make get_file() return its argument
[linux-drm-fsl-dcu.git] / arch / ia64 / kernel / perfmon.c
1 /*
2  * This file implements the perfmon-2 subsystem which is used
3  * to program the IA-64 Performance Monitoring Unit (PMU).
4  *
5  * The initial version of perfmon.c was written by
6  * Ganesh Venkitachalam, IBM Corp.
7  *
8  * Then it was modified for perfmon-1.x by Stephane Eranian and
9  * David Mosberger, Hewlett Packard Co.
10  *
11  * Version Perfmon-2.x is a rewrite of perfmon-1.x
12  * by Stephane Eranian, Hewlett Packard Co.
13  *
14  * Copyright (C) 1999-2005  Hewlett Packard Co
15  *               Stephane Eranian <eranian@hpl.hp.com>
16  *               David Mosberger-Tang <davidm@hpl.hp.com>
17  *
18  * More information about perfmon available at:
19  *      http://www.hpl.hp.com/research/linux/perfmon
20  */
21
22 #include <linux/module.h>
23 #include <linux/kernel.h>
24 #include <linux/sched.h>
25 #include <linux/interrupt.h>
26 #include <linux/proc_fs.h>
27 #include <linux/seq_file.h>
28 #include <linux/init.h>
29 #include <linux/vmalloc.h>
30 #include <linux/mm.h>
31 #include <linux/sysctl.h>
32 #include <linux/list.h>
33 #include <linux/file.h>
34 #include <linux/poll.h>
35 #include <linux/vfs.h>
36 #include <linux/smp.h>
37 #include <linux/pagemap.h>
38 #include <linux/mount.h>
39 #include <linux/bitops.h>
40 #include <linux/capability.h>
41 #include <linux/rcupdate.h>
42 #include <linux/completion.h>
43 #include <linux/tracehook.h>
44 #include <linux/slab.h>
45
46 #include <asm/errno.h>
47 #include <asm/intrinsics.h>
48 #include <asm/page.h>
49 #include <asm/perfmon.h>
50 #include <asm/processor.h>
51 #include <asm/signal.h>
52 #include <asm/uaccess.h>
53 #include <asm/delay.h>
54
55 #ifdef CONFIG_PERFMON
56 /*
57  * perfmon context state
58  */
59 #define PFM_CTX_UNLOADED        1       /* context is not loaded onto any task */
60 #define PFM_CTX_LOADED          2       /* context is loaded onto a task */
61 #define PFM_CTX_MASKED          3       /* context is loaded but monitoring is masked due to overflow */
62 #define PFM_CTX_ZOMBIE          4       /* owner of the context is closing it */
63
64 #define PFM_INVALID_ACTIVATION  (~0UL)
65
66 #define PFM_NUM_PMC_REGS        64      /* PMC save area for ctxsw */
67 #define PFM_NUM_PMD_REGS        64      /* PMD save area for ctxsw */
68
69 /*
70  * depth of message queue
71  */
72 #define PFM_MAX_MSGS            32
73 #define PFM_CTXQ_EMPTY(g)       ((g)->ctx_msgq_head == (g)->ctx_msgq_tail)
74
75 /*
76  * type of a PMU register (bitmask).
