore ALL of them.
3004                          *
3005                          * We do not update the used_monitors mask, because
3006                          * if we have not programmed them, then will be in
3007                          * a quiescent state, therefore we will not need to
3008                          * mask/restore then when context is MASKED.
3009                          */
3010                         CTX_USED_PMD(ctx, reset_pmds);
3011                         CTX_USED_PMD(ctx, smpl_pmds);
3012                         /*
3013                          * make sure we do not try to reset on
3014                          * restart because we have established new values
3015                          */
3016                         if (state == PFM_CTX_MASKED) ctx->ctx_ovfl_regs[0] &= ~1UL << cnum;
3017                 }
3018                 /*
3019                  * Needed in case the user does not initialize the equivalent
3020                  * PMD. Clearing is done indirectly via pfm_reset_pmu_state() so there is no
3021                  * possible leak here.
3022                  */
3023                 CTX_USED_PMD(ctx, pmu_conf->pmc_desc[cnum].dep_pmd[0]);
3024
3025                 /*
3026                  * keep track of the monitor PMC that we are using.
3027                  * we save the value of the pmc in ctx_pmcs[] and if
3028                  * the monitoring is not stopped for the context we also
3029                  * place it in the saved state area so that it will be
3030                  * picked up later by the context switch code.
3031                  *
3032                  * The value in ctx_pmcs[] can only be changed in pfm_write_pmcs().
3033                  *
3034                  * The value in thread->pmcs[] may be modified on overflow, i.e.,  when
3035                  * monitoring needs to be stopped.
3036                  */
3037                 if (is_monitor) CTX_USED_MONITOR(ctx, 1UL << cnum);
3038
3039                 /*
3040                  * update context state
3041                  */
3042                 ctx->ctx_pmcs[cnum] = value;
3043
3044                 if (is_loaded) {
3045                         /*
3046                          * write thread state
3047                          */
3048                         if (is_system == 0) thread->pmcs[cnum] = value;
3049
3050                         /*
3051                          * write hardware register if we can
3052                          */
3053                         if (can_access_pmu) {
3054                                 ia64_set_pmc(cnum, value);
3055                         }
3056 #ifdef CONFIG_SMP
3057                         else {
3058                                 /*
3059                                  * per-task SMP only here
3060                                  *
3061                                  * we are guaranteed that the task is not running on the other CPU,
3062                                  * we indicate that this PMD will need to be reloaded if the task
3063                                  * is rescheduled on the CPU it ran last on.
3064                                  */
3065                                 ctx->ctx_reload_pmcs[0] |= 1UL << cnum;
3066                         }
3067 #endif
3068                 }
3069
3070                 DPRINT(("pmc[%u]=0x%lx ld=%d apmu=%d flags=0x%x all_pmcs=0x%lx used_pmds=0x%lx eventid=%ld smpl_pmds=0x%lx reset_pmds=0x%lx reloads_pmcs=0x%lx used_monitors=0x%lx ovfl_regs=0x%lx\n",
3071                           cnum,
3072                           value,
3073                           is_loaded,
3074                           can_access_pmu,
3075                           flags,
3076                           ctx->ctx_all_pmcs[0],
3077                           ctx->ctx_used_pmds[0],
3078                           ctx->ctx_pmds[cnum].eventid,
3079                           smpl_pmds,
3080                           reset_pmds,
3081                           ctx->ctx_reload_pmcs[0],
3082                           ctx->ctx_used_monitors[0],
3083                           ctx->ctx_ovfl_regs[0]));
3084         }
3085
3086         /*
3087          * make sure the changes are visible
3088          */
3089         if (can_access_pmu) ia64_srlz_d();
3090
3091         return 0;
3092 error:
3093         PFM_REG_RETFLAG_SET(req->reg_flags, PFM_REG_RETFL_EINVAL);
3094         return ret;
3095 }
3096
3097 static int
3098 pfm_write_pmds(pfm_context_t *ctx, void *arg, int count, struct pt_regs *regs)
3099 {
3100         struct thread_struct *thread = NULL;
3101         struct task_struct *task;
3102         pfarg_reg_t *req = (pfarg_reg_t *)arg;
3103         unsigned long value, hw_value, ovfl_mask;
3104         unsigned int cnum;
3105         int i, can_access_pmu = 0, state;
3106         int is_counting, is_loaded, is_system, expert_mode;
3107         int ret = -EINVAL;
3108         pfm_reg_check_t wr_func;
3109
3110
3111         state     = ctx->ctx_state;
3112         is_loaded = state == PFM_CTX_LOADED ? 1 : 0;
3113         is_system = ctx->ctx_fl_system;
3114         ovfl_mask = pmu_conf->ovfl_val;
3115         task      = ctx->ctx_task;
3116
3117         if (unlikely(state == PFM_CTX_ZOMBIE)) return -EINVAL;
3118
3119         /*
3120          * on both UP and SMP, we can only write to the PMC when the task is
3121          * the owner of the local PMU.
3122          */
3123         if (likely(is_loaded)) {
3124                 thread = &task->thread;
3125                 /*
3126                  * In system wide and when the context is loaded, access can only happen
3127                  * when the caller is running on the CPU being monitored by the session.
3128                  * It does not have to be the owner (ctx_task) of the context per se.
3129                  */
3130                 if (unlikely(is_system && ctx->ctx_cpu != smp_processor_id())) {
3131                         DPRINT(("should be running on CPU%d\n", ctx->ctx_cpu));
3132                         return -EBUSY;
3133                 }
3134                 can_access_pmu = GET_PMU_OWNER() == task || is_system ? 1 : 0;
3135         }
3136         expert_mode = pfm_sysctl.expert_mode; 
3137
3138         for (i = 0; i < count; i++, req++) {
3139
3140                 cnum  = req->reg_num;
3141                 value = req->reg_value;
3142
3143                 if (!PMD_IS_IMPL(cnum)) {
3144                         DPRINT(("pmd[%u] is unimplemented or invalid\n", cnum));
3145                         goto abort_mission;
3146                 }
3147                 is_counting = PMD_IS_COUNTING(cnum);
3148                 wr_func     = pmu_conf->pmd_desc[cnum].write_check;
3149
3150                 /*
3151                  * execute write checker, if any
3152                  */
3153                 if (unlikely(expert_mode == 0 && wr_func)) {
3154                         unsigned long v = value;
3155
3156                         ret = (*wr_func)(task, ctx, cnum, &v, regs);
3157                         if (ret) goto abort_mission;
3158
3159                         value = v;
3160                         ret   = -EINVAL;
3161                 }
3162
3163                 /*
3164                  * no error on this register
3165                  */
3166                 PFM_REG_RETFLAG_SET(req->reg_flags, 0);
3167
3168                 /*
3169                  * now commit changes to software state
3170                  */
3171                 hw_value = value;
3172
3173                 /*
3174                  * update virtualized (64bits) counter
3175                  */
3176                 if (is_counting) {
3177                         /*
3178                          * write context state
3179                          */
3180                         ctx->ctx_pmds[cnum].lval = value;
3181
3182                         /*
3183                          * when context is load we use the split value
3184                          */
3185                         if (is_loaded) {
3186                                 hw_value = value &  ovfl_mask;
3187                                 value    = value & ~ovfl_mask;
3188                         }
3189                 }
3190                 /*
3191                  * update reset values (not just for counters)
3192                  */
3193                 ctx->ctx_pmds[cnum].long_reset  = req->reg_long_reset;
3194                 ctx->ctx_pmds[cnum].short_reset = req->reg_short_reset;
3195
3196                 /*
3197                  * update randomization parameters (not just for counters)
3198                  */
3199                 ctx->ctx_pmds[cnum].seed = req->reg_random_seed;
3200                 ctx->ctx_pmds[cnum].mask = req->reg_random_mask;
3201
3202                 /*
3203                  * update context value
3204                  */
3205                 ctx->ctx_pmds[cnum].val  = value;
3206
3207                 /*
3208                  * Keep track of what we use
3209                  *
3210                  * We do not keep track of PMC because we have to
3211                  * systematically restore ALL of them.
3212                  */
3213                 CTX_USED_PMD(ctx, PMD_PMD_DEP(cnum));
3214
3215                 /*
3216                  * mark this PMD register used as well
3217                  */
3218                 CTX_USED_PMD(ctx, RDEP(cnum));
3219
3220                 /*
3221                  * make sure we do not try to reset on
3222                  * restart because we have established new values
3223                  */
3224                 if (is_counting && state == PFM_CTX_MASKED) {
3225                         ctx->ctx_ovfl_regs[0] &= ~1UL << cnum;
3226                 }
3227
3228                 if (is_loaded) {
3229                         /*
3230                          * write thread state
3231                          */
3232                         if (is_system == 0) thread->pmds[cnum] = hw_value;
3233
3234                         /*
3235                          * write hardware register if we can
3236                          */
3237                         if (can_access_pmu) {
3238                                 ia64_set_pmd(cnum, hw_value);
3239                         } else {
3240 #ifdef CONFIG_SMP
3241                                 /*
3242                                  * we are guaranteed that the task is not running on the other CPU,
3243                                  * we indicate that this PMD will need to be reloaded if the task
3244                                  * is rescheduled on the CPU it ran last on.
3245                                  */
3246                                 ctx->ctx_reload_pmds[0] |= 1UL << cnum;
3247 #endif
3248                         }
3249                 }
3250
3251                 DPRINT(("pmd[%u]=0x%lx ld=%d apmu=%d, hw_value=0x%lx ctx_pmd=0x%lx  short_reset=0x%lx "
3252                           "long_reset=0x%lx notify=%c seed=0x%lx mask=0x%lx used_pmds=0x%lx reset_pmds=0x%lx reload_pmds=0x%lx all_pmds=0x%lx ovfl_regs=0x%lx\n",
3253                         cnum,
3254                         value,
3255                         is_loaded,
3256                         can_access_pmu,
3257                         hw_value,
3258                         ctx->ctx_pmds[cnum].val,
3259                         ctx->ctx_pmds[cnum].short_reset,
3260                         ctx->ctx_pmds[cnum].long_reset,
3261                         PMC_OVFL_NOTIFY(ctx, cnum) ? 'Y':'N',
3262                         ctx->ctx_pmds[cnum].seed,
3263                         ctx->ctx_pmds[cnum].mask,
3264                         ctx->ctx_used_pmds[0],
3265                         ctx->ctx_pmds[cnum].reset_pmds[0],
3266                         ctx->ctx_reload_pmds[0],
3267                         ctx->ctx_all_pmds[0],
3268                         ctx->ctx_ovfl_regs[0]));
3269         }
3270
3271         /*
3272          * make changes visible
3273          */
3274         if (can_access_pmu) ia64_srlz_d();
3275
3276         return 0;
3277
3278 abort_mission:
3279         /*
3280          * for now, we have only one possibility for error
3281          */
3282         PFM_REG_RETFLAG_SET(req->reg_flags, PFM_REG_RETFL_EINVAL);
3283         return ret;
3284 }
3285
3286 /*
3287  * By the way of PROTECT_CONTEXT(), interrupts are masked while we are in this function.
3288  * Therefore we know, we do not have to worry about the PMU overflow interrupt. If an
3289  * interrupt is delivered during the call, it will be kept pending until we leave, making
3290  * it appears as if it had been generated at the UNPROTECT_CONTEXT(). At least we are
3291  * guaranteed to return consistent data to the user, it may simply be old. It is not
3292  * trivial to treat the overflow while inside the call because you may end up in
3293  * some module sampling buffer code causing deadlocks.
3294  */
3295 static int
3296 pfm_read_pmds(pfm_context_t *ctx, void *arg, int count, struct pt_regs *regs)
3297 {
3298         struct thread_struct *thread = NULL;
3299         struct task_struct *task;
3300         unsigned long val = 0UL, lval, ovfl_mask, sval;
3301         pfarg_reg_t *req = (pfarg_reg_t *)arg;
3302         unsigned int cnum, reg_flags = 0;
3303         int i, can_access_pmu = 0, state;
3304         int is_loaded, is_system, is_counting, expert_mode;
3305         int ret = -EINVAL;
3306         pfm_reg_check_t rd_func;
3307
3308         /*
3309          * access is possible when loaded only for
3310          * self-monitoring tasks or in UP mode
3311          */
3312
3313         state     = ctx->ctx_state;
3314         is_loaded = state == PFM_CTX_LOADED ? 1 : 0;
3315         is_system = ctx->ctx_fl_system;
3316         ovfl_mask = pmu_conf->ovfl_val;
3317         task      = ctx->ctx_task;
3318
3319         if (state == PFM_CTX_ZOMBIE) return -EINVAL;
3320
3321         if (likely(is_loaded)) {
3322                 thread = &task->thread;
3323                 /*
3324                  * In system wide and when the context is loaded, access can only happen
3325                  * when the caller is running on the CPU being monitored by the session.
3326                  * It does not have to be the owner (ctx_task) of the context per se.
3327                  */
3328                 if (unlikely(is_system && ctx->ctx_cpu != smp_processor_id())) {
3329                         DPRINT(("should be running on CPU%d\n", ctx->ctx_cpu));
3330                         return -EBUSY;
3331                 }
3332                 /*
3333                  * this can be true when not self-monitoring only in UP
3334                  */
3335                 can_access_pmu = GET_PMU_OWNER() == task || is_system ? 1 : 0;
3336
3337                 if (can_access_pmu) ia64_srlz_d();
3338         }
3339         expert_mode = pfm_sysctl.expert_mode; 
3340
3341         DPRINT(("ld=%d apmu=%d ctx_state=%d\n",
3342                 is_loaded,
3343                 can_access_pmu,
3344                 state));
3345
3346         /*
3347          * on both UP and SMP, we can only read the PMD from the hardware register when
3348          * the task is the owner of the local PMU.
3349          */
3350
3351         for (i = 0; i < count; i++, req++) {
3352
3353                 cnum        = req->reg_num;
3354                 reg_flags   = req->reg_flags;
3355
3356                 if (unlikely(!PMD_IS_IMPL(cnum))) goto error;
3357                 /*
3358                  * we can only read the register that we use. That includes
3359                  * the one we explicitely initialize AND the one we want included
3360                  * in the sampling buffer (smpl_regs).
3361                  *
3362                  * Having this restriction allows optimization in the ctxsw routine
3363                  * without compromising security (leaks)
3364                  */
3365                 if (unlikely(!CTX_IS_USED_PMD(ctx, cnum))) goto error;
3366
3367                 sval        = ctx->ctx_pmds[cnum].val;
3368                 lval        = ctx->ctx_pmds[cnum].lval;
3369                 is_counting = PMD_IS_COUNTING(cnum);
3370
3371                 /*
3372                  * If the task is not the current one, then we check if the
3373                  * PMU state is still in the local live register due to lazy ctxsw.
3374                  * If true, then we read directly from the registers.
3375                  */
3376                 if (can_access_pmu){
3377                         val = ia64_get_pmd(cnum);
3378                 } else {
3379                         /*
3380                          * context has been saved
3381                          * if context is zombie, then task does not exist anymore.
3382                          * In this case, we use the full value saved in the context (pfm_flush_regs()).
3383                          */
3384                         val = is_loaded ? thread->pmds[cnum] : 0UL;
3385                 }
3386                 rd_func = pmu_conf->pmd_desc[cnum].read_check;
3387
3388                 if (is_counting) {
3389                         /*
3390                          * XXX: need to check for overflow when loaded
3391                          */
3392                         val &= ovfl_mask;
3393                         val += sval;
3394                 }
3395
3396                 /*
3397                  * execute read checker, if any
3398                  */
3399                 if (unlikely(expert_mode == 0 && rd_func)) {
3400                         unsigned long v = val;
3401                         ret = (*rd_func)(ctx->ctx_task, ctx, cnum, &v, regs);
3402                         if (ret) goto error;
3403                         val = v;
3404                         ret = -EINVAL;
3405                 }
3406
3407                 PFM_REG_RETFLAG_SET(reg_flags, 0);
3408
3409                 DPRINT(("pmd[%u]=0x%lx\n", cnum, val));
3410
3411                 /*
3412                  * update register return value, abort all if problem during copy.
3413                  * we only modify the reg_flags field. no check mode is fine because
3414                  * access has been verified upfront in sys_perfmonctl().
3415                  */
3416                 req->reg_value            = val;
3417                 req->reg_flags            = reg_flags;
3418                 req->reg_last_reset_val   = lval;
3419         }
3420
3421         return 0;
3422
3423 error:
3424         PFM_REG_RETFLAG_SET(req->reg_flags, PFM_REG_RETFL_EINVAL);
3425         return ret;
3426 }
3427
3428 int
3429 pfm_mod_write_pmcs(struct task_struct *task, void *req, unsigned int nreq, struct pt_regs *regs)
3430 {
3431         pfm_context_t *ctx;
3432
3433         if (req == NULL) return -EINVAL;
3434
3435         ctx = GET_PMU_CTX();
3436
3437         if (ctx == NULL) return -EINVAL;
3438
3439         /*
3440          * for now limit to current task, which is enough when calling
3441          * from overflow handler
3442          */
3443         if (task != current && ctx->ctx_fl_system == 0) return -EBUSY;
3444
3445         return pfm_write_pmcs(ctx, req, nreq, regs);
3446 }
3447 EXPORT_SYMBOL(pfm_mod_write_pmcs);
3448
3449 int
3450 pfm_mod_read_pmds(struct task_struct *task, void *req, unsigned int nreq, struct pt_regs *regs)
3451 {
3452         pfm_context_t *ctx;
3453
3454         if (req == NULL) return -EINVAL;
3455
3456         ctx = GET_PMU_CTX();
3457
3458         if (ctx == NULL) return -EINVAL;
3459
3460         /*
3461          * for now limit to current task, which is enough when calling
3462          * from overflow handler
3463          */
3464         if (task != current && ctx->ctx_fl_system == 0) return -EBUSY;
3465
3466         return pfm_read_pmds(ctx, req, nreq, regs);
3467 }
3468 EXPORT_SYMBOL(pfm_mod_read_pmds);
3469
3470 /*
3471  * Only call this function when a process it trying to
3472  * write the debug registers (reading is always allowed)
3473  */
3474 int
3475 pfm_use_debug_registers(struct task_struct *task)
3476 {
3477         pfm_context_t *ctx = task->thread.pfm_context;
3478         unsigned long flags;
3479         int ret = 0;
3480
3481         if (pmu_conf->use_rr_dbregs == 0) return 0;
3482
3483         DPRINT(("called for [%d]\n", task->pid));
3484
3485         /*
3486          * do it only once
3487          */
3488         if (task->thread.flags & IA64_THREAD_DBG_VALID) return 0;
3489
3490         /*
3491          * Even on SMP, we do not need to use an atomic here because
3492          * the only way in is via ptrace() and this is possible only when the
3493          * process is stopped. Even in the case where the ctxsw out is not totally
3494          * completed by the time we come here, there is no way the 'stopped' process
3495          * could be in the middle of fiddling with the pfm_write_ibr_dbr() routine.