77  * bitmask structure:
78  *      bit0   : register implemented
79  *      bit1   : end marker
80  *      bit2-3 : reserved
81  *      bit4   : pmc has pmc.pm
82  *      bit5   : pmc controls a counter (has pmc.oi), pmd is used as counter
83  *      bit6-7 : register type
84  *      bit8-31: reserved
85  */
86 #define PFM_REG_NOTIMPL         0x0 /* not implemented at all */
87 #define PFM_REG_IMPL            0x1 /* register implemented */
88 #define PFM_REG_END             0x2 /* end marker */
89 #define PFM_REG_MONITOR         (0x1<<4|PFM_REG_IMPL) /* a PMC with a pmc.pm field only */
90 #define PFM_REG_COUNTING        (0x2<<4|PFM_REG_MONITOR) /* a monitor + pmc.oi+ PMD used as a counter */
91 #define PFM_REG_CONTROL         (0x4<<4|PFM_REG_IMPL) /* PMU control register */
92 #define PFM_REG_CONFIG          (0x8<<4|PFM_REG_IMPL) /* configuration register */
93 #define PFM_REG_BUFFER          (0xc<<4|PFM_REG_IMPL) /* PMD used as buffer */
94
95 #define PMC_IS_LAST(i)  (pmu_conf->pmc_desc[i].type & PFM_REG_END)
96 #define PMD_IS_LAST(i)  (pmu_conf->pmd_desc[i].type & PFM_REG_END)
97
98 #define PMC_OVFL_NOTIFY(ctx, i) ((ctx)->ctx_pmds[i].flags &  PFM_REGFL_OVFL_NOTIFY)
99
100 /* i assumed unsigned */
101 #define PMC_IS_IMPL(i)    (i< PMU_MAX_PMCS && (pmu_conf->pmc_desc[i].type & PFM_REG_IMPL))
102 #define PMD_IS_IMPL(i)    (i< PMU_MAX_PMDS && (pmu_conf->pmd_desc[i].type & PFM_REG_IMPL))
103
104 /* XXX: these assume that register i is implemented */
105 #define PMD_IS_COUNTING(i) ((pmu_conf->pmd_desc[i].type & PFM_REG_COUNTING) == PFM_REG_COUNTING)
106 #define PMC_IS_COUNTING(i) ((pmu_conf->pmc_desc[i].type & PFM_REG_COUNTING) == PFM_REG_COUNTING)
107 #define PMC_IS_MONITOR(i)  ((pmu_conf->pmc_desc[i].type & PFM_REG_MONITOR)  == PFM_REG_MONITOR)
108 #define PMC_IS_CONTROL(i)  ((pmu_conf->pmc_desc[i].type & PFM_REG_CONTROL)  == PFM_REG_CONTROL)
109
110 #define PMC_DFL_VAL(i)     pmu_conf->pmc_desc[i].default_value
111 #define PMC_RSVD_MASK(i)   pmu_conf->pmc_desc[i].reserved_mask
112 #define PMD_PMD_DEP(i)     pmu_conf->pmd_desc[i].dep_pmd[0]
113 #define PMC_PMD_DEP(i)     pmu_conf->pmc_desc[i].dep_pmd[0]
114
115 #define PFM_NUM_IBRS      IA64_NUM_DBG_REGS
116 #define PFM_NUM_DBRS      IA64_NUM_DBG_REGS
117
118 #define CTX_OVFL_NOBLOCK(c)     ((c)->ctx_fl_block == 0)
119 #define CTX_HAS_SMPL(c)         ((c)->ctx_fl_is_sampling)
120 #define PFM_CTX_TASK(h)         (h)->ctx_task
121
122 #define PMU_PMC_OI              5 /* position of pmc.oi bit */
123
124 /* XXX: does not support more than 64 PMDs */
125 #define CTX_USED_PMD(ctx, mask) (ctx)->ctx_used_pmds[0] |= (mask)
126 #define CTX_IS_USED_PMD(ctx, c) (((ctx)->ctx_used_pmds[0] & (1UL << (c))) != 0UL)
127
128 #define CTX_USED_MONITOR(ctx, mask) (ctx)->ctx_used_monitors[0] |= (mask)
129
130 #define CTX_USED_IBR(ctx,n)     (ctx)->ctx_used_ibrs[(n)>>6] |= 1UL<< ((n) % 64)
131 #define CTX_USED_DBR(ctx,n)     (ctx)->ctx_used_dbrs[(n)>>6] |= 1UL<< ((n) % 64)
132 #define CTX_USES_DBREGS(ctx)    (((pfm_context_t *)(ctx))->ctx_fl_using_dbreg==1)
133 #define PFM_CODE_RR     0       /* requesting code range restriction */
134 #define PFM_DATA_RR     1       /* requestion data range restriction */
135
136 #define PFM_CPUINFO_CLEAR(v)    pfm_get_cpu_var(pfm_syst_info) &= ~(v)
137 #define PFM_CPUINFO_SET(v)      pfm_get_cpu_var(pfm_syst_info) |= (v)
138 #define PFM_CPUINFO_GET()       pfm_get_cpu_var(pfm_syst_info)
139
140 #define RDEP(x) (1UL<<(x))
141
142 /*
143  * context protection macros
144  * in SMP:
145  *      - we need to protect against CPU concurrency (spin_lock)
146  *      - we need to protect against PMU overflow interrupts (local_irq_disable)
147  * in UP:
148  *      - we need to protect against PMU overflow interrupts (local_irq_disable)
149  *
150  * spin_lock_irqsave()/spin_unlock_irqrestore():
151  *      in SMP: local_irq_disable + spin_lock
152  *      in UP : local_irq_disable
153  *
154  * spin_lock()/spin_lock():
155  *      in UP : removed automatically
156  *      in SMP: protect against context accesses from other CPU. interrupts
157  *              are not masked. This is useful for the PMU interrupt handler
158  *              because we know we will not get PMU concurrency in that code.