3496          * So this is always safe.
3497          */
3498         if (ctx && ctx->ctx_fl_using_dbreg == 1) return -1;
3499
3500         LOCK_PFS(flags);
3501
3502         /*
3503          * We cannot allow setting breakpoints when system wide monitoring
3504          * sessions are using the debug registers.
3505          */
3506         if (pfm_sessions.pfs_sys_use_dbregs> 0)
3507                 ret = -1;
3508         else
3509                 pfm_sessions.pfs_ptrace_use_dbregs++;
3510
3511         DPRINT(("ptrace_use_dbregs=%u  sys_use_dbregs=%u by [%d] ret = %d\n",
3512                   pfm_sessions.pfs_ptrace_use_dbregs,
3513                   pfm_sessions.pfs_sys_use_dbregs,
3514                   task->pid, ret));
3515
3516         UNLOCK_PFS(flags);
3517
3518         return ret;
3519 }
3520
3521 /*
3522  * This function is called for every task that exits with the
3523  * IA64_THREAD_DBG_VALID set. This indicates a task which was
3524  * able to use the debug registers for debugging purposes via
3525  * ptrace(). Therefore we know it was not using them for
3526  * perfmormance monitoring, so we only decrement the number
3527  * of "ptraced" debug register users to keep the count up to date
3528  */
3529 int
3530 pfm_release_debug_registers(struct task_struct *task)
3531 {
3532         unsigned long flags;
3533         int ret;
3534
3535         if (pmu_conf->use_rr_dbregs == 0) return 0;
3536
3537         LOCK_PFS(flags);
3538         if (pfm_sessions.pfs_ptrace_use_dbregs == 0) {
3539                 printk(KERN_ERR "perfmon: invalid release for [%d] ptrace_use_dbregs=0\n", task->pid);
3540                 ret = -1;
3541         }  else {
3542                 pfm_sessions.pfs_ptrace_use_dbregs--;
3543                 ret = 0;
3544         }
3545         UNLOCK_PFS(flags);
3546
3547         return ret;
3548 }
3549
3550 static int
3551 pfm_restart(pfm_context_t *ctx, void *arg, int count, struct pt_regs *regs)
3552 {
3553         struct task_struct *task;
3554         pfm_buffer_fmt_t *fmt;
3555         pfm_ovfl_ctrl_t rst_ctrl;
3556         int state, is_system;
3557         int ret = 0;
3558
3559         state     = ctx->ctx_state;
3560         fmt       = ctx->ctx_buf_fmt;
3561         is_system = ctx->ctx_fl_system;
3562         task      = PFM_CTX_TASK(ctx);
3563
3564         switch(state) {
3565                 case PFM_CTX_MASKED:
3566                         break;
3567                 case PFM_CTX_LOADED: 
3568                         if (CTX_HAS_SMPL(ctx) && fmt->fmt_restart_active) break;
3569                         /* fall through */
3570                 case PFM_CTX_UNLOADED:
3571                 case PFM_CTX_ZOMBIE:
3572                         DPRINT(("invalid state=%d\n", state));
3573                         return -EBUSY;
3574                 default:
3575                         DPRINT(("state=%d, cannot operate (no active_restart handler)\n", state));
3576                         return -EINVAL;
3577         }
3578
3579         /*
3580          * In system wide and when the context is loaded, access can only happen
3581          * when the caller is running on the CPU being monitored by the session.
3582          * It does not have to be the owner (ctx_task) of the context per se.
3583          */
3584         if (is_system && ctx->ctx_cpu != smp_processor_id()) {
3585                 DPRINT(("should be running on CPU%d\n", ctx->ctx_cpu));
3586                 return -EBUSY;
3587         }
3588
3589         /* sanity check */
3590         if (unlikely(task == NULL)) {
3591                 printk(KERN_ERR "perfmon: [%d] pfm_restart no task\n", current->pid);
3592                 return -EINVAL;
3593         }
3594
3595         if (task == current || is_system) {
3596
3597                 fmt = ctx->ctx_buf_fmt;
3598
3599                 DPRINT(("restarting self %d ovfl=0x%lx\n",
3600                         task->pid,
3601                         ctx->ctx_ovfl_regs[0]));
3602
3603                 if (CTX_HAS_SMPL(ctx)) {
3604
3605                         prefetch(ctx->ctx_smpl_hdr);
3606
3607                         rst_ctrl.bits.mask_monitoring = 0;
3608                         rst_ctrl.bits.reset_ovfl_pmds = 0;
3609
3610                         if (state == PFM_CTX_LOADED)
3611                                 ret = pfm_buf_fmt_restart_active(fmt, task, &rst_ctrl, ctx->ctx_smpl_hdr, regs);
3612                         else
3613                                 ret = pfm_buf_fmt_restart(fmt, task, &rst_ctrl, ctx->ctx_smpl_hdr, regs);
3614                 } else {
3615                         rst_ctrl.bits.mask_monitoring = 0;
3616                         rst_ctrl.bits.reset_ovfl_pmds = 1;
3617                 }
3618
3619                 if (ret == 0) {
3620                         if (rst_ctrl.bits.reset_ovfl_pmds)
3621                                 pfm_reset_regs(ctx, ctx->ctx_ovfl_regs, PFM_PMD_LONG_RESET);
3622
3623                         if (rst_ctrl.bits.mask_monitoring == 0) {
3624                                 DPRINT(("resuming monitoring for [%d]\n", task->pid));
3625
3626                                 if (state == PFM_CTX_MASKED) pfm_restore_monitoring(task);
3627                         } else {
3628                                 DPRINT(("keeping monitoring stopped for [%d]\n", task->pid));
3629
3630                                 // cannot use pfm_stop_monitoring(task, regs);
3631                         }
3632                 }
3633                 /*
3634                  * clear overflowed PMD mask to remove any stale information
3635                  */
3636                 ctx->ctx_ovfl_regs[0] = 0UL;
3637
3638                 /*
3639                  * back to LOADED state
3640                  */
3641                 ctx->ctx_state = PFM_CTX_LOADED;
3642
3643                 /*
3644                  * XXX: not really useful for self monitoring
3645                  */
3646                 ctx->ctx_fl_can_restart = 0;
3647
3648                 return 0;
3649         }
3650
3651         /* 
3652          * restart another task
3653          */
3654
3655         /*
3656          * When PFM_CTX_MASKED, we cannot issue a restart before the previous 
3657          * one is seen by the task.
3658          */
3659         if (state == PFM_CTX_MASKED) {
3660                 if (ctx->ctx_fl_can_restart == 0) return -EINVAL;
3661                 /*
3662                  * will prevent subsequent restart before this one is
3663                  * seen by other task
3664                  */
3665                 ctx->ctx_fl_can_restart = 0;
3666         }
3667
3668         /*
3669          * if blocking, then post the semaphore is PFM_CTX_MASKED, i.e.
3670          * the task is blocked or on its way to block. That's the normal
3671          * restart path. If the monitoring is not masked, then the task
3672          * can be actively monitoring and we cannot directly intervene.
3673          * Therefore we use the trap mechanism to catch the task and
3674          * force it to reset the buffer/reset PMDs.
3675          *
3676          * if non-blocking, then we ensure that the task will go into
3677          * pfm_handle_work() before returning to user mode.
3678          *
3679          * We cannot explicitely reset another task, it MUST always
3680          * be done by the task itself. This works for system wide because
3681          * the tool that is controlling the session is logically doing 
3682          * "self-monitoring".
3683          */
3684         if (CTX_OVFL_NOBLOCK(ctx) == 0 && state == PFM_CTX_MASKED) {
3685                 DPRINT(("unblocking [%d] \n", task->pid));
3686                 up(&ctx->ctx_restart_sem);
3687         } else {
3688                 DPRINT(("[%d] armed exit trap\n", task->pid));
3689
3690                 ctx->ctx_fl_trap_reason = PFM_TRAP_REASON_RESET;
3691
3692                 PFM_SET_WORK_PENDING(task, 1);
3693
3694                 pfm_set_task_notify(task);
3695
3696                 /*
3697                  * XXX: send reschedule if task runs on another CPU
3698                  */
3699         }
3700         return 0;
3701 }
3702
3703 static int
3704 pfm_debug(pfm_context_t *ctx, void *arg, int count, struct pt_regs *regs)
3705 {
3706         unsigned int m = *(unsigned int *)arg;
3707
3708         pfm_sysctl.debug = m == 0 ? 0 : 1;
3709
3710         printk(KERN_INFO "perfmon debugging %s (timing reset)\n", pfm_sysctl.debug ? "on" : "off");
3711
3712         if (m == 0) {
3713                 memset(pfm_stats, 0, sizeof(pfm_stats));
3714                 for(m=0; m < NR_CPUS; m++) pfm_stats[m].pfm_ovfl_intr_cycles_min = ~0UL;
3715         }
3716         return 0;
3717 }
3718
3719 /*
3720  * arg can be NULL and count can be zero for this function
3721  */
3722 static int
3723 pfm_write_ibr_dbr(int mode, pfm_context_t *ctx, void *arg, int count, struct pt_regs *regs)
3724 {
3725         struct thread_struct *thread = NULL;
3726         struct task_struct *task;
3727         pfarg_dbreg_t *req = (pfarg_dbreg_t *)arg;
3728         unsigned long flags;
3729         dbreg_t dbreg;
3730         unsigned int rnum;
3731         int first_time;
3732         int ret = 0, state;
3733         int i, can_access_pmu = 0;
3734         int is_system, is_loaded;
3735
3736         if (pmu_conf->use_rr_dbregs == 0) return -EINVAL;
3737
3738         state     = ctx->ctx_state;
3739         is_loaded = state == PFM_CTX_LOADED ? 1 : 0;
3740         is_system = ctx->ctx_fl_system;
3741         task      = ctx->ctx_task;
3742
3743         if (state == PFM_CTX_ZOMBIE) return -EINVAL;
3744
3745         /*
3746          * on both UP and SMP, we can only write to the PMC when the task is
3747          * the owner of the local PMU.
3748          */
3749         if (is_loaded) {
3750                 thread = &task->thread;
3751                 /*
3752                  * In system wide and when the context is loaded, access can only happen
3753                  * when the caller is running on the CPU being monitored by the session.
3754                  * It does not have to be the owner (ctx_task) of the context per se.
3755                  */
3756                 if (unlikely(is_system && ctx->ctx_cpu != smp_processor_id())) {
3757                         DPRINT(("should be running on CPU%d\n", ctx->ctx_cpu));
3758                         return -EBUSY;
3759                 }
3760                 can_access_pmu = GET_PMU_OWNER() == task || is_system ? 1 : 0;
3761         }
3762
3763         /*
3764          * we do not need to check for ipsr.db because we do clear ibr.x, dbr.r, and dbr.w
3765          * ensuring that no real breakpoint can be installed via this call.
3766          *
3767          * IMPORTANT: regs can be NULL in this function
3768          */
3769
3770         first_time = ctx->ctx_fl_using_dbreg == 0;
3771
3772         /*
3773          * don't bother if we are loaded and task is being debugged
3774          */
3775         if (is_loaded && (thread->flags & IA64_THREAD_DBG_VALID) != 0) {
3776                 DPRINT(("debug registers already in use for [%d]\n", task->pid));
3777                 return -EBUSY;
3778         }
3779
3780         /*
3781          * check for debug registers in system wide mode
3782          *
3783          * If though a check is done in pfm_context_load(),
3784          * we must repeat it here, in case the registers are
3785          * written after the context is loaded
3786          */
3787         if (is_loaded) {
3788                 LOCK_PFS(flags);
3789
3790                 if (first_time && is_system) {
3791                         if (pfm_sessions.pfs_ptrace_use_dbregs)
3792                                 ret = -EBUSY;
3793                         else
3794                                 pfm_sessions.pfs_sys_use_dbregs++;
3795                 }
3796                 UNLOCK_PFS(flags);
3797         }
3798
3799         if (ret != 0) return ret;
3800
3801         /*
3802          * mark ourself as user of the debug registers for
3803          * perfmon purposes.
3804          */
3805         ctx->ctx_fl_using_dbreg = 1;
3806
3807         /*
3808          * clear hardware registers to make sure we don't
3809          * pick up stale state.
3810          *
3811          * for a system wide session, we do not use
3812          * thread.dbr, thread.ibr because this process
3813          * never leaves the current CPU and the state
3814          * is shared by all processes running on it
3815          */
3816         if (first_time && can_access_pmu) {
3817                 DPRINT(("[%d] clearing ibrs, dbrs\n", task->pid));
3818                 for (i=0; i < pmu_conf->num_ibrs; i++) {
3819                         ia64_set_ibr(i, 0UL);
3820                         ia64_dv_serialize_instruction();
3821                 }
3822                 ia64_srlz_i();
3823                 for (i=0; i < pmu_conf->num_dbrs; i++) {
3824                         ia64_set_dbr(i, 0UL);
3825                         ia64_dv_serialize_data();
3826                 }
3827                 ia64_srlz_d();
3828         }
3829
3830         /*
3831          * Now install the values into the registers
3832          */
3833         for (i = 0; i < count; i++, req++) {
3834
3835                 rnum      = req->dbreg_num;
3836                 dbreg.val = req->dbreg_value;
3837
3838                 ret = -EINVAL;
3839
3840                 if ((mode == PFM_CODE_RR && rnum >= PFM_NUM_IBRS) || ((mode == PFM_DATA_RR) && rnum >= PFM_NUM_DBRS)) {
3841                         DPRINT(("invalid register %u val=0x%lx mode=%d i=%d count=%d\n",
3842                                   rnum, dbreg.val, mode, i, count));
3843
3844                         goto abort_mission;
3845                 }
3846
3847                 /*
3848                  * make sure we do not install enabled breakpoint
3849                  */
3850                 if (rnum & 0x1) {
3851                         if (mode == PFM_CODE_RR)
3852                                 dbreg.ibr.ibr_x = 0;
3853                         else
3854                                 dbreg.dbr.dbr_r = dbreg.dbr.dbr_w = 0;
3855                 }
3856
3857                 PFM_REG_RETFLAG_SET(req->dbreg_flags, 0);
3858
3859                 /*
3860                  * Debug registers, just like PMC, can only be modified
3861                  * by a kernel call. Moreover, perfmon() access to those
3862                  * registers are centralized in this routine. The hardware
3863                  * does not modify the value of these registers, therefore,
3864                  * if we save them as they are written, we can avoid having
3865                  * to save them on context switch out. This is made possible
3866                  * by the fact that when perfmon uses debug registers, ptrace()
3867                  * won't be able to modify them concurrently.
3868                  */
3869                 if (mode == PFM_CODE_RR) {
3870                         CTX_USED_IBR(ctx, rnum);
3871
3872                         if (can_access_pmu) {
3873                                 ia64_set_ibr(rnum, dbreg.val);
3874                                 ia64_dv_serialize_instruction();
3875                         }
3876
3877                         ctx->ctx_ibrs[rnum] = dbreg.val;
3878
3879                         DPRINT(("write ibr%u=0x%lx used_ibrs=0x%x ld=%d apmu=%d\n",
3880                                 rnum, dbreg.val, ctx->ctx_used_ibrs[0], is_loaded, can_access_pmu));
3881                 } else {
3882                         CTX_USED_DBR(ctx, rnum);
3883
3884                         if (can_access_pmu) {
3885                                 ia64_set_dbr(rnum, dbreg.val);
3886                                 ia64_dv_serialize_data();
3887                         }
3888                         ctx->ctx_dbrs[rnum] = dbreg.val;
3889
3890                         DPRINT(("write dbr%u=0x%lx used_dbrs=0x%x ld=%d apmu=%d\n",
3891                                 rnum, dbreg.val, ctx->ctx_used_dbrs[0], is_loaded, can_access_pmu));
3892                 }
3893         }
3894
3895         return 0;
3896
3897 abort_mission:
3898         /*
3899          * in case it was our first attempt, we undo the global modifications
3900          */
3901         if (first_time) {
3902                 LOCK_PFS(flags);
3903                 if (ctx->ctx_fl_system) {
3904                         pfm_sessions.pfs_sys_use_dbregs--;
3905                 }
3906                 UNLOCK_PFS(flags);
3907                 ctx->ctx_fl_using_dbreg = 0;
3908         }
3909         /*
3910          * install error return flag
3911          */
3912         PFM_REG_RETFLAG_SET(req->dbreg_flags, PFM_REG_RETFL_EINVAL);
3913
3914         return ret;
3915 }
3916
3917 static int
3918 pfm_write_ibrs(pfm_context_t *ctx, void *arg, int count, struct pt_regs *regs)
3919 {
3920         return pfm_write_ibr_dbr(PFM_CODE_RR, ctx, arg, count, regs);
3921 }
3922
3923 static int
3924 pfm_write_dbrs(pfm_context_t *ctx, void *arg, int count, struct pt_regs *regs)
3925 {
3926         return pfm_write_ibr_dbr(PFM_DATA_RR, ctx, arg, count, regs);
3927 }
3928
3929 int
3930 pfm_mod_write_ibrs(struct task_struct *task, void *req, unsigned int nreq, struct pt_regs *regs)
3931 {
3932         pfm_context_t *ctx;
3933
3934         if (req == NULL) return -EINVAL;
3935
3936         ctx = GET_PMU_CTX();
3937
3938         if (ctx == NULL) return -EINVAL;
3939
3940         /*
3941          * for now limit to current task, which is enough when calling
3942          * from overflow handler
3943          */
3944         if (task != current && ctx->ctx_fl_system == 0) return -EBUSY;
3945
3946         return pfm_write_ibrs(ctx, req, nreq, regs);
3947 }
3948 EXPORT_SYMBOL(pfm_mod_write_ibrs);
3949
3950 int
3951 pfm_mod_write_dbrs(struct task_struct *task, void *req, unsigned int nreq, struct pt_regs *regs)
3952 {
3953         pfm_context_t *ctx;
3954
3955         if (req == NULL) return -EINVAL;
3956
3957         ctx = GET_PMU_CTX();
3958
3959         if (ctx == NULL) return -EINVAL;
3960
3961         /*
3962          * for now limit to current task, which is enough when calling
3963          * from overflow handler
3964          */
3965         if (task != current && ctx->ctx_fl_system == 0) return -EBUSY;
3966
3967         return pfm_write_dbrs(ctx, req, nreq, regs);
3968 }
3969 EXPORT_SYMBOL(pfm_mod_write_dbrs);
3970
3971
3972 static int
3973 pfm_get_features(pfm_context_t *ctx, void *arg, int count, struct pt_regs *regs)
3974 {
3975         pfarg_features_t *req = (pfarg_features_t *)arg;
3976
3977         req->ft_version = PFM_VERSION;
3978         return 0;
3979 }
3980
3981 static int
3982 pfm_stop(pfm_context_t *ctx, void *arg, int count, struct pt_regs *regs)
3983 {
3984         struct pt_regs *tregs;
3985         struct task_struct *task = PFM_CTX_TASK(ctx);
3986         int state, is_system;
3987
3988         state     = ctx->ctx_state;
3989         is_system = ctx->ctx_fl_system;
3990
3991         /*
3992          * context must be attached to issue the stop command (includes LOADED,MASKED,ZOMBIE)
3993          */
3994         if (state == PFM_CTX_UNLOADED) return -EINVAL;
3995
3996         /*
3997          * In system wide and when the context is loaded, access can only happen
3998          * when the caller is running on the CPU being monitored by the session.
3999          * It does not have to be the owner (ctx_task) of the context per se.
4000          */
4001         if (is_system && ctx->ctx_cpu != smp_processor_id()) {
4002                 DPRINT(("should be running on CPU%d\n", ctx->ctx_cpu));
4003                 return -EBUSY;
4004         }
4005         DPRINT(("task [%d] ctx_state=%d is_system=%d\n",
4006                 PFM_CTX_TASK(ctx)->pid,
4007                 state,
4008                 is_system));
4009         /*
4010          * in system mode, we need to update the PMU directly
4011          * and the user level state of the caller, which may not
4012          * necessarily be the creator of the context.
4013          */
4014         if (is_system) {
4015                 /*
4016                  * Update local PMU first
4017                  *
4018                  * disable dcr pp
4019                  */
4020                 ia64_setreg(_IA64_REG_CR_DCR, ia64_getreg(_IA64_REG_CR_DCR) & ~IA64_DCR_PP);
4021                 ia64_srlz_i();
4022
4023                 /*
4024                  * update local cpuinfo
4025                  */
4026                 PFM_CPUINFO_CLEAR(PFM_CPUINFO_DCR_PP);
4027
4028                 /*
4029                  * stop monitoring, does srlz.i
4030                  */
4031                 pfm_clear_psr_pp();
4032
4033                 /*
4034                  * stop monitoring in the caller
4035                  */
4036                 ia64_psr(regs)->pp = 0;
4037
4038                 return 0;
4039         }
4040         /*
4041          * per-task mode
4042          */
4043
4044         if (task == current) {
4045                 /* stop monitoring  at kernel level */
4046                 pfm_clear_psr_up();
4047
4048                 /*
4049                  * stop monitoring at the user level
4050                  */
4051                 ia64_psr(regs)->up = 0;
4052         } else {
4053                 tregs = ia64_task_regs(task);
4054
4055                 /*
4056                  * stop monitoring at the user level
4057                  */
4058                 ia64_psr(tregs)->up = 0;
4059
4060                 /*
4061                  * monitoring disabled in kernel at next reschedule
4062                  */
4063                 ctx->ctx_saved_psr_up = 0;
4064                 DPRINT(("task=[%d]\n", task->pid));
4065         }
4066         return 0;
4067 }
4068
4069
4070 static int
4071 pfm_start(pfm_context_t *ctx, void *arg, int count, struct pt_regs *regs)
4072 {
4073         struct pt_regs *tregs;
4074         int state, is_system;
4075
4076         state     = ctx->ctx_state;
4077         is_system = ctx->ctx_fl_system;
4078
4079         if (state != PFM_CTX_LOADED) return -EINVAL;
4080
4081         /*
4082          * In system wide and when the context is loaded, access can only happen
4083          * when the caller is running on the CPU being monitored by the session.
4084          * It does not have to be the owner (ctx_task) of the context per se.
4085          */
4086         if (is_system && ctx->ctx_cpu != smp_processor_id()) {
4087                 DPRINT(("should be running on CPU%d\n", ctx->ctx_cpu));
4088                 return -EBUSY;
4089         }
4090
4091         /*
4092          * in system mode, we need to update the PMU directly
4093          * and the user level state of the caller, which may not
4094          * necessarily be the creator of the context.
4095          */
4096         if (is_system) {
4097
4098                 /*
4099                  * set user level psr.pp for the caller
4100                  */
4101                 ia64_psr(regs)->pp = 1;
4102
4103                 /*
4104                  * now update the local PMU and cpuinfo
4105                  */
4106                 PFM_CPUINFO_SET(PFM_CPUINFO_DCR_PP);
4107
4108                 /*
4109                  * start monitoring at kernel level
4110                  */
4111                 pfm_set_psr_pp();
4112
4113                 /* enable dcr pp */
4114                 ia64_setreg(_IA64_REG_CR_DCR, ia64_getreg(_IA64_REG_CR_DCR) | IA64_DCR_PP);
4115                 ia64_srlz_i();
4116
4117                 return 0;
4118         }
4119
4120         /*
4121          * per-process mode
4122          */
4123
4124         if (ctx->ctx_task == current) {
4125
4126                 /* start monitoring at kernel level */
4127                 pfm_set_psr_up();
4128
4129                 /*
4130                  * activate monitoring at user level
4131                  */
4132                 ia64_psr(regs)->up = 1;
4133
4134         } else {
4135                 tregs = ia64_task_regs(ctx->ctx_task);
4136
4137                 /*
4138                  * start monitoring at the kernel level the next
4139                  * time the task is scheduled
4140                  */
4141                 ctx->ctx_saved_psr_up = IA64_PSR_UP;
4142
4143                 /*
4144                  * activate monitoring at user level
4145                  */
4146                 ia64_psr(tregs)->up = 1;
4147         }
4148         return 0;
4149 }
4150
4151 static int
4152 pfm_get_pmc_reset(pfm_context_t *ctx, void *arg, int count, struct pt_regs *regs)
4153 {
4154         pfarg_reg_t *req = (pfarg_reg_t *)arg;
4155         unsigned int cnum;
4156         int i;
4157         int ret = -EINVAL;
4158
4159         for (i = 0; i < count; i++, req++) {
4160
4161                 cnum = req->reg_num;
4162
4163                 if (!PMC_IS_IMPL(cnum)) goto abort_mission;
4164
4165                 req->reg_value = PMC_DFL_VAL(cnum);
4166
4167                 PFM_REG_RETFLAG_SET(req->reg_flags, 0);
4168
4169                 DPRINT(("pmc_reset_val pmc[%u]=0x%lx\n", cnum, req->reg_value));
4170         }
4171         return 0;
4172
4173 abort_mission:
4174         PFM_REG_RETFLAG_SET(req->reg_flags, PFM_REG_RETFL_EINVAL);
4175         return ret;
4176 }
4177
4178 static int
4179 pfm_check_task_exist(pfm_context_t *ctx)
4180 {
4181         struct task_struct *g, *t;
4182         int ret = -ESRCH;
4183
4184         read_lock(&tasklist_lock);
4185
4186         do_each_thread (g, t) {
4187                 if (t->thread.pfm_context == ctx) {
4188                         ret = 0;
4189                         break;
4190                 }
4191         } while_each_thread (g, t);
4192
4193         read_unlock(&tasklist_lock);
4194
4195         DPRINT(("pfm_check_task_exist: ret=%d ctx=%p\n", ret, ctx));
4196
4197         return ret;
4198 }
4199
4200 static int
4201 pfm_context_load(pfm_context_t *ctx, void *arg, int count, struct pt_regs *regs)
4202 {
4203         struct task_struct *task;
4204         struct thread_struct *thread;
4205         struct pfm_context_t *old;
4206         unsigned long flags;
4207 #ifndef CONFIG_SMP
4208         struct task_struct *owner_task = NULL;
4209 #endif
4210         pfarg_load_t *req = (pfarg_load_t *)arg;
4211         unsigned long *pmcs_source, *pmds_source;
4212         int the_cpu;
4213         int ret = 0;
4214         int state, is_system, set_dbregs = 0;
4215
4216         state     = ctx->ctx_state;
4217         is_system = ctx->ctx_fl_system;
4218         /*
4219          * can only load from unloaded or terminated state
4220          */
4221         if (state != PFM_CTX_UNLOADED) {
4222                 DPRINT(("cannot load to [%d], invalid ctx_state=%d\n",
4223                         req->load_pid,
4224                         ctx->ctx_state));
4225                 return -EBUSY;
4226         }
4227
4228         DPRINT(("load_pid [%d] using_dbreg=%d\n", req->load_pid, ctx->ctx_fl_using_dbreg));
4229
4230         if (CTX_OVFL_NOBLOCK(ctx) == 0 && req->load_pid == current->pid) {
4231                 DPRINT(("cannot use blocking mode on self\n"));
4232                 return -EINVAL;
4233         }
4234
4235         ret = pfm_get_task(ctx, req->load_pid, &task);
4236         if (ret) {
4237                 DPRINT(("load_pid [%d] get_task=%d\n", req->load_pid, ret));
4238                 return ret;
4239         }
4240
4241         ret = -EINVAL;
4242
4243         /*
4244          * system wide is self monitoring only
4245          */
4246         if (is_system && task != current) {
4247                 DPRINT(("system wide is self monitoring only load_pid=%d\n",
4248                         req->load_pid));
4249                 goto error;
4250         }
4251
4252         thread = &task->thread;
4253
4254         ret = 0;
4255         /*
4256          * cannot load a context which is using range restrictions,
4257          * into a task that is being debugged.
4258          */
4259         if (ctx->ctx_fl_using_dbreg) {
4260                 if (thread->flags & IA64_THREAD_DBG_VALID) {
4261                         ret = -EBUSY;
4262                         DPRINT(("load_pid [%d] task is debugged, cannot load range restrictions\n", req->load_pid));
4263                         goto error;
4264                 }
4265                 LOCK_PFS(flags);
4266
4267                 if (is_system) {
4268                         if (pfm_sessions.pfs_ptrace_use_dbregs) {
4269                                 DPRINT(("cannot load [%d] dbregs in use\n", task->pid));
4270                                 ret = -EBUSY;
4271                         } else {
4272                                 pfm_sessions.pfs_sys_use_dbregs++;
4273                                 DPRINT(("load [%d] increased sys_use_dbreg=%u\n", task->pid, pfm_sessions.pfs_sys_use_dbregs));
4274                                 set_dbregs = 1;
4275                         }
4276                 }
4277
4278                 UNLOCK_PFS(flags);
4279
4280                 if (ret) goto error;
4281         }
4282
4283         /*
4284          * SMP system-wide monitoring implies self-monitoring.
4285          *
4286          * The programming model expects the task to
4287          * be pinned on a CPU throughout the session.
4288          * Here we take note of the current CPU at the
4289          * time the context is loaded. No call from
4290          * another CPU will be allowed.
4291          *
4292          * The pinning via shed_setaffinity()
4293          * must be done by the calling task prior
4294          * to this call.
4295          *
4296          * systemwide: keep track of CPU this session is supposed to run on
4297          */
4298         the_cpu = ctx->ctx_cpu = smp_processor_id();
4299
4300         ret = -EBUSY;
4301         /*
4302          * now reserve the session
4303          */
4304         ret = pfm_reserve_session(current, is_system, the_cpu);
4305         if (ret) goto error;
4306
4307         /*
4308          * task is necessarily stopped at this point.
4309          *
4310          * If the previous context was zombie, then it got removed in
4311          * pfm_save_regs(). Therefore we should not see it here.
4312          * If we see a context, then this is an active context
4313          *
4314          * XXX: needs to be atomic
4315          */
4316         DPRINT(("before cmpxchg() old_ctx=%p new_ctx=%p\n",
4317                 thread->pfm_context, ctx));
4318
4319         ret = -EBUSY;
4320         old = ia64_cmpxchg(acq, &thread->pfm_context, NULL, ctx, sizeof(pfm_context_t *));
4321         if (old != NULL) {
4322                 DPRINT(("load_pid [%d] already has a context\n", req->load_pid));
4323                 goto error_unres;
4324         }
4325
4326         pfm_reset_msgq(ctx);
4327
4328         ctx->ctx_state = PFM_CTX_LOADED;
4329
4330         /*
4331          * link context to task
4332          */
4333         ctx->ctx_task = task;
4334
4335         if (is_system) {
4336                 /*
4337                  * we load as stopped
4338                  */
4339                 PFM_CPUINFO_SET(PFM_CPUINFO_SYST_WIDE);
4340                 PFM_CPUINFO_CLEAR(PFM_CPUINFO_DCR_PP);
4341
4342                 if (ctx->ctx_fl_excl_idle) PFM_CPUINFO_SET(PFM_CPUINFO_EXCL_IDLE);
4343         } else {
4344                 thread->flags |= IA64_THREAD_PM_VALID;
4345         }
4346
4347         /*
4348          * propagate into thread-state
4349          */
4350         pfm_copy_pmds(task, ctx);
4351         pfm_copy_pmcs(task, ctx);
4352
4353         pmcs_source = thread->pmcs;
4354         pmds_source = thread->pmds;
4355
4356         /*
4357          * always the case for system-wide
4358          */
4359         if (task == current) {
4360
4361                 if (is_system == 0) {
4362
4363                         /* allow user level control */
4364                         ia64_psr(regs)->sp = 0;
4365                         DPRINT(("clearing psr.sp for [%d]\n", task->pid));
4366
4367                         SET_LAST_CPU(ctx, smp_processor_id());
4368                         INC_ACTIVATION();
4369                         SET_ACTIVATION(ctx);
4370 #ifndef CONFIG_SMP
4371                         /*
4372                          * push the other task out, if any
4373                          */
4374                         owner_task = GET_PMU_OWNER();
4375                         if (owner_task) pfm_lazy_save_regs(owner_task);
4376 #endif
4377                 }
4378                 /*
4379                  * load all PMD from ctx to PMU (as opposed to thread state)
4380                  * restore all PMC from ctx to PMU
4381                  */
4382                 pfm_restore_pmds(pmds_source, ctx->ctx_all_pmds[0]);
4383                 pfm_restore_pmcs(pmcs_source, ctx->ctx_all_pmcs[0]);
4384
4385                 ctx->ctx_reload_pmcs[0] = 0UL;
4386                 ctx->ctx_reload_pmds[0] = 0UL;
4387
4388                 /*
4389                  * guaranteed safe by earlier check against DBG_VALID
4390                  */
4391                 if (ctx->ctx_fl_using_dbreg) {
4392                         pfm_restore_ibrs(ctx->ctx_ibrs, pmu_conf->num_ibrs);
4393                         pfm_restore_dbrs(ctx->ctx_dbrs, pmu_conf->num_dbrs);
4394                 }
4395                 /*
4396                  * set new ownership
4397                  */
4398                 SET_PMU_OWNER(task, ctx);
4399
4400                 DPRINT(("context loaded on PMU for [%d]\n", task->pid));
4401         } else {
4402                 /*
4403                  * when not current, task MUST be stopped, so this is safe
4404                  */
4405                 regs = ia64_task_regs(task);
4406
4407                 /* force a full reload */
4408                 ctx->ctx_last_activation = PFM_INVALID_ACTIVATION;
4409                 SET_LAST_CPU(ctx, -1);
4410
4411                 /* initial saved psr (stopped) */
4412                 ctx->ctx_saved_psr_up = 0UL;
4413                 ia64_psr(regs)->up = ia64_psr(regs)->pp = 0;
4414         }
4415
4416         ret = 0;
4417
4418 error_unres:
4419         if (ret) pfm_unreserve_session(ctx, ctx->ctx_fl_system, the_cpu);
4420 error:
4421         /*
4422          * we must undo the dbregs setting (for system-wide)
4423          */
4424         if (ret && set_dbregs) {
4425                 LOCK_PFS(flags);
4426                 pfm_sessions.pfs_sys_use_dbregs--;
4427                 UNLOCK_PFS(flags);
4428         }
4429         /*
4430          * release task, there is now a link with the context
4431          */
4432         if (is_system == 0 && task != current) {
4433                 pfm_put_task(task);
4434
4435                 if (ret == 0) {
4436                         ret = pfm_check_task_exist(ctx);
4437                         if (ret) {
4438                                 ctx->ctx_state = PFM_CTX_UNLOADED;
4439                                 ctx->ctx_task  = NULL;
4440                         }
4441                 }
4442         }
4443         return ret;
4444 }
4445
4446 /*
4447  * in this function, we do not need to increase the use count
4448  * for the task via get_task_struct(), because we hold the
4449  * context lock. If the task were to disappear while having
4450  * a context attached, it would go through pfm_exit_thread()
4451  * which also grabs the context lock  and would therefore be blocked
4452  * until we are here.
4453  */
4454 static void pfm_flush_pmds(struct task_struct *, pfm_context_t *ctx);
4455
4456 static int
4457 pfm_context_unload(pfm_context_t *ctx, void *arg, int count, struct pt_regs *regs)
4458 {
4459         struct task_struct *task = PFM_CTX_TASK(ctx);
4460         struct pt_regs *tregs;
4461         int prev_state, is_system;
4462         int ret;
4463
4464         DPRINT(("ctx_state=%d task [%d]\n", ctx->ctx_state, task ? task->pid : -1));
4465
4466         prev_state = ctx->ctx_state;
4467         is_system  = ctx->ctx_fl_system;
4468
4469         /*
4470          * unload only when necessary
4471          */
4472         if (prev_state == PFM_CTX_UNLOADED) {
4473                 DPRINT(("ctx_state=%d, nothing to do\n", prev_state));
4474                 return 0;
4475         }
4476
4477         /*
4478          * clear psr and dcr bits
4479          */
4480         ret = pfm_stop(ctx, NULL, 0, regs);
4481         if (ret) return ret;
4482
4483         ctx->ctx_state = PFM_CTX_UNLOADED;
4484
4485         /*
4486          * in system mode, we need to update the PMU directly
4487          * and the user level state of the caller, which may not
4488          * necessarily be the creator of the context.