159  */
160 #define PROTECT_CTX(c, f) \
161         do {  \
162                 DPRINT(("spinlock_irq_save ctx %p by [%d]\n", c, task_pid_nr(current))); \
163                 spin_lock_irqsave(&(c)->ctx_lock, f); \
164                 DPRINT(("spinlocked ctx %p  by [%d]\n", c, task_pid_nr(current))); \
165         } while(0)
166
167 #define UNPROTECT_CTX(c, f) \
168         do { \
169                 DPRINT(("spinlock_irq_restore ctx %p by [%d]\n", c, task_pid_nr(current))); \
170                 spin_unlock_irqrestore(&(c)->ctx_lock, f); \
171         } while(0)
172
173 #define PROTECT_CTX_NOPRINT(c, f) \
174         do {  \
175                 spin_lock_irqsave(&(c)->ctx_lock, f); \
176         } while(0)
177
178
179 #define UNPROTECT_CTX_NOPRINT(c, f) \
180         do { \
181                 spin_unlock_irqrestore(&(c)->ctx_lock, f); \
182         } while(0)
183
184
185 #define PROTECT_CTX_NOIRQ(c) \
186         do {  \
187                 spin_lock(&(c)->ctx_lock); \
188         } while(0)
189
190 #define UNPROTECT_CTX_NOIRQ(c) \
191         do { \
192                 spin_unlock(&(c)->ctx_lock); \
193         } while(0)
194
195
196 #ifdef CONFIG_SMP
197
198 #define GET_ACTIVATION()        pfm_get_cpu_var(pmu_activation_number)
199 #define INC_ACTIVATION()        pfm_get_cpu_var(pmu_activation_number)++
200 #define SET_ACTIVATION(c)       (c)->ctx_last_activation = GET_ACTIVATION()
201
202 #else /* !CONFIG_SMP */
203 #define SET_ACTIVATION(t)       do {} while(0)
204 #define GET_ACTIVATION(t)       do {} while(0)
205 #define INC_ACTIVATION(t)       do {} while(0)
206 #endif /* CONFIG_SMP */
207
208 #define SET_PMU_OWNER(t, c)     do { pfm_get_cpu_var(pmu_owner) = (t); pfm_get_cpu_var(pmu_ctx) = (c); } while(0)
209 #define GET_PMU_OWNER()         pfm_get_cpu_var(pmu_owner)
210 #define GET_PMU_CTX()           pfm_get_cpu_var(pmu_ctx)
211
212 #define LOCK_PFS(g)             spin_lock_irqsave(&pfm_sessions.pfs_lock, g)
213 #define UNLOCK_PFS(g)           spin_unlock_irqrestore(&pfm_sessions.pfs_lock, g)
214
215 #define PFM_REG_RETFLAG_SET(flags, val) do { flags &= ~PFM_REG_RETFL_MASK; flags |= (val); } while(0)
216
217 /*
218  * cmp0 must be the value of pmc0
219  */
220 #define PMC0_HAS_OVFL(cmp0)  (cmp0 & ~0x1UL)
221
222 #define PFMFS_MAGIC 0xa0b4d889
223
224 /*
225  * debugging
226  */
227 #define PFM_DEBUGGING 1
228 #ifdef PFM_DEBUGGING
229 #define DPRINT(a) \
230         do { \
231                 if (unlikely(pfm_sysctl.debug >0)) { printk("%s.%d: CPU%d [%d] ", __func__, __LINE__, smp_processor_id(), task_pid_nr(current)); printk a; } \
232         } while (0)
233
234 #define DPRINT_ovfl(a) \
235         do { \
236                 if (unlikely(pfm_sysctl.debug > 0 && pfm_sysctl.debug_ovfl >0)) { printk("%s.%d: CPU%d [%d] ", __func__, __LINE__, smp_processor_id(), task_pid_nr(current)); printk a; } \
237         } while (0)
238 #endif
239
240 /*
241  * 64-bit software counter structure
242  *
243  * the next_reset_type is applied to the next call to pfm_reset_regs()
244  */
245 typedef struct {
246         unsigned long   val;            /* virtual 64bit counter value */
247         unsigned long   lval;           /* last reset value */
248         unsigned long   long_reset;     /* reset value on sampling overflow */
249         unsigned long   short_reset;    /* reset value on overflow */
250         unsigned long   reset_pmds[4];  /* which other pmds to reset when this counter overflows */
251         unsigned long   smpl_pmds[4];   /* which pmds are accessed when counter overflow */
252         unsigned long   seed;           /* seed for random-number generator */
253         unsigned long   mask;           /* mask for random-number generator */
254         unsigned int    flags;          /* notify/do not notify */
255         unsigned long   eventid;        /* overflow event identifier */
256 } pfm_counter_t;
257
258 /*
259  * context flags