4489          */
4490         if (is_system) {
4491
4492                 /*
4493                  * Update cpuinfo
4494                  *
4495                  * local PMU is taken care of in pfm_stop()
4496                  */
4497                 PFM_CPUINFO_CLEAR(PFM_CPUINFO_SYST_WIDE);
4498                 PFM_CPUINFO_CLEAR(PFM_CPUINFO_EXCL_IDLE);
4499
4500                 /*
4501                  * save PMDs in context
4502                  * release ownership
4503                  */
4504                 pfm_flush_pmds(current, ctx);
4505
4506                 /*
4507                  * at this point we are done with the PMU
4508                  * so we can unreserve the resource.
4509                  */
4510                 if (prev_state != PFM_CTX_ZOMBIE) 
4511                         pfm_unreserve_session(ctx, 1 , ctx->ctx_cpu);
4512
4513                 /*
4514                  * disconnect context from task
4515                  */
4516                 task->thread.pfm_context = NULL;
4517                 /*
4518                  * disconnect task from context
4519                  */
4520                 ctx->ctx_task = NULL;
4521
4522                 /*
4523                  * There is nothing more to cleanup here.
4524                  */
4525                 return 0;
4526         }
4527
4528         /*
4529          * per-task mode
4530          */
4531         tregs = task == current ? regs : ia64_task_regs(task);
4532
4533         if (task == current) {
4534                 /*
4535                  * cancel user level control
4536                  */
4537                 ia64_psr(regs)->sp = 1;
4538
4539                 DPRINT(("setting psr.sp for [%d]\n", task->pid));
4540         }
4541         /*
4542          * save PMDs to context
4543          * release ownership
4544          */
4545         pfm_flush_pmds(task, ctx);
4546
4547         /*
4548          * at this point we are done with the PMU
4549          * so we can unreserve the resource.
4550          *
4551          * when state was ZOMBIE, we have already unreserved.
4552          */
4553         if (prev_state != PFM_CTX_ZOMBIE) 
4554                 pfm_unreserve_session(ctx, 0 , ctx->ctx_cpu);
4555
4556         /*
4557          * reset activation counter and psr
4558          */
4559         ctx->ctx_last_activation = PFM_INVALID_ACTIVATION;
4560         SET_LAST_CPU(ctx, -1);
4561
4562         /*
4563          * PMU state will not be restored
4564          */
4565         task->thread.flags &= ~IA64_THREAD_PM_VALID;
4566
4567         /*
4568          * break links between context and task
4569          */
4570         task->thread.pfm_context  = NULL;
4571         ctx->ctx_task             = NULL;
4572
4573         PFM_SET_WORK_PENDING(task, 0);
4574
4575         ctx->ctx_fl_trap_reason  = PFM_TRAP_REASON_NONE;
4576         ctx->ctx_fl_can_restart  = 0;
4577         ctx->ctx_fl_going_zombie = 0;
4578
4579         DPRINT(("disconnected [%d] from context\n", task->pid));
4580
4581         return 0;
4582 }
4583
4584
4585 /*
4586  * called only from exit_thread(): task == current
4587  * we come here only if current has a context attached (loaded or masked)
4588  */
4589 void
4590 pfm_exit_thread(struct task_struct *task)
4591 {
4592         pfm_context_t *ctx;
4593         unsigned long flags;
4594         struct pt_regs *regs = ia64_task_regs(task);
4595         int ret, state;
4596         int free_ok = 0;
4597
4598         ctx = PFM_GET_CTX(task);
4599
4600         PROTECT_CTX(ctx, flags);
4601
4602         DPRINT(("state=%d task [%d]\n", ctx->ctx_state, task->pid));
4603
4604         state = ctx->ctx_state;
4605         switch(state) {
4606                 case PFM_CTX_UNLOADED:
4607                         /*
4608                          * only comes to thios function if pfm_context is not NULL, i.e., cannot
4609                          * be in unloaded state
4610                          */
4611                         printk(KERN_ERR "perfmon: pfm_exit_thread [%d] ctx unloaded\n", task->pid);
4612                         break;
4613                 case PFM_CTX_LOADED:
4614                 case PFM_CTX_MASKED:
4615                         ret = pfm_context_unload(ctx, NULL, 0, regs);
4616                         if (ret) {
4617                                 printk(KERN_ERR "perfmon: pfm_exit_thread [%d] state=%d unload failed %d\n", task->pid, state, ret);
4618                         }
4619                         DPRINT(("ctx unloaded for current state was %d\n", state));
4620
4621                         pfm_end_notify_user(ctx);
4622                         break;
4623                 case PFM_CTX_ZOMBIE:
4624                         ret = pfm_context_unload(ctx, NULL, 0, regs);
4625                         if (ret) {
4626                                 printk(KERN_ERR "perfmon: pfm_exit_thread [%d] state=%d unload failed %d\n", task->pid, state, ret);
4627                         }
4628                         free_ok = 1;
4629                         break;
4630                 default:
4631                         printk(KERN_ERR "perfmon: pfm_exit_thread [%d] unexpected state=%d\n", task->pid, state);
4632                         break;
4633         }
4634         UNPROTECT_CTX(ctx, flags);
4635
4636         { u64 psr = pfm_get_psr();
4637           BUG_ON(psr & (IA64_PSR_UP|IA64_PSR_PP));
4638           BUG_ON(GET_PMU_OWNER());
4639           BUG_ON(ia64_psr(regs)->up);
4640           BUG_ON(ia64_psr(regs)->pp);
4641         }
4642
4643         /*
4644          * All memory free operations (especially for vmalloc'ed memory)
4645          * MUST be done with interrupts ENABLED.
4646          */
4647         if (free_ok) pfm_context_free(ctx);
4648 }
4649
4650 /*
4651  * functions MUST be listed in the increasing order of their index (see permfon.h)
4652  */
4653 #define PFM_CMD(name, flags, arg_count, arg_type, getsz) { name, #name, flags, arg_count, sizeof(arg_type), getsz }
4654 #define PFM_CMD_S(name, flags) { name, #name, flags, 0, 0, NULL }
4655 #define PFM_CMD_PCLRWS  (PFM_CMD_FD|PFM_CMD_ARG_RW|PFM_CMD_STOP)
4656 #define PFM_CMD_PCLRW   (PFM_CMD_FD|PFM_CMD_ARG_RW)
4657 #define PFM_CMD_NONE    { NULL, "no-cmd", 0, 0, 0, NULL}
4658
4659 static pfm_cmd_desc_t pfm_cmd_tab[]={
4660 /* 0  */PFM_CMD_NONE,
4661 /* 1  */PFM_CMD(pfm_write_pmcs, PFM_CMD_PCLRWS, PFM_CMD_ARG_MANY, pfarg_reg_t, NULL),
4662 /* 2  */PFM_CMD(pfm_write_pmds, PFM_CMD_PCLRWS, PFM_CMD_ARG_MANY, pfarg_reg_t, NULL),
4663 /* 3  */PFM_CMD(pfm_read_pmds, PFM_CMD_PCLRWS, PFM_CMD_ARG_MANY, pfarg_reg_t, NULL),
4664 /* 4  */PFM_CMD_S(pfm_stop, PFM_CMD_PCLRWS),
4665 /* 5  */PFM_CMD_S(pfm_start, PFM_CMD_PCLRWS),
4666 /* 6  */PFM_CMD_NONE,
4667 /* 7  */PFM_CMD_NONE,
4668 /* 8  */PFM_CMD(pfm_context_create, PFM_CMD_ARG_RW, 1, pfarg_context_t, pfm_ctx_getsize),
4669 /* 9  */PFM_CMD_NONE,
4670 /* 10 */PFM_CMD_S(pfm_restart, PFM_CMD_PCLRW),
4671 /* 11 */PFM_CMD_NONE,
4672 /* 12 */PFM_CMD(pfm_get_features, PFM_CMD_ARG_RW, 1, pfarg_features_t, NULL),
4673 /* 13 */PFM_CMD(pfm_debug, 0, 1, unsigned int, NULL),
4674 /* 14 */PFM_CMD_NONE,
4675 /* 15 */PFM_CMD(pfm_get_pmc_reset, PFM_CMD_ARG_RW, PFM_CMD_ARG_MANY, pfarg_reg_t, NULL),
4676 /* 16 */PFM_CMD(pfm_context_load, PFM_CMD_PCLRWS, 1, pfarg_load_t, NULL),
4677 /* 17 */PFM_CMD_S(pfm_context_unload, PFM_CMD_PCLRWS),
4678 /* 18 */PFM_CMD_NONE,
4679 /* 19 */PFM_CMD_NONE,
4680 /* 20 */PFM_CMD_NONE,
4681 /* 21 */PFM_CMD_NONE,
4682 /* 22 */PFM_CMD_NONE,
4683 /* 23 */PFM_CMD_NONE,
4684 /* 24 */PFM_CMD_NONE,
4685 /* 25 */PFM_CMD_NONE,
4686 /* 26 */PFM_CMD_NONE,
4687 /* 27 */PFM_CMD_NONE,
4688 /* 28 */PFM_CMD_NONE,
4689 /* 29 */PFM_CMD_NONE,
4690 /* 30 */PFM_CMD_NONE,
4691 /* 31 */PFM_CMD_NONE,
4692 /* 32 */PFM_CMD(pfm_write_ibrs, PFM_CMD_PCLRWS, PFM_CMD_ARG_MANY, pfarg_dbreg_t, NULL),
4693 /* 33 */PFM_CMD(pfm_write_dbrs, PFM_CMD_PCLRWS, PFM_CMD_ARG_MANY, pfarg_dbreg_t, NULL)
4694 };
4695 #define PFM_CMD_COUNT   (sizeof(pfm_cmd_tab)/sizeof(pfm_cmd_desc_t))
4696
4697 static int
4698 pfm_check_task_state(pfm_context_t *ctx, int cmd, unsigned long flags)
4699 {
4700         struct task_struct *task;
4701         int state, old_state;
4702
4703 recheck:
4704         state = ctx->ctx_state;
4705         task  = ctx->ctx_task;
4706
4707         if (task == NULL) {
4708                 DPRINT(("context %d no task, state=%d\n", ctx->ctx_fd, state));
4709                 return 0;
4710         }
4711
4712         DPRINT(("context %d state=%d [%d] task_state=%ld must_stop=%d\n",
4713                 ctx->ctx_fd,
4714                 state,
4715                 task->pid,
4716                 task->state, PFM_CMD_STOPPED(cmd)));
4717
4718         /*
4719          * self-monitoring always ok.
4720          *
4721          * for system-wide the caller can either be the creator of the
4722          * context (to one to which the context is attached to) OR
4723          * a task running on the same CPU as the session.
4724          */
4725         if (task == current || ctx->ctx_fl_system) return 0;
4726
4727         /*
4728          * we are monitoring another thread
4729          */
4730         switch(state) {
4731                 case PFM_CTX_UNLOADED:
4732                         /*
4733                          * if context is UNLOADED we are safe to go
4734                          */
4735                         return 0;
4736                 case PFM_CTX_ZOMBIE:
4737                         /*
4738                          * no command can operate on a zombie context
4739                          */
4740                         DPRINT(("cmd %d state zombie cannot operate on context\n", cmd));
4741                         return -EINVAL;
4742                 case PFM_CTX_MASKED:
4743                         /*
4744                          * PMU state has been saved to software even though
4745                          * the thread may still be running.
4746                          */
4747                         if (cmd != PFM_UNLOAD_CONTEXT) return 0;
4748         }
4749
4750         /*
4751          * context is LOADED or MASKED. Some commands may need to have 
4752          * the task stopped.
4753          *
4754          * We could lift this restriction for UP but it would mean that
4755          * the user has no guarantee the task would not run between
4756          * two successive calls to perfmonctl(). That's probably OK.
4757          * If this user wants to ensure the task does not run, then
4758          * the task must be stopped.
4759          */
4760         if (PFM_CMD_STOPPED(cmd)) {
4761                 if ((task->state != TASK_STOPPED) && (task->state != TASK_TRACED)) {
4762                         DPRINT(("[%d] task not in stopped state\n", task->pid));
4763                         return -EBUSY;
4764                 }
4765                 /*
4766                  * task is now stopped, wait for ctxsw out
4767                  *
4768                  * This is an interesting point in the code.
4769                  * We need to unprotect the context because
4770                  * the pfm_save_regs() routines needs to grab
4771                  * the same lock. There are danger in doing
4772                  * this because it leaves a window open for
4773                  * another task to get access to the context
4774                  * and possibly change its state. The one thing
4775                  * that is not possible is for the context to disappear
4776                  * because we are protected by the VFS layer, i.e.,
4777                  * get_fd()/put_fd().
4778                  */
4779                 old_state = state;
4780
4781                 UNPROTECT_CTX(ctx, flags);
4782
4783                 wait_task_inactive(task);
4784
4785                 PROTECT_CTX(ctx, flags);
4786
4787                 /*
4788                  * we must recheck to verify if state has changed
4789                  */
4790                 if (ctx->ctx_state != old_state) {
4791                         DPRINT(("old_state=%d new_state=%d\n", old_state, ctx->ctx_state));
4792                         goto recheck;
4793                 }
4794         }
4795         return 0;
4796 }
4797
4798 /*
4799  * system-call entry point (must return long)
4800  */
4801 asmlinkage long
4802 sys_perfmonctl (int fd, int cmd, void __user *arg, int count)
4803 {
4804         struct file *file = NULL;
4805         pfm_context_t *ctx = NULL;
4806         unsigned long flags = 0UL;
4807         void *args_k = NULL;
4808         long ret; /* will expand int return types */
4809         size_t base_sz, sz, xtra_sz = 0;
4810         int narg, completed_args = 0, call_made = 0, cmd_flags;
4811         int (*func)(pfm_context_t *ctx, void *arg, int count, struct pt_regs *regs);
4812         int (*getsize)(void *arg, size_t *sz);
4813 #define PFM_MAX_ARGSIZE 4096
4814
4815         /*
4816          * reject any call if perfmon was disabled at initialization
4817          */
4818         if (unlikely(pmu_conf == NULL)) return -ENOSYS;
4819
4820         if (unlikely(cmd < 0 || cmd >= PFM_CMD_COUNT)) {
4821                 DPRINT(("invalid cmd=%d\n", cmd));
4822                 return -EINVAL;
4823         }
4824
4825         func      = pfm_cmd_tab[cmd].cmd_func;
4826         narg      = pfm_cmd_tab[cmd].cmd_narg;
4827         base_sz   = pfm_cmd_tab[cmd].cmd_argsize;
4828         getsize   = pfm_cmd_tab[cmd].cmd_getsize;
4829         cmd_flags = pfm_cmd_tab[cmd].cmd_flags;
4830
4831         if (unlikely(func == NULL)) {
4832                 DPRINT(("invalid cmd=%d\n", cmd));
4833                 return -EINVAL;
4834         }
4835
4836         DPRINT(("cmd=%s idx=%d narg=0x%x argsz=%lu count=%d\n",
4837                 PFM_CMD_NAME(cmd),
4838                 cmd,
4839                 narg,
4840                 base_sz,
4841                 count));
4842
4843         /*
4844          * check if number of arguments matches what the command expects
4845          */
4846         if (unlikely((narg == PFM_CMD_ARG_MANY && count <= 0) || (narg > 0 && narg != count)))
4847                 return -EINVAL;
4848
4849 restart_args:
4850         sz = xtra_sz + base_sz*count;
4851         /*
4852          * limit abuse to min page size
4853          */
4854         if (unlikely(sz > PFM_MAX_ARGSIZE)) {
4855                 printk(KERN_ERR "perfmon: [%d] argument too big %lu\n", current->pid, sz);
4856                 return -E2BIG;
4857         }
4858
4859         /*
4860          * allocate default-sized argument buffer
4861          */
4862         if (likely(count && args_k == NULL)) {
4863                 args_k = kmalloc(PFM_MAX_ARGSIZE, GFP_KERNEL);
4864                 if (args_k == NULL) return -ENOMEM;
4865         }
4866
4867         ret = -EFAULT;
4868
4869         /*
4870          * copy arguments
4871          *
4872          * assume sz = 0 for command without parameters
4873          */
4874         if (sz && copy_from_user(args_k, arg, sz)) {
4875                 DPRINT(("cannot copy_from_user %lu bytes @%p\n", sz, arg));
4876                 goto error_args;
4877         }
4878
4879         /*
4880          * check if command supports extra parameters
4881          */
4882         if (completed_args == 0 && getsize) {
4883                 /*
4884                  * get extra parameters size (based on main argument)
4885                  */
4886                 ret = (*getsize)(args_k, &xtra_sz);
4887                 if (ret) goto error_args;
4888
4889                 completed_args = 1;
4890
4891                 DPRINT(("restart_args sz=%lu xtra_sz=%lu\n", sz, xtra_sz));
4892
4893                 /* retry if necessary */
4894                 if (likely(xtra_sz)) goto restart_args;
4895         }
4896
4897         if (unlikely((cmd_flags & PFM_CMD_FD) == 0)) goto skip_fd;
4898
4899         ret = -EBADF;
4900
4901         file = fget(fd);
4902         if (unlikely(file == NULL)) {
4903                 DPRINT(("invalid fd %d\n", fd));
4904                 goto error_args;
4905         }
4906         if (unlikely(PFM_IS_FILE(file) == 0)) {
4907                 DPRINT(("fd %d not related to perfmon\n", fd));
4908                 goto error_args;
4909         }
4910
4911         ctx = (pfm_context_t *)file->private_data;
4912         if (unlikely(ctx == NULL)) {
4913                 DPRINT(("no context for fd %d\n", fd));
4914                 goto error_args;
4915         }
4916         prefetch(&ctx->ctx_state);
4917
4918         PROTECT_CTX(ctx, flags);
4919
4920         /*
4921          * check task is stopped
4922          */
4923         ret = pfm_check_task_state(ctx, cmd, flags);
4924         if (unlikely(ret)) goto abort_locked;
4925
4926 skip_fd:
4927         ret = (*func)(ctx, args_k, count, ia64_task_regs(current));
4928
4929         call_made = 1;
4930
4931 abort_locked:
4932         if (likely(ctx)) {
4933                 DPRINT(("context unlocked\n"));
4934                 UNPROTECT_CTX(ctx, flags);
4935                 fput(file);
4936         }
4937
4938         /* copy argument back to user, if needed */
4939         if (call_made && PFM_CMD_RW_ARG(cmd) && copy_to_user(arg, args_k, base_sz*count)) ret = -EFAULT;
4940
4941 error_args:
4942         if (args_k) kfree(args_k);
4943
4944         DPRINT(("cmd=%s ret=%ld\n", PFM_CMD_NAME(cmd), ret));
4945
4946         return ret;
4947 }
4948
4949 static void
4950 pfm_resume_after_ovfl(pfm_context_t *ctx, unsigned long ovfl_regs, struct pt_regs *regs)
4951 {
4952         pfm_buffer_fmt_t *fmt = ctx->ctx_buf_fmt;
4953         pfm_ovfl_ctrl_t rst_ctrl;
4954         int state;
4955         int ret = 0;
4956
4957         state = ctx->ctx_state;
4958         /*
4959          * Unlock sampling buffer and reset index atomically
4960          * XXX: not really needed when blocking
4961          */
4962         if (CTX_HAS_SMPL(ctx)) {
4963
4964                 rst_ctrl.bits.mask_monitoring = 0;
4965                 rst_ctrl.bits.reset_ovfl_pmds = 0;
4966
4967                 if (state == PFM_CTX_LOADED)
4968                         ret = pfm_buf_fmt_restart_active(fmt, current, &rst_ctrl, ctx->ctx_smpl_hdr, regs);
4969                 else
4970                         ret = pfm_buf_fmt_restart(fmt, current, &rst_ctrl, ctx->ctx_smpl_hdr, regs);
4971         } else {
4972                 rst_ctrl.bits.mask_monitoring = 0;
4973                 rst_ctrl.bits.reset_ovfl_pmds = 1;
4974         }
4975
4976         if (ret == 0) {
4977                 if (rst_ctrl.bits.reset_ovfl_pmds) {
4978                         pfm_reset_regs(ctx, &ovfl_regs, PFM_PMD_LONG_RESET);
4979                 }
4980                 if (rst_ctrl.bits.mask_monitoring == 0) {
4981                         DPRINT(("resuming monitoring\n"));
4982                         if (ctx->ctx_state == PFM_CTX_MASKED) pfm_restore_monitoring(current);
4983                 } else {
4984                         DPRINT(("stopping monitoring\n"));
4985                         //pfm_stop_monitoring(current, regs);
4986                 }
4987                 ctx->ctx_state = PFM_CTX_LOADED;
4988         }
4989 }
4990
4991 /*
4992  * context MUST BE LOCKED when calling
4993  * can only be called for current
4994  */
4995 static void
4996 pfm_context_force_terminate(pfm_context_t *ctx, struct pt_regs *regs)
4997 {
4998         int ret;
4999
5000         DPRINT(("entering for [%d]\n", current->pid));
5001
5002         ret = pfm_context_unload(ctx, NULL, 0, regs);
5003         if (ret) {
5004                 printk(KERN_ERR "pfm_context_force_terminate: [%d] unloaded failed with %d\n", current->pid, ret);
5005         }
5006
5007         /*
5008          * and wakeup controlling task, indicating we are now disconnected
5009          */
5010         wake_up_interruptible(&ctx->ctx_zombieq);
5011
5012         /*
5013          * given that context is still locked, the controlling
5014          * task will only get access when we return from
5015          * pfm_handle_work().
5016          */
5017 }
5018
5019 static int pfm_ovfl_notify_user(pfm_context_t *ctx, unsigned long ovfl_pmds);
5020  /*
5021   * pfm_handle_work() can be called with interrupts enabled
5022   * (TIF_NEED_RESCHED) or disabled. The down_interruptible
5023   * call may sleep, therefore we must re-enable interrupts
5024   * to avoid deadlocks. It is safe to do so because this function
5025   * is called ONLY when returning to user level (PUStk=1), in which case
5026   * there is no risk of kernel stack overflow due to deep
5027   * interrupt nesting.
5028   */
5029 void
5030 pfm_handle_work(void)
5031 {
5032         pfm_context_t *ctx;
5033         struct pt_regs *regs;
5034         unsigned long flags, dummy_flags;
5035         unsigned long ovfl_regs;
5036         unsigned int reason;
5037         int ret;
5038
5039         ctx = PFM_GET_CTX(current);
5040         if (ctx == NULL) {
5041                 printk(KERN_ERR "perfmon: [%d] has no PFM context\n", current->pid);
5042                 return;
5043         }
5044
5045         PROTECT_CTX(ctx, flags);
5046
5047         PFM_SET_WORK_PENDING(current, 0);
5048
5049         pfm_clear_task_notify();
5050
5051         regs = ia64_task_regs(current);
5052
5053         /*
5054          * extract reason for being here and clear
5055          */
5056         reason = ctx->ctx_fl_trap_reason;
5057         ctx->ctx_fl_trap_reason = PFM_TRAP_REASON_NONE;
5058         ovfl_regs = ctx->ctx_ovfl_regs[0];
5059
5060         DPRINT(("reason=%d state=%d\n", reason, ctx->ctx_state));
5061
5062         /*
5063          * must be done before we check for simple-reset mode
5064          */
5065         if (ctx->ctx_fl_going_zombie || ctx->ctx_state == PFM_CTX_ZOMBIE) goto do_zombie;
5066
5067
5068         //if (CTX_OVFL_NOBLOCK(ctx)) goto skip_blocking;
5069         if (reason == PFM_TRAP_REASON_RESET) goto skip_blocking;
5070
5071         /*
5072          * restore interrupt mask to what it was on entry.
5073          * Could be enabled/diasbled.
5074          */
5075         UNPROTECT_CTX(ctx, flags);
5076
5077         /*
5078          * force interrupt enable because of down_interruptible()
5079          */
5080         local_irq_enable();
5081
5082         DPRINT(("before block sleeping\n"));
5083
5084         /*
5085          * may go through without blocking on SMP systems
5086          * if restart has been received already by the time we call down()
5087          */
5088         ret = down_interruptible(&ctx->ctx_restart_sem);
5089
5090         DPRINT(("after block sleeping ret=%d\n", ret));
5091
5092         /*
5093          * lock context and mask interrupts again
5094          * We save flags into a dummy because we may have
5095          * altered interrupts mask compared to entry in this
5096          * function.
5097          */
5098         PROTECT_CTX(ctx, dummy_flags);
5099
5100         /*
5101          * we need to read the ovfl_regs only after wake-up
5102          * because we may have had pfm_write_pmds() in between
5103          * and that can changed PMD values and therefore 
5104          * ovfl_regs is reset for these new PMD values.
5105          */
5106         ovfl_regs = ctx->ctx_ovfl_regs[0];
5107
5108         if (ctx->ctx_fl_going_zombie) {
5109 do_zombie:
5110                 DPRINT(("context is zombie, bailing out\n"));
5111                 pfm_context_force_terminate(ctx, regs);
5112                 goto nothing_to_do;
5113         }
5114         /*
5115          * in case of interruption of down() we don't restart anything
5116          */
5117         if (ret < 0) goto nothing_to_do;
5118
5119 skip_blocking:
5120         pfm_resume_after_ovfl(ctx, ovfl_regs, regs);
5121         ctx->ctx_ovfl_regs[0] = 0UL;
5122
5123 nothing_to_do:
5124         /*
5125          * restore flags as they were upon entry
5126          */
5127         UNPROTECT_CTX(ctx, flags);
5128 }
5129
5130 static int
5131 pfm_notify_user(pfm_context_t *ctx, pfm_msg_t *msg)
5132 {
5133         if (ctx->ctx_state == PFM_CTX_ZOMBIE) {
5134                 DPRINT(("ignoring overflow notification, owner is zombie\n"));
5135                 return 0;
5136         }
5137
5138         DPRINT(("waking up somebody\n"));
5139
5140         if (msg) wake_up_interruptible(&ctx->ctx_msgq_wait);
5141
5142         /*
5143          * safe, we are not in intr handler, nor in ctxsw when
5144          * we come here
5145          */
5146         kill_fasync (&ctx->ctx_async_queue, SIGIO, POLL_IN);
5147
5148         return 0;
5149 }
5150
5151 static int
5152 pfm_ovfl_notify_user(pfm_context_t *ctx, unsigned long ovfl_pmds)
5153 {
5154         pfm_msg_t *msg = NULL;
5155
5156         if (ctx->ctx_fl_no_msg == 0) {
5157                 msg = pfm_get_new_msg(ctx);
5158                 if (msg == NULL) {
5159                         printk(KERN_ERR "perfmon: pfm_ovfl_notify_user no more notification msgs\n");
5160                         return -1;
5161                 }
5162
5163                 msg->pfm_ovfl_msg.msg_type         = PFM_MSG_OVFL;
5164                 msg->pfm_ovfl_msg.msg_ctx_fd       = ctx->ctx_fd;
5165                 msg->pfm_ovfl_msg.msg_active_set   = 0;
5166                 msg->pfm_ovfl_msg.msg_ovfl_pmds[0] = ovfl_pmds;
5167                 msg->pfm_ovfl_msg.msg_ovfl_pmds[1] = 0UL;
5168                 msg->pfm_ovfl_msg.msg_ovfl_pmds[2] = 0UL;
5169                 msg->pfm_ovfl_msg.msg_ovfl_pmds[3] = 0UL;
5170                 msg->pfm_ovfl_msg.msg_tstamp       = 0UL;
5171         }
5172
5173         DPRINT(("ovfl msg: msg=%p no_msg=%d fd=%d ovfl_pmds=0x%lx\n",
5174                 msg,
5175                 ctx->ctx_fl_no_msg,
5176                 ctx->ctx_fd,
5177                 ovfl_pmds));
5178
5179         return pfm_notify_user(ctx, msg);
5180 }
5181
5182 static int
5183 pfm_end_notify_user(pfm_context_t *ctx)
5184 {
5185         pfm_msg_t *msg;
5186
5187         msg = pfm_get_new_msg(ctx);
5188         if (msg == NULL) {
5189                 printk(KERN_ERR "perfmon: pfm_end_notify_user no more notification msgs\n");
5190                 return -1;
5191         }
5192         /* no leak */
5193         memset(msg, 0, sizeof(*msg));
5194
5195         msg->pfm_end_msg.msg_type    = PFM_MSG_END;
5196         msg->pfm_end_msg.msg_ctx_fd  = ctx->ctx_fd;
5197         msg->pfm_ovfl_msg.msg_tstamp = 0UL;
5198
5199         DPRINT(("end msg: msg=%p no_msg=%d ctx_fd=%d\n",
5200                 msg,
5201                 ctx->ctx_fl_no_msg,
5202                 ctx->ctx_fd));
5203
5204         return pfm_notify_user(ctx, msg);
5205 }
5206
5207 /*
5208  * main overflow processing routine.
5209  * it can be called from the interrupt path or explicitely during the context switch code
5210  */
5211 static void
5212 pfm_overflow_handler(struct task_struct *task, pfm_context_t *ctx, u64 pmc0, struct pt_regs *regs)
5213 {
5214         pfm_ovfl_arg_t *ovfl_arg;
5215         unsigned long mask;
5216         unsigned long old_val, ovfl_val, new_val;
5217         unsigned long ovfl_notify = 0UL, ovfl_pmds = 0UL, smpl_pmds = 0UL, reset_pmds;
5218         unsigned long tstamp;
5219         pfm_ovfl_ctrl_t ovfl_ctrl;
5220         unsigned int i, has_smpl;
5221         int must_notify = 0;
5222
5223         if (unlikely(ctx->ctx_state == PFM_CTX_ZOMBIE)) goto stop_monitoring;
5224
5225         /*
5226          * sanity test. Should never happen
5227          */
5228         if (unlikely((pmc0 & 0x1) == 0)) goto sanity_check;
5229
5230         tstamp   = ia64_get_itc();
5231         mask     = pmc0 >> PMU_FIRST_COUNTER;
5232         ovfl_val = pmu_conf->ovfl_val;
5233         has_smpl = CTX_HAS_SMPL(ctx);
5234
5235         DPRINT_ovfl(("pmc0=0x%lx pid=%d iip=0x%lx, %s "
5236                      "used_pmds=0x%lx\n",
5237                         pmc0,
5238                         task ? task->pid: -1,
5239                         (regs ? regs->cr_iip : 0),
5240                         CTX_OVFL_NOBLOCK(ctx) ? "nonblocking" : "blocking",
5241                         ctx->ctx_used_pmds[0]));
5242
5243
5244         /*
5245          * first we update the virtual counters
5246          * assume there was a prior ia64_srlz_d() issued
5247          */
5248         for (i = PMU_FIRST_COUNTER; mask ; i++, mask >>= 1) {
5249
5250                 /* skip pmd which did not overflow */
5251                 if ((mask & 0x1) == 0) continue;
5252
5253                 /*
5254                  * Note that the pmd is not necessarily 0 at this point as qualified events
5255                  * may have happened before the PMU was frozen. The residual count is not
5256                  * taken into consideration here but will be with any read of the pmd via
5257                  * pfm_read_pmds().
5258                  */
5259                 old_val              = new_val = ctx->ctx_pmds[i].val;
5260                 new_val             += 1 + ovfl_val;
5261                 ctx->ctx_pmds[i].val = new_val;
5262
5263                 /*
5264                  * check for overflow condition
5265                  */
5266                 if (likely(old_val > new_val)) {
5267                         ovfl_pmds |= 1UL << i;
5268                         if (PMC_OVFL_NOTIFY(ctx, i)) ovfl_notify |= 1UL << i;
5269                 }
5270
5271                 DPRINT_ovfl(("ctx_pmd[%d].val=0x%lx old_val=0x%lx pmd=0x%lx ovfl_pmds=0x%lx ovfl_notify=0x%lx\n",
5272                         i,
5273                         new_val,
5274                         old_val,
5275                         ia64_get_pmd(i) & ovfl_val,
5276                         ovfl_pmds,
5277                         ovfl_notify));
5278         }
5279
5280         /*
5281          * there was no 64-bit overflow, nothing else to do
5282          */
5283         if (ovfl_pmds == 0UL) return;
5284
5285         /* 
5286          * reset all control bits
5287          */
5288         ovfl_ctrl.val = 0;
5289         reset_pmds    = 0UL;
5290
5291         /*
5292          * if a sampling format module exists, then we "cache" the overflow by 
5293          * calling the module's handler() routine.
5294          */
5295         if (has_smpl) {
5296                 unsigned long start_cycles, end_cycles;
5297                 unsigned long pmd_mask;
5298                 int j, k, ret = 0;
5299                 int this_cpu = smp_processor_id();
5300
5301                 pmd_mask = ovfl_pmds >> PMU_FIRST_COUNTER;
5302                 ovfl_arg = &ctx->ctx_ovfl_arg;
5303
5304                 prefetch(ctx->ctx_smpl_hdr);
5305
5306                 for(i=PMU_FIRST_COUNTER; pmd_mask && ret == 0; i++, pmd_mask >>=1) {
5307
5308                         mask = 1UL << i;
5309
5310                         if ((pmd_mask & 0x1) == 0) continue;
5311
5312                         ovfl_arg->ovfl_pmd      = (unsigned char )i;
5313                         ovfl_arg->ovfl_notify   = ovfl_notify & mask ? 1 : 0;
5314                         ovfl_arg->active_set    = 0;
5315                         ovfl_arg->ovfl_ctrl.val = 0; /* module must fill in all fields */
5316                         ovfl_arg->smpl_pmds[0]  = smpl_pmds = ctx->ctx_pmds[i].smpl_pmds[0];
5317
5318                         ovfl_arg->pmd_value      = ctx->ctx_pmds[i].val;
5319                         ovfl_arg->pmd_last_reset = ctx->ctx_pmds[i].lval;
5320                         ovfl_arg->pmd_eventid    = ctx->ctx_pmds[i].eventid;
5321
5322                         /*
5323                          * copy values of pmds of interest. Sampling format may copy them
5324                          * into sampling buffer.
5325                          */
5326                         if (smpl_pmds) {
5327                                 for(j=0, k=0; smpl_pmds; j++, smpl_pmds >>=1) {
5328                                         if ((smpl_pmds & 0x1) == 0) continue;
5329                                         ovfl_arg->smpl_pmds_values[k++] = PMD_IS_COUNTING(j) ?  pfm_read_soft_counter(ctx, j) : ia64_get_pmd(j);
5330                                         DPRINT_ovfl(("smpl_pmd[%d]=pmd%u=0x%lx\n", k-1, j, ovfl_arg->smpl_pmds_values[k-1]));
5331                                 }
5332                         }
5333
5334                         pfm_stats[this_cpu].pfm_smpl_handler_calls++;
5335
5336                         start_cycles = ia64_get_itc();
5337
5338                         /*
5339                          * call custom buffer format record (handler) routine
5340                          */
5341                         ret = (*ctx->ctx_buf_fmt->fmt_handler)(task, ctx->ctx_smpl_hdr, ovfl_arg, regs, tstamp);
5342
5343                         end_cycles = ia64_get_itc();
5344
5345                         /*
5346                          * For those controls, we take the union because they have
5347                          * an all or nothing behavior.