260  */
261 typedef struct {
262         unsigned int block:1;           /* when 1, task will blocked on user notifications */
263         unsigned int system:1;          /* do system wide monitoring */
264         unsigned int using_dbreg:1;     /* using range restrictions (debug registers) */
265         unsigned int is_sampling:1;     /* true if using a custom format */
266         unsigned int excl_idle:1;       /* exclude idle task in system wide session */
267         unsigned int going_zombie:1;    /* context is zombie (MASKED+blocking) */
268         unsigned int trap_reason:2;     /* reason for going into pfm_handle_work() */
269         unsigned int no_msg:1;          /* no message sent on overflow */
270         unsigned int can_restart:1;     /* allowed to issue a PFM_RESTART */
271         unsigned int reserved:22;
272 } pfm_context_flags_t;
273
274 #define PFM_TRAP_REASON_NONE            0x0     /* default value */
275 #define PFM_TRAP_REASON_BLOCK           0x1     /* we need to block on overflow */
276 #define PFM_TRAP_REASON_RESET           0x2     /* we need to reset PMDs */
277
278
279 /*
280  * perfmon context: encapsulates all the state of a monitoring session
281  */
282
283 typedef struct pfm_context {
284         spinlock_t              ctx_lock;               /* context protection */
285
286         pfm_context_flags_t     ctx_flags;              /* bitmask of flags  (block reason incl.) */
287         unsigned int            ctx_state;              /* state: active/inactive (no bitfield) */
288
289         struct task_struct      *ctx_task;              /* task to which context is attached */
290
291         unsigned long           ctx_ovfl_regs[4];       /* which registers overflowed (notification) */
292
293         struct completion       ctx_restart_done;       /* use for blocking notification mode */
294
295         unsigned long           ctx_used_pmds[4];       /* bitmask of PMD used            */
296         unsigned long           ctx_all_pmds[4];        /* bitmask of all accessible PMDs */
297         unsigned long           ctx_reload_pmds[4];     /* bitmask of force reload PMD on ctxsw in */
298
299         unsigned long           ctx_all_pmcs[4];        /* bitmask of all accessible PMCs */
300         unsigned long           ctx_reload_pmcs[4];     /* bitmask of force reload PMC on ctxsw in */
301         unsigned long           ctx_used_monitors[4];   /* bitmask of monitor PMC being used */
302
303         unsigned long           ctx_pmcs[PFM_NUM_PMC_REGS];     /*  saved copies of PMC values */
304
305         unsigned int            ctx_used_ibrs[1];               /* bitmask of used IBR (speedup ctxsw in) */
306         unsigned int            ctx_used_dbrs[1];               /* bitmask of used DBR (speedup ctxsw in) */
307         unsigned long           ctx_dbrs[IA64_NUM_DBG_REGS];    /* DBR values (cache) when not loaded */
308         unsigned long           ctx_ibrs[IA64_NUM_DBG_REGS];    /* IBR values (cache) when not loaded */
309
310         pfm_counter_t           ctx_pmds[PFM_NUM_PMD_REGS]; /* software state for PMDS */
311
312         unsigned long           th_pmcs[PFM_NUM_PMC_REGS];      /* PMC thread save state */
313         unsigned long           th_pmds[PFM_NUM_PMD_REGS];      /* PMD thread save state */
314
315         unsigned long           ctx_saved_psr_up;       /* only contains psr.up value */
316
317         unsigned long           ctx_last_activation;    /* context last activation number for last_cpu */
318         unsigned int            ctx_last_cpu;           /* CPU id of current or last CPU used (SMP only) */
319         unsigned int            ctx_cpu;                /* cpu to which perfmon is applied (system wide) */
320
321         int                     ctx_fd;                 /* file descriptor used my this context */
322         pfm_ovfl_arg_t          ctx_ovfl_arg;           /* argument to custom buffer format handler */