5348                          */
5349                         ovfl_ctrl.bits.notify_user     |= ovfl_arg->ovfl_ctrl.bits.notify_user;
5350                         ovfl_ctrl.bits.block_task      |= ovfl_arg->ovfl_ctrl.bits.block_task;
5351                         ovfl_ctrl.bits.mask_monitoring |= ovfl_arg->ovfl_ctrl.bits.mask_monitoring;
5352                         /*
5353                          * build the bitmask of pmds to reset now
5354                          */
5355                         if (ovfl_arg->ovfl_ctrl.bits.reset_ovfl_pmds) reset_pmds |= mask;
5356
5357                         pfm_stats[this_cpu].pfm_smpl_handler_cycles += end_cycles - start_cycles;
5358                 }
5359                 /*
5360                  * when the module cannot handle the rest of the overflows, we abort right here
5361                  */
5362                 if (ret && pmd_mask) {
5363                         DPRINT(("handler aborts leftover ovfl_pmds=0x%lx\n",
5364                                 pmd_mask<<PMU_FIRST_COUNTER));
5365                 }
5366                 /*
5367                  * remove the pmds we reset now from the set of pmds to reset in pfm_restart()
5368                  */
5369                 ovfl_pmds &= ~reset_pmds;
5370         } else {
5371                 /*
5372                  * when no sampling module is used, then the default
5373                  * is to notify on overflow if requested by user
5374                  */
5375                 ovfl_ctrl.bits.notify_user     = ovfl_notify ? 1 : 0;
5376                 ovfl_ctrl.bits.block_task      = ovfl_notify ? 1 : 0;
5377                 ovfl_ctrl.bits.mask_monitoring = ovfl_notify ? 1 : 0; /* XXX: change for saturation */
5378                 ovfl_ctrl.bits.reset_ovfl_pmds = ovfl_notify ? 0 : 1;
5379                 /*
5380                  * if needed, we reset all overflowed pmds
5381                  */
5382                 if (ovfl_notify == 0) reset_pmds = ovfl_pmds;
5383         }
5384
5385         DPRINT_ovfl(("ovfl_pmds=0x%lx reset_pmds=0x%lx\n", ovfl_pmds, reset_pmds));
5386
5387         /*
5388          * reset the requested PMD registers using the short reset values
5389          */
5390         if (reset_pmds) {
5391                 unsigned long bm = reset_pmds;
5392                 pfm_reset_regs(ctx, &bm, PFM_PMD_SHORT_RESET);
5393         }
5394
5395         if (ovfl_notify && ovfl_ctrl.bits.notify_user) {
5396                 /*
5397                  * keep track of what to reset when unblocking
5398                  */
5399                 ctx->ctx_ovfl_regs[0] = ovfl_pmds;
5400
5401                 /*
5402                  * check for blocking context 
5403                  */
5404                 if (CTX_OVFL_NOBLOCK(ctx) == 0 && ovfl_ctrl.bits.block_task) {
5405
5406                         ctx->ctx_fl_trap_reason = PFM_TRAP_REASON_BLOCK;
5407
5408                         /*
5409                          * set the perfmon specific checking pending work for the task
5410                          */
5411                         PFM_SET_WORK_PENDING(task, 1);
5412
5413                         /*
5414                          * when coming from ctxsw, current still points to the
5415                          * previous task, therefore we must work with task and not current.
5416                          */
5417                         pfm_set_task_notify(task);
5418                 }
5419                 /*
5420                  * defer until state is changed (shorten spin window). the context is locked
5421                  * anyway, so the signal receiver would come spin for nothing.
5422                  */
5423                 must_notify = 1;
5424         }
5425
5426         DPRINT_ovfl(("owner [%d] pending=%ld reason=%u ovfl_pmds=0x%lx ovfl_notify=0x%lx masked=%d\n",
5427                         GET_PMU_OWNER() ? GET_PMU_OWNER()->pid : -1,
5428                         PFM_GET_WORK_PENDING(task),
5429                         ctx->ctx_fl_trap_reason,
5430                         ovfl_pmds,
5431                         ovfl_notify,
5432                         ovfl_ctrl.bits.mask_monitoring ? 1 : 0));
5433         /*
5434          * in case monitoring must be stopped, we toggle the psr bits
5435          */
5436         if (ovfl_ctrl.bits.mask_monitoring) {
5437                 pfm_mask_monitoring(task);
5438                 ctx->ctx_state = PFM_CTX_MASKED;
5439                 ctx->ctx_fl_can_restart = 1;
5440         }
5441
5442         /*
5443          * send notification now
5444          */
5445         if (must_notify) pfm_ovfl_notify_user(ctx, ovfl_notify);
5446
5447         return;
5448
5449 sanity_check:
5450         printk(KERN_ERR "perfmon: CPU%d overflow handler [%d] pmc0=0x%lx\n",
5451                         smp_processor_id(),
5452                         task ? task->pid : -1,
5453                         pmc0);
5454         return;
5455
5456 stop_monitoring:
5457         /*
5458          * in SMP, zombie context is never restored but reclaimed in pfm_load_regs().
5459          * Moreover, zombies are also reclaimed in pfm_save_regs(). Therefore we can
5460          * come here as zombie only if the task is the current task. In which case, we
5461          * can access the PMU  hardware directly.
5462          *
5463          * Note that zombies do have PM_VALID set. So here we do the minimal.
5464          *
5465          * In case the context was zombified it could not be reclaimed at the time
5466          * the monitoring program exited. At this point, the PMU reservation has been
5467          * returned, the sampiing buffer has been freed. We must convert this call
5468          * into a spurious interrupt. However, we must also avoid infinite overflows
5469          * by stopping monitoring for this task. We can only come here for a per-task
5470          * context. All we need to do is to stop monitoring using the psr bits which
5471          * are always task private. By re-enabling secure montioring, we ensure that
5472          * the monitored task will not be able to re-activate monitoring.
5473          * The task will eventually be context switched out, at which point the context
5474          * will be reclaimed (that includes releasing ownership of the PMU).
5475          *
5476          * So there might be a window of time where the number of per-task session is zero
5477          * yet one PMU might have a owner and get at most one overflow interrupt for a zombie
5478          * context. This is safe because if a per-task session comes in, it will push this one
5479          * out and by the virtue on pfm_save_regs(), this one will disappear. If a system wide
5480          * session is force on that CPU, given that we use task pinning, pfm_save_regs() will
5481          * also push our zombie context out.
5482          *
5483          * Overall pretty hairy stuff....
5484          */
5485         DPRINT(("ctx is zombie for [%d], converted to spurious\n", task ? task->pid: -1));
5486         pfm_clear_psr_up();
5487         ia64_psr(regs)->up = 0;
5488         ia64_psr(regs)->sp = 1;
5489         return;
5490 }
5491
5492 static int
5493 pfm_do_interrupt_handler(int irq, void *arg, struct pt_regs *regs)
5494 {
5495         struct task_struct *task;
5496         pfm_context_t *ctx;
5497         unsigned long flags;
5498         u64 pmc0;
5499         int this_cpu = smp_processor_id();
5500         int retval = 0;
5501
5502         pfm_stats[this_cpu].pfm_ovfl_intr_count++;
5503
5504         /*
5505          * srlz.d done before arriving here
5506          */
5507         pmc0 = ia64_get_pmc(0);
5508
5509         task = GET_PMU_OWNER();
5510         ctx  = GET_PMU_CTX();
5511
5512         /*
5513          * if we have some pending bits set
5514          * assumes : if any PMC0.bit[63-1] is set, then PMC0.fr = 1
5515          */
5516         if (PMC0_HAS_OVFL(pmc0) && task) {
5517                 /*
5518                  * we assume that pmc0.fr is always set here
5519                  */
5520
5521                 /* sanity check */
5522                 if (!ctx) goto report_spurious1;
5523
5524                 if (ctx->ctx_fl_system == 0 && (task->thread.flags & IA64_THREAD_PM_VALID) == 0) 
5525                         goto report_spurious2;
5526
5527                 PROTECT_CTX_NOPRINT(ctx, flags);
5528
5529                 pfm_overflow_handler(task, ctx, pmc0, regs);
5530
5531                 UNPROTECT_CTX_NOPRINT(ctx, flags);
5532
5533         } else {
5534                 pfm_stats[this_cpu].pfm_spurious_ovfl_intr_count++;
5535                 retval = -1;
5536         }
5537         /*
5538          * keep it unfrozen at all times
5539          */
5540         pfm_unfreeze_pmu();
5541
5542         return retval;
5543
5544 report_spurious1:
5545         printk(KERN_INFO "perfmon: spurious overflow interrupt on CPU%d: process %d has no PFM context\n",
5546                 this_cpu, task->pid);
5547         pfm_unfreeze_pmu();
5548         return -1;
5549 report_spurious2:
5550         printk(KERN_INFO "perfmon: spurious overflow interrupt on CPU%d: process %d, invalid flag\n", 
5551                 this_cpu, 
5552                 task->pid);
5553         pfm_unfreeze_pmu();
5554         return -1;
5555 }
5556
5557 static irqreturn_t
5558 pfm_interrupt_handler(int irq, void *arg, struct pt_regs *regs)
5559 {
5560         unsigned long start_cycles, total_cycles;
5561         unsigned long min, max;
5562         int this_cpu;
5563         int ret;
5564
5565         this_cpu = get_cpu();
5566         if (likely(!pfm_alt_intr_handler)) {
5567                 min = pfm_stats[this_cpu].pfm_ovfl_intr_cycles_min;
5568                 max = pfm_stats[this_cpu].pfm_ovfl_intr_cycles_max;
5569
5570                 start_cycles = ia64_get_itc();
5571
5572                 ret = pfm_do_interrupt_handler(irq, arg, regs);
5573
5574                 total_cycles = ia64_get_itc();
5575
5576                 /*
5577                  * don't measure spurious interrupts
5578                  */
5579                 if (likely(ret == 0)) {
5580                         total_cycles -= start_cycles;
5581
5582                         if (total_cycles < min) pfm_stats[this_cpu].pfm_ovfl_intr_cycles_min = total_cycles;
5583                         if (total_cycles > max) pfm_stats[this_cpu].pfm_ovfl_intr_cycles_max = total_cycles;
5584
5585                         pfm_stats[this_cpu].pfm_ovfl_intr_cycles += total_cycles;
5586                 }
5587         }
5588         else {
5589                 (*pfm_alt_intr_handler->handler)(irq, arg, regs);
5590         }
5591
5592         put_cpu_no_resched();
5593         return IRQ_HANDLED;
5594 }
5595
5596 /*
5597  * /proc/perfmon interface, for debug only
5598  */
5599
5600 #define PFM_PROC_SHOW_HEADER    ((void *)NR_CPUS+1)
5601
5602 static void *
5603 pfm_proc_start(struct seq_file *m, loff_t *pos)
5604 {
5605         if (*pos == 0) {
5606                 return PFM_PROC_SHOW_HEADER;
5607         }
5608
5609         while (*pos <= NR_CPUS) {
5610                 if (cpu_online(*pos - 1)) {
5611                         return (void *)*pos;
5612                 }
5613                 ++*pos;
5614         }
5615         return NULL;
5616 }
5617
5618 static void *
5619 pfm_proc_next(struct seq_file *m, void *v, loff_t *pos)
5620 {
5621         ++*pos;
5622         return pfm_proc_start(m, pos);
5623 }
5624
5625 static void
5626 pfm_proc_stop(struct seq_file *m, void *v)
5627 {
5628 }
5629
5630 static void
5631 pfm_proc_show_header(struct seq_file *m)
5632 {
5633         struct list_head * pos;
5634         pfm_buffer_fmt_t * entry;
5635         unsigned long flags;
5636
5637         seq_printf(m,
5638                 "perfmon version           : %u.%u\n"
5639                 "model                     : %s\n"
5640                 "fastctxsw                 : %s\n"
5641                 "expert mode               : %s\n"
5642                 "ovfl_mask                 : 0x%lx\n"
5643                 "PMU flags                 : 0x%x\n",
5644                 PFM_VERSION_MAJ, PFM_VERSION_MIN,
5645                 pmu_conf->pmu_name,
5646                 pfm_sysctl.fastctxsw > 0 ? "Yes": "No",
5647                 pfm_sysctl.expert_mode > 0 ? "Yes": "No",
5648                 pmu_conf->ovfl_val,
5649                 pmu_conf->flags);
5650
5651         LOCK_PFS(flags);
5652
5653         seq_printf(m,
5654                 "proc_sessions             : %u\n"
5655                 "sys_sessions              : %u\n"
5656                 "sys_use_dbregs            : %u\n"
5657                 "ptrace_use_dbregs         : %u\n",
5658                 pfm_sessions.pfs_task_sessions,
5659                 pfm_sessions.pfs_sys_sessions,
5660                 pfm_sessions.pfs_sys_use_dbregs,
5661                 pfm_sessions.pfs_ptrace_use_dbregs);
5662
5663         UNLOCK_PFS(flags);
5664
5665         spin_lock(&pfm_buffer_fmt_lock);
5666
5667         list_for_each(pos, &pfm_buffer_fmt_list) {
5668                 entry = list_entry(pos, pfm_buffer_fmt_t, fmt_list);
5669                 seq_printf(m, "format                    : %02x-%02x-%02x-%02x-%02x-%02x-%02x-%02x-%02x-%02x-%02x-%02x-%02x-%02x-%02x-%02x %s\n",
5670                         entry->fmt_uuid[0],
5671                         entry->fmt_uuid[1],
5672                         entry->fmt_uuid[2],
5673                         entry->fmt_uuid[3],
5674                         entry->fmt_uuid[4],
5675                         entry->fmt_uuid[5],
5676                         entry->fmt_uuid[6],
5677                         entry->fmt_uuid[7],
5678                         entry->fmt_uuid[8],
5679                         entry->fmt_uuid[9],
5680                         entry->fmt_uuid[10],
5681                         entry->fmt_uuid[11],
5682                         entry->fmt_uuid[12],
5683                         entry->fmt_uuid[13],
5684                         entry->fmt_uuid[14],
5685                         entry->fmt_uuid[15],
5686                         entry->fmt_name);
5687         }
5688         spin_unlock(&pfm_buffer_fmt_lock);
5689
5690 }
5691
5692 static int
5693 pfm_proc_show(struct seq_file *m, void *v)
5694 {
5695         unsigned long psr;
5696         unsigned int i;
5697         int cpu;
5698
5699         if (v == PFM_PROC_SHOW_HEADER) {
5700                 pfm_proc_show_header(m);
5701                 return 0;
5702         }
5703
5704         /* show info for CPU (v - 1) */
5705
5706         cpu = (long)v - 1;
5707         seq_printf(m,
5708                 "CPU%-2d overflow intrs      : %lu\n"
5709                 "CPU%-2d overflow cycles     : %lu\n"
5710                 "CPU%-2d overflow min        : %lu\n"
5711                 "CPU%-2d overflow max        : %lu\n"
5712                 "CPU%-2d smpl handler calls  : %lu\n"
5713                 "CPU%-2d smpl handler cycles : %lu\n"
5714                 "CPU%-2d spurious intrs      : %lu\n"
5715                 "CPU%-2d replay   intrs      : %lu\n"
5716                 "CPU%-2d syst_wide           : %d\n"
5717                 "CPU%-2d dcr_pp              : %d\n"
5718                 "CPU%-2d exclude idle        : %d\n"
5719                 "CPU%-2d owner               : %d\n"
5720                 "CPU%-2d context             : %p\n"
5721                 "CPU%-2d activations         : %lu\n",
5722                 cpu, pfm_stats[cpu].pfm_ovfl_intr_count,
5723                 cpu, pfm_stats[cpu].pfm_ovfl_intr_cycles,
5724                 cpu, pfm_stats[cpu].pfm_ovfl_intr_cycles_min,
5725                 cpu, pfm_stats[cpu].pfm_ovfl_intr_cycles_max,
5726                 cpu, pfm_stats[cpu].pfm_smpl_handler_calls,
5727                 cpu, pfm_stats[cpu].pfm_smpl_handler_cycles,
5728                 cpu, pfm_stats[cpu].pfm_spurious_ovfl_intr_count,
5729                 cpu, pfm_stats[cpu].pfm_replay_ovfl_intr_count,
5730                 cpu, pfm_get_cpu_data(pfm_syst_info, cpu) & PFM_CPUINFO_SYST_WIDE ? 1 : 0,
5731                 cpu, pfm_get_cpu_data(pfm_syst_info, cpu) & PFM_CPUINFO_DCR_PP ? 1 : 0,
5732                 cpu, pfm_get_cpu_data(pfm_syst_info, cpu) & PFM_CPUINFO_EXCL_IDLE ? 1 : 0,
5733                 cpu, pfm_get_cpu_data(pmu_owner, cpu) ? pfm_get_cpu_data(pmu_owner, cpu)->pid: -1,
5734                 cpu, pfm_get_cpu_data(pmu_ctx, cpu),
5735                 cpu, pfm_get_cpu_data(pmu_activation_number, cpu));
5736
5737         if (num_online_cpus() == 1 && pfm_sysctl.debug > 0) {
5738
5739                 psr = pfm_get_psr();
5740
5741                 ia64_srlz_d();
5742
5743                 seq_printf(m, 
5744                         "CPU%-2d psr                 : 0x%lx\n"
5745                         "CPU%-2d pmc0                : 0x%lx\n", 
5746                         cpu, psr,
5747                         cpu, ia64_get_pmc(0));
5748
5749                 for (i=0; PMC_IS_LAST(i) == 0;  i++) {
5750                         if (PMC_IS_COUNTING(i) == 0) continue;
5751                         seq_printf(m, 
5752                                 "CPU%-2d pmc%u                : 0x%lx\n"
5753                                 "CPU%-2d pmd%u                : 0x%lx\n", 
5754                                 cpu, i, ia64_get_pmc(i),
5755                                 cpu, i, ia64_get_pmd(i));
5756                 }
5757         }
5758         return 0;
5759 }
5760
5761 struct seq_operations pfm_seq_ops = {
5762         .start =        pfm_proc_start,
5763         .next =         pfm_proc_next,
5764         .stop =         pfm_proc_stop,
5765         .show =         pfm_proc_show
5766 };
5767
5768 static int
5769 pfm_proc_open(struct inode *inode, struct file *file)
5770 {
5771         return seq_open(file, &pfm_seq_ops);
5772 }
5773
5774
5775 /*
5776  * we come here as soon as local_cpu_data->pfm_syst_wide is set. this happens
5777  * during pfm_enable() hence before pfm_start(). We cannot assume monitoring
5778  * is active or inactive based on mode. We must rely on the value in
5779  * local_cpu_data->pfm_syst_info
5780  */
5781 void
5782 pfm_syst_wide_update_task(struct task_struct *task, unsigned long info, int is_ctxswin)
5783 {
5784         struct pt_regs *regs;
5785         unsigned long dcr;
5786         unsigned long dcr_pp;
5787
5788         dcr_pp = info & PFM_CPUINFO_DCR_PP ? 1 : 0;
5789
5790         /*
5791          * pid 0 is guaranteed to be the idle task. There is one such task with pid 0
5792          * on every CPU, so we can rely on the pid to identify the idle task.
5793          */
5794         if ((info & PFM_CPUINFO_EXCL_IDLE) == 0 || task->pid) {
5795                 regs = ia64_task_regs(task);
5796                 ia64_psr(regs)->pp = is_ctxswin ? dcr_pp : 0;
5797                 return;
5798         }
5799         /*
5800          * if monitoring has started
5801          */
5802         if (dcr_pp) {
5803                 dcr = ia64_getreg(_IA64_REG_CR_DCR);
5804                 /*
5805                  * context switching in?