323
324         pfm_buffer_fmt_t        *ctx_buf_fmt;           /* buffer format callbacks */
325         void                    *ctx_smpl_hdr;          /* points to sampling buffer header kernel vaddr */
326         unsigned long           ctx_smpl_size;          /* size of sampling buffer */
327         void                    *ctx_smpl_vaddr;        /* user level virtual address of smpl buffer */
328
329         wait_queue_head_t       ctx_msgq_wait;
330         pfm_msg_t               ctx_msgq[PFM_MAX_MSGS];
331         int                     ctx_msgq_head;
332         int                     ctx_msgq_tail;
333         struct fasync_struct    *ctx_async_queue;
334
335         wait_queue_head_t       ctx_zombieq;            /* termination cleanup wait queue */
336 } pfm_context_t;
337
338 /*
339  * magic number used to verify that structure is really
340  * a perfmon context
341  */
342 #define PFM_IS_FILE(f)          ((f)->f_op == &pfm_file_ops)
343
344 #define PFM_GET_CTX(t)          ((pfm_context_t *)(t)->thread.pfm_context)
345
346 #ifdef CONFIG_SMP
347 #define SET_LAST_CPU(ctx, v)    (ctx)->ctx_last_cpu = (v)
348 #define GET_LAST_CPU(ctx)       (ctx)->ctx_last_cpu
349 #else
350 #define SET_LAST_CPU(ctx, v)    do {} while(0)
351 #define GET_LAST_CPU(ctx)       do {} while(0)
352 #endif
353
354
355 #define ctx_fl_block            ctx_flags.block
356 #define ctx_fl_system           ctx_flags.system
357 #define ctx_fl_using_dbreg      ctx_flags.using_dbreg
358 #define ctx_fl_is_sampling      ctx_flags.is_sampling
359 #define ctx_fl_excl_idle        ctx_flags.excl_idle
360 #define ctx_fl_going_zombie     ctx_flags.going_zombie
361 #define ctx_fl_trap_reason      ctx_flags.trap_reason
362 #define ctx_fl_no_msg           ctx_flags.no_msg
363 #define ctx_fl_can_restart      ctx_flags.can_restart
364
365 #define PFM_SET_WORK_PENDING(t, v)      do { (t)->thread.pfm_needs_checking = v; } while(0);
366 #define PFM_GET_WORK_PENDING(t)         (t)->thread.pfm_needs_checking
367
368 /*
369  * global information about all sessions
370  * mostly used to synchronize between system wide and per-process
371  */
372 typedef struct {
373         spinlock_t              pfs_lock;                  /* lock the structure */
374
375         unsigned int            pfs_task_sessions;         /* number of per task sessions */
376         unsigned int            pfs_sys_sessions;          /* number of per system wide sessions */
377         unsigned int            pfs_sys_use_dbregs;        /* incremented when a system wide session uses debug regs */
378         unsigned int            pfs_ptrace_use_dbregs;     /* incremented when a process uses debug regs */
379         struct task_struct      *pfs_sys_session[NR_CPUS]; /* point to task owning a system-wide session */
380 } pfm_session_t;
381
382 /*
383  * information about a PMC or PMD.
384  * dep_pmd[]: a bitmask of dependent PMD registers
385  * dep_pmc[]: a bitmask of dependent PMC registers
386  */
387 typedef int (*pfm_reg_check_t)(struct task_struct *task, pfm_context_t *ctx, unsigned int cnum, unsigned long *val, struct pt_regs *regs);
388 typedef struct {
389         unsigned int            type;
390         int                     pm_pos;
391         unsigned long           default_value;  /* power-on default value */
392         unsigned long           reserved_mask;  /* bitmask of reserved bits */
393         pfm_reg_check_t         read_check;
394         pfm_reg_check_t         write_check;
395         unsigned long           dep_pmd[4];
396         unsigned long           dep_pmc[4];
397 } pfm_reg_desc_t;
398
399 /* assume cnum is a valid monitor */
400 #define PMC_PM(cnum, val)       (((val) >> (pmu_conf->pmc_desc[cnum].pm_pos)) & 0x1)
401
402 /*
403  * This structure is initialized at boot time and contains
404  * a description of the PMU main characteristics.