5806                  */
5807                 if (is_ctxswin) {
5808                         /* mask monitoring for the idle task */
5809                         ia64_setreg(_IA64_REG_CR_DCR, dcr & ~IA64_DCR_PP);
5810                         pfm_clear_psr_pp();
5811                         ia64_srlz_i();
5812                         return;
5813                 }
5814                 /*
5815                  * context switching out
5816                  * restore monitoring for next task
5817                  *
5818                  * Due to inlining this odd if-then-else construction generates
5819                  * better code.
5820                  */
5821                 ia64_setreg(_IA64_REG_CR_DCR, dcr |IA64_DCR_PP);
5822                 pfm_set_psr_pp();
5823                 ia64_srlz_i();
5824         }
5825 }
5826
5827 #ifdef CONFIG_SMP
5828
5829 static void
5830 pfm_force_cleanup(pfm_context_t *ctx, struct pt_regs *regs)
5831 {
5832         struct task_struct *task = ctx->ctx_task;
5833
5834         ia64_psr(regs)->up = 0;
5835         ia64_psr(regs)->sp = 1;
5836
5837         if (GET_PMU_OWNER() == task) {
5838                 DPRINT(("cleared ownership for [%d]\n", ctx->ctx_task->pid));
5839                 SET_PMU_OWNER(NULL, NULL);
5840         }
5841
5842         /*
5843          * disconnect the task from the context and vice-versa
5844          */
5845         PFM_SET_WORK_PENDING(task, 0);
5846
5847         task->thread.pfm_context  = NULL;
5848         task->thread.flags       &= ~IA64_THREAD_PM_VALID;
5849
5850         DPRINT(("force cleanup for [%d]\n",  task->pid));
5851 }
5852
5853
5854 /*
5855  * in 2.6, interrupts are masked when we come here and the runqueue lock is held
5856  */
5857 void
5858 pfm_save_regs(struct task_struct *task)
5859 {
5860         pfm_context_t *ctx;
5861         struct thread_struct *t;
5862         unsigned long flags;
5863         u64 psr;
5864
5865
5866         ctx = PFM_GET_CTX(task);
5867         if (ctx == NULL) return;
5868         t = &task->thread;
5869
5870         /*
5871          * we always come here with interrupts ALREADY disabled by
5872          * the scheduler. So we simply need to protect against concurrent
5873          * access, not CPU concurrency.
5874          */
5875         flags = pfm_protect_ctx_ctxsw(ctx);
5876
5877         if (ctx->ctx_state == PFM_CTX_ZOMBIE) {
5878                 struct pt_regs *regs = ia64_task_regs(task);
5879
5880                 pfm_clear_psr_up();
5881
5882                 pfm_force_cleanup(ctx, regs);
5883
5884                 BUG_ON(ctx->ctx_smpl_hdr);
5885
5886                 pfm_unprotect_ctx_ctxsw(ctx, flags);
5887
5888                 pfm_context_free(ctx);
5889                 return;
5890         }
5891
5892         /*
5893          * save current PSR: needed because we modify it
5894          */
5895         ia64_srlz_d();
5896         psr = pfm_get_psr();
5897
5898         BUG_ON(psr & (IA64_PSR_I));
5899
5900         /*
5901          * stop monitoring:
5902          * This is the last instruction which may generate an overflow
5903          *
5904          * We do not need to set psr.sp because, it is irrelevant in kernel.
5905          * It will be restored from ipsr when going back to user level
5906          */
5907         pfm_clear_psr_up();
5908
5909         /*
5910          * keep a copy of psr.up (for reload)
5911          */
5912         ctx->ctx_saved_psr_up = psr & IA64_PSR_UP;
5913
5914         /*
5915          * release ownership of this PMU.
5916          * PM interrupts are masked, so nothing
5917          * can happen.
5918          */
5919         SET_PMU_OWNER(NULL, NULL);
5920
5921         /*
5922          * we systematically save the PMD as we have no
5923          * guarantee we will be schedule at that same
5924          * CPU again.
5925          */
5926         pfm_save_pmds(t->pmds, ctx->ctx_used_pmds[0]);
5927
5928         /*
5929          * save pmc0 ia64_srlz_d() done in pfm_save_pmds()
5930          * we will need it on the restore path to check
5931          * for pending overflow.
5932          */
5933         t->pmcs[0] = ia64_get_pmc(0);
5934
5935         /*
5936          * unfreeze PMU if had pending overflows
5937          */
5938         if (t->pmcs[0] & ~0x1UL) pfm_unfreeze_pmu();
5939
5940         /*
5941          * finally, allow context access.
5942          * interrupts will still be masked after this call.
5943          */
5944         pfm_unprotect_ctx_ctxsw(ctx, flags);
5945 }
5946
5947 #else /* !CONFIG_SMP */
5948 void
5949 pfm_save_regs(struct task_struct *task)
5950 {
5951         pfm_context_t *ctx;
5952         u64 psr;
5953
5954         ctx = PFM_GET_CTX(task);
5955         if (ctx == NULL) return;
5956
5957         /*
5958          * save current PSR: needed because we modify it
5959          */
5960         psr = pfm_get_psr();
5961
5962         BUG_ON(psr & (IA64_PSR_I));
5963
5964         /*
5965          * stop monitoring:
5966          * This is the last instruction which may generate an overflow
5967          *
5968          * We do not need to set psr.sp because, it is irrelevant in kernel.
5969          * It will be restored from ipsr when going back to user level
5970          */
5971         pfm_clear_psr_up();
5972
5973         /*
5974          * keep a copy of psr.up (for reload)
5975          */
5976         ctx->ctx_saved_psr_up = psr & IA64_PSR_UP;
5977 }
5978
5979 static void
5980 pfm_lazy_save_regs (struct task_struct *task)
5981 {
5982         pfm_context_t *ctx;
5983         struct thread_struct *t;
5984         unsigned long flags;
5985
5986         { u64 psr  = pfm_get_psr();
5987           BUG_ON(psr & IA64_PSR_UP);
5988         }
5989
5990         ctx = PFM_GET_CTX(task);
5991         t   = &task->thread;
5992
5993         /*
5994          * we need to mask PMU overflow here to
5995          * make sure that we maintain pmc0 until
5996          * we save it. overflow interrupts are
5997          * treated as spurious if there is no
5998          * owner.
5999          *
6000          * XXX: I don't think this is necessary
6001          */
6002         PROTECT_CTX(ctx,flags);
6003
6004         /*
6005          * release ownership of this PMU.
6006          * must be done before we save the registers.
6007          *
6008          * after this call any PMU interrupt is treated
6009          * as spurious.
6010          */
6011         SET_PMU_OWNER(NULL, NULL);
6012
6013         /*
6014          * save all the pmds we use
6015          */
6016         pfm_save_pmds(t->pmds, ctx->ctx_used_pmds[0]);
6017
6018         /*
6019          * save pmc0 ia64_srlz_d() done in pfm_save_pmds()
6020          * it is needed to check for pended overflow
6021          * on the restore path
6022          */
6023         t->pmcs[0] = ia64_get_pmc(0);
6024
6025         /*
6026          * unfreeze PMU if had pending overflows
6027          */
6028         if (t->pmcs[0] & ~0x1UL) pfm_unfreeze_pmu();
6029
6030         /*
6031          * now get can unmask PMU interrupts, they will
6032          * be treated as purely spurious and we will not
6033          * lose any information
6034          */
6035         UNPROTECT_CTX(ctx,flags);
6036 }
6037 #endif /* CONFIG_SMP */
6038
6039 #ifdef CONFIG_SMP
6040 /*
6041  * in 2.6, interrupts are masked when we come here and the runqueue lock is held
6042  */
6043 void
6044 pfm_load_regs (struct task_struct *task)
6045 {
6046         pfm_context_t *ctx;
6047         struct thread_struct *t;
6048         unsigned long pmc_mask = 0UL, pmd_mask = 0UL;
6049         unsigned long flags;
6050         u64 psr, psr_up;
6051         int need_irq_resend;
6052
6053         ctx = PFM_GET_CTX(task);
6054         if (unlikely(ctx == NULL)) return;
6055
6056         BUG_ON(GET_PMU_OWNER());
6057
6058         t     = &task->thread;
6059         /*
6060          * possible on unload
6061          */
6062         if (unlikely((t->flags & IA64_THREAD_PM_VALID) == 0)) return;
6063
6064         /*
6065          * we always come here with interrupts ALREADY disabled by
6066          * the scheduler. So we simply need to protect against concurrent
6067          * access, not CPU concurrency.
6068          */
6069         flags = pfm_protect_ctx_ctxsw(ctx);
6070         psr   = pfm_get_psr();
6071
6072         need_irq_resend = pmu_conf->flags & PFM_PMU_IRQ_RESEND;
6073
6074         BUG_ON(psr & (IA64_PSR_UP|IA64_PSR_PP));
6075         BUG_ON(psr & IA64_PSR_I);
6076
6077         if (unlikely(ctx->ctx_state == PFM_CTX_ZOMBIE)) {
6078                 struct pt_regs *regs = ia64_task_regs(task);
6079
6080                 BUG_ON(ctx->ctx_smpl_hdr);
6081
6082                 pfm_force_cleanup(ctx, regs);
6083
6084                 pfm_unprotect_ctx_ctxsw(ctx, flags);
6085
6086                 /*
6087                  * this one (kmalloc'ed) is fine with interrupts disabled
6088                  */
6089                 pfm_context_free(ctx);
6090
6091                 return;
6092         }
6093
6094         /*
6095          * we restore ALL the debug registers to avoid picking up
6096          * stale state.
6097          */
6098         if (ctx->ctx_fl_using_dbreg) {
6099                 pfm_restore_ibrs(ctx->ctx_ibrs, pmu_conf->num_ibrs);
6100                 pfm_restore_dbrs(ctx->ctx_dbrs, pmu_conf->num_dbrs);
6101         }
6102         /*
6103          * retrieve saved psr.up
6104          */
6105         psr_up = ctx->ctx_saved_psr_up;
6106
6107         /*
6108          * if we were the last user of the PMU on that CPU,
6109          * then nothing to do except restore psr
6110          */
6111         if (GET_LAST_CPU(ctx) == smp_processor_id() && ctx->ctx_last_activation == GET_ACTIVATION()) {
6112
6113                 /*
6114                  * retrieve partial reload masks (due to user modifications)
6115                  */
6116                 pmc_mask = ctx->ctx_reload_pmcs[0];
6117                 pmd_mask = ctx->ctx_reload_pmds[0];
6118
6119         } else {
6120                 /*
6121                  * To avoid leaking information to the user level when psr.sp=0,
6122                  * we must reload ALL implemented pmds (even the ones we don't use).
6123                  * In the kernel we only allow PFM_READ_PMDS on registers which
6124                  * we initialized or requested (sampling) so there is no risk there.
6125                  */
6126                 pmd_mask = pfm_sysctl.fastctxsw ?  ctx->ctx_used_pmds[0] : ctx->ctx_all_pmds[0];
6127
6128                 /*
6129                  * ALL accessible PMCs are systematically reloaded, unused registers
6130                  * get their default (from pfm_reset_pmu_state()) values to avoid picking
6131                  * up stale configuration.
6132                  *
6133                  * PMC0 is never in the mask. It is always restored separately.
6134                  */
6135                 pmc_mask = ctx->ctx_all_pmcs[0];
6136         }
6137         /*
6138          * when context is MASKED, we will restore PMC with plm=0
6139          * and PMD with stale information, but that's ok, nothing
6140          * will be captured.
6141          *
6142          * XXX: optimize here
6143          */
6144         if (pmd_mask) pfm_restore_pmds(t->pmds, pmd_mask);
6145         if (pmc_mask) pfm_restore_pmcs(t->pmcs, pmc_mask);
6146
6147         /*
6148          * check for pending overflow at the time the state
6149          * was saved.
6150          */
6151         if (unlikely(PMC0_HAS_OVFL(t->pmcs[0]))) {
6152                 /*
6153                  * reload pmc0 with the overflow information
6154                  * On McKinley PMU, this will trigger a PMU interrupt
6155                  */
6156                 ia64_set_pmc(0, t->pmcs[0]);
6157                 ia64_srlz_d();
6158                 t->pmcs[0] = 0UL;
6159
6160                 /*
6161                  * will replay the PMU interrupt
6162                  */
6163                 if (need_irq_resend) hw_resend_irq(NULL, IA64_PERFMON_VECTOR);
6164
6165                 pfm_stats[smp_processor_id()].pfm_replay_ovfl_intr_count++;
6166         }
6167
6168         /*
6169          * we just did a reload, so we reset the partial reload fields
6170          */
6171         ctx->ctx_reload_pmcs[0] = 0UL;
6172         ctx->ctx_reload_pmds[0] = 0UL;
6173
6174         SET_LAST_CPU(ctx, smp_processor_id());
6175
6176         /*
6177          * dump activation value for this PMU
6178          */
6179         INC_ACTIVATION();
6180         /*
6181          * record current activation for this context
6182          */
6183         SET_ACTIVATION(ctx);
6184
6185         /*
6186          * establish new ownership. 
6187          */
6188         SET_PMU_OWNER(task, ctx);
6189
6190         /*
6191          * restore the psr.up bit. measurement
6192          * is active again.
6193          * no PMU interrupt can happen at this point
6194          * because we still have interrupts disabled.
6195          */
6196         if (likely(psr_up)) pfm_set_psr_up();
6197
6198         /*
6199          * allow concurrent access to context
6200          */
6201         pfm_unprotect_ctx_ctxsw(ctx, flags);
6202 }
6203 #else /*  !CONFIG_SMP */
6204 /*
6205  * reload PMU state for UP kernels
6206  * in 2.5 we come here with interrupts disabled
6207  */
6208 void
6209 pfm_load_regs (struct task_struct *task)
6210 {
6211         struct thread_struct *t;
6212         pfm_context_t *ctx;
6213         struct task_struct *owner;
6214         unsigned long pmd_mask, pmc_mask;
6215         u64 psr, psr_up;
6216         int need_irq_resend;
6217
6218         owner = GET_PMU_OWNER();
6219         ctx   = PFM_GET_CTX(task);
6220         t     = &task->thread;
6221         psr   = pfm_get_psr();
6222
6223         BUG_ON(psr & (IA64_PSR_UP|IA64_PSR_PP));
6224         BUG_ON(psr & IA64_PSR_I);
6225
6226         /*
6227          * we restore ALL the debug registers to avoid picking up
6228          * stale state.
6229          *
6230          * This must be done even when the task is still the owner
6231          * as the registers may have been modified via ptrace()
6232          * (not perfmon) by the previous task.
6233          */
6234         if (ctx->ctx_fl_using_dbreg) {
6235                 pfm_restore_ibrs(ctx->ctx_ibrs, pmu_conf->num_ibrs);
6236                 pfm_restore_dbrs(ctx->ctx_dbrs, pmu_conf->num_dbrs);
6237         }
6238
6239         /*
6240          * retrieved saved psr.up
6241          */
6242         psr_up = ctx->ctx_saved_psr_up;
6243         need_irq_resend = pmu_conf->flags & PFM_PMU_IRQ_RESEND;
6244
6245         /*
6246          * short path, our state is still there, just
6247          * need to restore psr and we go
6248          *
6249          * we do not touch either PMC nor PMD. the psr is not touched
6250          * by the overflow_handler. So we are safe w.r.t. to interrupt
6251          * concurrency even without interrupt masking.
6252          */
6253         if (likely(owner == task)) {
6254                 if (likely(psr_up)) pfm_set_psr_up();
6255                 return;
6256         }
6257
6258         /*
6259          * someone else is still using the PMU, first push it out and
6260          * then we'll be able to install our stuff !
6261          *
6262          * Upon return, there will be no owner for the current PMU
6263          */
6264         if (owner) pfm_lazy_save_regs(owner);
6265
6266         /*
6267          * To avoid leaking information to the user level when psr.sp=0,
6268          * we must reload ALL implemented pmds (even the ones we don't use).
6269          * In the kernel we only allow PFM_READ_PMDS on registers which
6270          * we initialized or requested (sampling) so there is no risk there.
6271          */
6272         pmd_mask = pfm_sysctl.fastctxsw ?  ctx->ctx_used_pmds[0] : ctx->ctx_all_pmds[0];
6273
6274         /*
6275          * ALL accessible PMCs are systematically reloaded, unused registers
6276          * get their default (from pfm_reset_pmu_state()) values to avoid picking
6277          * up stale configuration.
6278          *
6279          * PMC0 is never in the mask. It is always restored separately
6280          */
6281         pmc_mask = ctx->ctx_all_pmcs[0];
6282
6283         pfm_restore_pmds(t->pmds, pmd_mask);
6284         pfm_restore_pmcs(t->pmcs, pmc_mask);
6285
6286         /*
6287          * check for pending overflow at the time the state
6288          * was saved.
6289          */
6290         if (unlikely(PMC0_HAS_OVFL(t->pmcs[0]))) {
6291                 /*
6292                  * reload pmc0 with the overflow information
6293                  * On McKinley PMU, this will trigger a PMU interrupt
6294                  */
6295                 ia64_set_pmc(0, t->pmcs[0]);
6296                 ia64_srlz_d();
6297
6298                 t->pmcs[0] = 0UL;
6299
6300                 /*
6301                  * will replay the PMU interrupt
6302                  */
6303                 if (need_irq_resend) hw_resend_irq(NULL, IA64_PERFMON_VECTOR);
6304
6305                 pfm_stats[smp_processor_id()].pfm_replay_ovfl_intr_count++;
6306         }
6307
6308         /*
6309          * establish new ownership. 
6310          */
6311         SET_PMU_OWNER(task, ctx);
6312
6313         /*
6314          * restore the psr.up bit. measurement
6315          * is active again.
6316          * no PMU interrupt can happen at this point
6317          * because we still have interrupts disabled.
6318          */
6319         if (likely(psr_up)) pfm_set_psr_up();
6320 }
6321 #endif /* CONFIG_SMP */
6322
6323 /*
6324  * this function assumes monitoring is stopped
6325  */
6326 static void
6327 pfm_flush_pmds(struct task_struct *task, pfm_context_t *ctx)
6328 {
6329         u64 pmc0;
6330         unsigned long mask2, val, pmd_val, ovfl_val;
6331         int i, can_access_pmu = 0;
6332         int is_self;
6333
6334         /*
6335          * is the caller the task being monitored (or which initiated the
6336          * session for system wide measurements)
6337          */
6338         is_self = ctx->ctx_task == task ? 1 : 0;
6339
6340         /*
6341          * can access PMU is task is the owner of the PMU state on the current CPU
6342          * or if we are running on the CPU bound to the context in system-wide mode
6343          * (that is not necessarily the task the context is attached to in this mode).
6344          * In system-wide we always have can_access_pmu true because a task running on an
6345          * invalid processor is flagged earlier in the call stack (see pfm_stop).
6346          */
6347         can_access_pmu = (GET_PMU_OWNER() == task) || (ctx->ctx_fl_system && ctx->ctx_cpu == smp_processor_id());
6348         if (can_access_pmu) {
6349                 /*
6350                  * Mark the PMU as not owned
6351                  * This will cause the interrupt handler to do nothing in case an overflow
6352                  * interrupt was in-flight
6353                  * This also guarantees that pmc0 will contain the final state
6354                  * It virtually gives us full control on overflow processing from that point
6355                  * on.
6356                  */
6357                 SET_PMU_OWNER(NULL, NULL);
6358                 DPRINT(("releasing ownership\n"));
6359
6360                 /*
6361                  * read current overflow status:
6362                  *
6363                  * we are guaranteed to read the final stable state
6364                  */
6365                 ia64_srlz_d();
6366                 pmc0 = ia64_get_pmc(0); /* slow */
6367
6368                 /*
6369                  * reset freeze bit, overflow status information destroyed
6370                  */
6371                 pfm_unfreeze_pmu();
6372         } else {
6373                 pmc0 = task->thread.pmcs[0];
6374                 /*
6375                  * clear whatever overflow status bits there were
6376                  */
6377                 task->thread.pmcs[0] = 0;
6378         }
6379         ovfl_val = pmu_conf->ovfl_val;
6380         /*
6381          * we save all the used pmds
6382          * we take care of overflows for counting PMDs
6383          *
6384          * XXX: sampling situation is not taken into account here
6385          */
6386         mask2 = ctx->ctx_used_pmds[0];
6387
6388         DPRINT(("is_self=%d ovfl_val=0x%lx mask2=0x%lx\n", is_self, ovfl_val, mask2));
6389
6390         for (i = 0; mask2; i++, mask2>>=1) {
6391
6392                 /* skip non used pmds */
6393                 if ((mask2 & 0x1) == 0) continue;
6394
6395                 /*
6396                  * can access PMU always true in system wide mode
6397                  */
6398                 val = pmd_val = can_access_pmu ? ia64_get_pmd(i) : task->thread.pmds[i];
6399
6400                 if (PMD_IS_COUNTING(i)) {
6401                         DPRINT(("[%d] pmd[%d] ctx_pmd=0x%lx hw_pmd=0x%lx\n",
6402                                 task->pid,
6403                                 i,
6404                                 ctx->ctx_pmds[i].val,
6405                                 val & ovfl_val));
6406
6407                         /*
6408                          * we rebuild the full 64 bit value of the counter
6409                          */
6410                         val = ctx->ctx_pmds[i].val + (val & ovfl_val);
6411
6412                         /*
6413                          * now everything is in ctx_pmds[] and we need
6414                          * to clear the saved context from save_regs() such that
6415                          * pfm_read_pmds() gets the correct value
6416                          */
6417                         pmd_val = 0UL;
6418
6419                         /*
6420                          * take care of overflow inline
6421                          */
6422                         if (pmc0 & (1UL << i)) {
6423                                 val += 1 + ovfl_val;
6424                                 DPRINT(("[%d] pmd[%d] overflowed\n", task->pid, i));
6425                         }
6426                 }
6427
6428                 DPRINT(("[%d] ctx_pmd[%d]=0x%lx  pmd_val=0x%lx\n", task->pid, i, val, pmd_val));
6429
6430                 if (is_self) task->thread.pmds[i] = pmd_val;
6431
6432                 ctx->ctx_pmds[i].val = val;
6433         }
6434 }
6435
6436 static struct irqaction perfmon_irqaction = {
6437         .handler = pfm_interrupt_handler,
6438         .flags   = SA_INTERRUPT,
6439         .name    = "perfmon"
6440 };
6441
6442 static void
6443 pfm_alt_save_pmu_state(void *data)
6444 {
6445         struct pt_regs *regs;
6446
6447         regs = ia64_task_regs(current);
6448
6449         DPRINT(("called\n"));
6450
6451         /*
6452          * should not be necessary but
6453          * let's take not risk
6454          */
6455         pfm_clear_psr_up();
6456         pfm_clear_psr_pp();
6457         ia64_psr(regs)->pp = 0;
6458
6459         /*
6460          * This call is required
6461          * May cause a spurious interrupt on some processors
6462          */
6463         pfm_freeze_pmu();
6464
6465         ia64_srlz_d();
6466 }
6467
6468 void
6469 pfm_alt_restore_pmu_state(void *data)
6470 {
6471         struct pt_regs *regs;
6472
6473         regs = ia64_task_regs(current);
6474
6475         DPRINT(("called\n"));
6476
6477         /*
6478          * put PMU back in state expected
6479          * by perfmon
6480          */
6481         pfm_clear_psr_up();
6482         pfm_clear_psr_pp();
6483         ia64_psr(regs)->pp = 0;
6484
6485         /*
6486          * perfmon runs with PMU unfrozen at all times
6487          */
6488         pfm_unfreeze_pmu();
6489
6490         ia64_srlz_d();
6491 }
6492
6493 int
6494 pfm_install_alt_pmu_interrupt(pfm_intr_handler_desc_t *hdl)
6495 {
6496         int ret, i;
6497         int reserve_cpu;
6498
6499         /* some sanity checks */
6500         if (hdl == NULL || hdl->handler == NULL) return -EINVAL;
6501
6502         /* do the easy test first */
6503         if (pfm_alt_intr_handler) return -EBUSY;
6504
6505         /* one at a time in the install or remove, just fail the others */
6506         if (!spin_trylock(&pfm_alt_install_check)) {
6507                 return -EBUSY;
6508         }
6509
6510         /* reserve our session */
6511         for_each_online_cpu(reserve_cpu) {
6512                 ret = pfm_reserve_session(NULL, 1, reserve_cpu);
6513                 if (ret) goto cleanup_reserve;
6514         }
6515
6516         /* save the current system wide pmu states */
6517         ret = on_each_cpu(pfm_alt_save_pmu_state, NULL, 0, 1);
6518         if (ret) {
6519                 DPRINT(("on_each_cpu() failed: %d\n", ret));
6520                 goto cleanup_reserve;
6521         }
6522
6523         /* officially change to the alternate interrupt handler */
6524         pfm_alt_intr_handler = hdl;
6525
6526         spin_unlock(&pfm_alt_install_check);
6527
6528         return 0;
6529
6530 cleanup_reserve:
6531         for_each_online_cpu(i) {
6532                 /* don't unreserve more than we reserved */
6533                 if (i >= reserve_cpu) break;
6534
6535                 pfm_unreserve_session(NULL, 1, i);
6536         }
6537
6538         spin_unlock(&pfm_alt_install_check);
6539
6540         return ret;
6541 }
6542 EXPORT_SYMBOL_GPL(pfm_install_alt_pmu_interrupt);
6543
6544 int
6545 pfm_remove_alt_pmu_interrupt(pfm_intr_handler_desc_t *hdl)
6546 {
6547         int i;
6548         int ret;
6549
6550         if (hdl == NULL) return -EINVAL;
6551
6552         /* cannot remove someone else's handler! */
6553         if (pfm_alt_intr_handler != hdl) return -EINVAL;
6554
6555         /* one at a time in the install or remove, just fail the others */
6556         if (!spin_trylock(&pfm_alt_install_check)) {
6557                 return -EBUSY;
6558         }
6559
6560         pfm_alt_intr_handler = NULL;
6561
6562         ret = on_each_cpu(pfm_alt_restore_pmu_state, NULL, 0, 1);
6563         if (ret) {
6564                 DPRINT(("on_each_cpu() failed: %d\n", ret));
6565         }
6566
6567         for_each_online_cpu(i) {
6568                 pfm_unreserve_session(NULL, 1, i);
6569         }
6570
6571         spin_unlock(&pfm_alt_install_check);
6572
6573         return 0;
6574 }
6575 EXPORT_SYMBOL_GPL(pfm_remove_alt_pmu_interrupt);
6576
6577 /*
6578  * perfmon initialization routine, called from the initcall() table
6579  */
6580 static int init_pfm_fs(void);
6581
6582 static int __init
6583 pfm_probe_pmu(void)
6584 {
6585         pmu_config_t **p;
6586         int family;
6587
6588         family = local_cpu_data->family;
6589         p      = pmu_confs;
6590
6591         while(*p) {
6592                 if ((*p)->probe) {
6593                         if ((*p)->probe() == 0) goto found;
6594                 } else if ((*p)->pmu_family == family || (*p)->pmu_family == 0xff) {
6595                         goto found;
6596                 }
6597                 p++;
6598         }
6599         return -1;
6600 found:
6601         pmu_conf = *p;
6602         return 0;
6603 }
6604
6605 static struct file_operations pfm_proc_fops = {
6606         .open           = pfm_proc_open,
6607         .read           = seq_read,
6608         .llseek         = seq_lseek,
6609         .release        = seq_release,
6610 };
6611
6612 int __init
6613 pfm_init(void)
6614 {
6615         unsigned int n, n_counters, i;
6616
6617         printk("perfmon: version %u.%u IRQ %u\n",
6618                 PFM_VERSION_MAJ,
6619                 PFM_VERSION_MIN,
6620                 IA64_PERFMON_VECTOR);
6621
6622         if (pfm_probe_pmu()) {
6623                 printk(KERN_INFO "perfmon: disabled, there is no support for processor family %d\n", 
6624                                 local_cpu_data->family);
6625                 return -ENODEV;
6626         }
6627
6628         /*
6629          * compute the number of implemented PMD/PMC from the
6630          * description tables
6631          */
6632         n = 0;
6633         for (i=0; PMC_IS_LAST(i) == 0;  i++) {
6634                 if (PMC_IS_IMPL(i) == 0) continue;
6635                 pmu_conf->impl_pmcs[i>>6] |= 1UL << (i&63);
6636                 n++;
6637         }
6638         pmu_conf->num_pmcs = n;
6639
6640         n = 0; n_counters = 0;
6641         for (i=0; PMD_IS_LAST(i) == 0;  i++) {
6642                 if (PMD_IS_IMPL(i) == 0) continue;
6643                 pmu_conf->impl_pmds[i>>6] |= 1UL << (i&63);
6644                 n++;
6645                 if (PMD_IS_COUNTING(i)) n_counters++;
6646         }
6647         pmu_conf->num_pmds      = n;
6648         pmu_conf->num_counters  = n_counters;
6649
6650         /*
6651          * sanity checks on the number of debug registers
6652          */
6653         if (pmu_conf->use_rr_dbregs) {
6654                 if (pmu_conf->num_ibrs > IA64_NUM_DBG_REGS) {
6655                         printk(KERN_INFO "perfmon: unsupported number of code debug registers (%u)\n", pmu_conf->num_ibrs);
6656                         pmu_conf = NULL;
6657                         return -1;
6658                 }
6659                 if (pmu_conf->num_dbrs > IA64_NUM_DBG_REGS) {
6660                         printk(KERN_INFO "perfmon: unsupported number of data debug registers (%u)\n", pmu_conf->num_ibrs);
6661                         pmu_conf = NULL;
6662                         return -1;
6663                 }
6664         }
6665
6666         printk("perfmon: %s PMU detected, %u PMCs, %u PMDs, %u counters (%lu bits)\n",
6667                pmu_conf->pmu_name,
6668                pmu_conf->num_pmcs,
6669                pmu_conf->num_pmds,
6670                pmu_conf->num_counters,
6671                ffz(pmu_conf->ovfl_val));
6672
6673         /* sanity check */
6674         if (pmu_conf->num_pmds >= IA64_NUM_PMD_REGS || pmu_conf->num_pmcs >= IA64_NUM_PMC_REGS) {
6675                 printk(KERN_ERR "perfmon: not enough pmc/pmd, perfmon disabled\n");
6676                 pmu_conf = NULL;
6677                 return -1;
6678         }
6679
6680         /*
6681          * create /proc/perfmon (mostly for debugging purposes)
6682          */
6683         perfmon_dir = create_proc_entry("perfmon", S_IRUGO, NULL);
6684         if (perfmon_dir == NULL) {
6685                 printk(KERN_ERR "perfmon: cannot create /proc entry, perfmon disabled\n");
6686                 pmu_conf = NULL;
6687                 return -1;
6688         }
6689         /*
6690          * install customized file operations for /proc/perfmon entry
6691          */
6692         perfmon_dir->proc_fops = &pfm_proc_fops;
6693
6694         /*
6695          * create /proc/sys/kernel/perfmon (for debugging purposes)
6696          */
6697         pfm_sysctl_header = register_sysctl_table(pfm_sysctl_root, 0);
6698
6699         /*
6700          * initialize all our spinlocks
6701          */
6702         spin_lock_init(&pfm_sessions.pfs_lock);
6703         spin_lock_init(&pfm_buffer_fmt_lock);
6704
6705         init_pfm_fs();
6706
6707         for(i=0; i < NR_CPUS; i++) pfm_stats[i].pfm_ovfl_intr_cycles_min = ~0UL;
6708
6709         return 0;
6710 }
6711
6712 __initcall(pfm_init);
6713
6714 /*
6715  * this function is called before pfm_init()
6716  */
6717 void
6718 pfm_init_percpu (void)
6719 {
6720         /*
6721          * make sure no measurement is active
6722          * (may inherit programmed PMCs from EFI).
6723          */
6724         pfm_clear_psr_pp();
6725         pfm_clear_psr_up();
6726
6727         /*
6728          * we run with the PMU not frozen at all times
6729          */
6730         pfm_unfreeze_pmu();
6731
6732         if (smp_processor_id() == 0)
6733                 register_percpu_irq(IA64_PERFMON_VECTOR, &perfmon_irqaction);
6734
6735         ia64_setreg(_IA64_REG_CR_PMV, IA64_PERFMON_VECTOR);
6736         ia64_srlz_d();
6737 }
6738
6739 /*
6740  * used for debug purposes only
6741  */
6742 void
6743 dump_pmu_state(const char *from)
6744 {
6745         struct task_struct *task;
6746         struct thread_struct *t;
6747         struct pt_regs *regs;
6748         pfm_context_t *ctx;
6749         unsigned long psr, dcr, info, flags;
6750         int i, this_cpu;
6751
6752         local_irq_save(flags);
6753
6754         this_cpu = smp_processor_id();
6755         regs     = ia64_task_regs(current);
6756         info     = PFM_CPUINFO_GET();
6757         dcr      = ia64_getreg(_IA64_REG_CR_DCR);
6758
6759         if (info == 0 && ia64_psr(regs)->pp == 0 && (dcr & IA64_DCR_PP) == 0) {
6760                 local_irq_restore(flags);
6761                 return;
6762         }
6763
6764         printk("CPU%d from %s() current [%d] iip=0x%lx %s\n", 
6765                 this_cpu, 
6766                 from, 
6767                 current->pid, 
6768                 regs->cr_iip,
6769                 current->comm);
6770
6771         task = GET_PMU_OWNER();
6772         ctx  = GET_PMU_CTX();
6773
6774         printk("->CPU%d owner [%d] ctx=%p\n", this_cpu, task ? task->pid : -1, ctx);
6775
6776         psr = pfm_get_psr();
6777
6778         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", 
6779                 this_cpu,
6780                 ia64_get_pmc(0),
6781                 psr & IA64_PSR_PP ? 1 : 0,
6782                 psr & IA64_PSR_UP ? 1 : 0,
6783                 dcr & IA64_DCR_PP ? 1 : 0,
6784                 info,
6785                 ia64_psr(regs)->up,
6786                 ia64_psr(regs)->pp);
6787
6788         ia64_psr(regs)->up = 0;
6789         ia64_psr(regs)->pp = 0;
6790
6791         t = &current->thread;
6792
6793         for (i=1; PMC_IS_LAST(i) == 0; i++) {
6794                 if (PMC_IS_IMPL(i) == 0) continue;
6795                 printk("->CPU%d pmc[%d]=0x%lx thread_pmc[%d]=0x%lx\n", this_cpu, i, ia64_get_pmc(i), i, t->pmcs[i]);
6796         }
6797
6798         for (i=1; PMD_IS_LAST(i) == 0; i++) {
6799                 if (PMD_IS_IMPL(i) == 0) continue;
6800                 printk("->CPU%d pmd[%d]=0x%lx thread_pmd[%d]=0x%lx\n", this_cpu, i, ia64_get_pmd(i), i, t->pmds[i]);
6801         }
6802
6803         if (ctx) {
6804                 printk("->CPU%d ctx_state=%d vaddr=%p addr=%p fd=%d ctx_task=[%d] saved_psr_up=0x%lx\n",
6805                                 this_cpu,
6806                                 ctx->ctx_state,
6807                                 ctx->ctx_smpl_vaddr,
6808                                 ctx->ctx_smpl_hdr,
6809                                 ctx->ctx_msgq_head,
6810                                 ctx->ctx_msgq_tail,
6811                                 ctx->ctx_saved_psr_up);
6812         }
6813         local_irq_restore(flags);
6814 }
6815
6816 /*
6817  * called from process.c:copy_thread(). task is new child.
6818  */
6819 void
6820 pfm_inherit(struct task_struct *task, struct pt_regs *regs)
6821 {
6822         struct thread_struct *thread;
6823
6824         DPRINT(("perfmon: pfm_inherit clearing state for [%d]\n", task->pid));
6825
6826         thread = &task->thread;
6827
6828         /*
6829          * cut links inherited from parent (current)
6830          */
6831         thread->pfm_context = NULL;
6832
6833         PFM_SET_WORK_PENDING(task, 0);
6834
6835         /*
6836          * the psr bits are already set properly in copy_threads()
6837          */
6838 }
6839 #else  /* !CONFIG_PERFMON */
6840 asmlinkage long
6841 sys_perfmonctl (int fd, int cmd, void *arg, int count)
6842 {
6843         return -ENOSYS;
6844 }
6845 #endif /* CONFIG_PERFMON */