405  *
406  * If the probe function is defined, detection is based
407  * on its return value: 
408  *      - 0 means recognized PMU
409  *      - anything else means not supported
410  * When the probe function is not defined, then the pmu_family field
411  * is used and it must match the host CPU family such that:
412  *      - cpu->family & config->pmu_family != 0
413  */
414 typedef struct {
415         unsigned long  ovfl_val;        /* overflow value for counters */
416
417         pfm_reg_desc_t *pmc_desc;       /* detailed PMC register dependencies descriptions */
418         pfm_reg_desc_t *pmd_desc;       /* detailed PMD register dependencies descriptions */
419
420         unsigned int   num_pmcs;        /* number of PMCS: computed at init time */
421         unsigned int   num_pmds;        /* number of PMDS: computed at init time */
422         unsigned long  impl_pmcs[4];    /* bitmask of implemented PMCS */
423         unsigned long  impl_pmds[4];    /* bitmask of implemented PMDS */
424
425         char          *pmu_name;        /* PMU family name */
426         unsigned int  pmu_family;       /* cpuid family pattern used to identify pmu */
427         unsigned int  flags;            /* pmu specific flags */
428         unsigned int  num_ibrs;         /* number of IBRS: computed at init time */
429         unsigned int  num_dbrs;         /* number of DBRS: computed at init time */
430         unsigned int  num_counters;     /* PMC/PMD counting pairs : computed at init time */
431         int           (*probe)(void);   /* customized probe routine */
432         unsigned int  use_rr_dbregs:1;  /* set if debug registers used for range restriction */
433 } pmu_config_t;
434 /*
435  * PMU specific flags
436  */
437 #define PFM_PMU_IRQ_RESEND      1       /* PMU needs explicit IRQ resend */
438
439 /*
440  * debug register related type definitions
441  */
442 typedef struct {
443         unsigned long ibr_mask:56;
444         unsigned long ibr_plm:4;
445         unsigned long ibr_ig:3;
446         unsigned long ibr_x:1;
447 } ibr_mask_reg_t;
448
449 typedef struct {
450         unsigned long dbr_mask:56;
451         unsigned long dbr_plm:4;
452         unsigned long dbr_ig:2;
453         unsigned long dbr_w:1;
454         unsigned long dbr_r:1;
455 } dbr_mask_reg_t;
456
457 typedef union {
458         unsigned long  val;
459         ibr_mask_reg_t ibr;
460         dbr_mask_reg_t dbr;
461 } dbreg_t;
462
463
464 /*
465  * perfmon command descriptions
466  */
467 typedef struct {
468         int             (*cmd_func)(pfm_context_t *ctx, void *arg, int count, struct pt_regs *regs);
469         char            *cmd_name;
470         int             cmd_flags;
471         unsigned int    cmd_narg;
472         size_t          cmd_argsize;
473         int             (*cmd_getsize)(void *arg, size_t *sz);
474 } pfm_cmd_desc_t;
475
476 #define PFM_CMD_FD              0x01    /* command requires a file descriptor */
477 #define PFM_CMD_ARG_READ        0x02    /* command must read argument(s) */
478 #define PFM_CMD_ARG_RW          0x04    /* command must read/write argument(s) */
479 #define PFM_CMD_STOP            0x08    /* command does not work on zombie context */
480
481
482 #define PFM_CMD_NAME(cmd)       pfm_cmd_tab[(cmd)].cmd_name
483 #define PFM_CMD_READ_ARG(cmd)   (pfm_cmd_tab[(cmd)].cmd_flags & PFM_CMD_ARG_READ)
484 #define PFM_CMD_RW_ARG(cmd)     (pfm_cmd_tab[(cmd)].cmd_flags & PFM_CMD_ARG_RW)
485 #define PFM_CMD_USE_FD(cmd)     (pfm_cmd_tab[(cmd)].cmd_flags & PFM_CMD_FD)
486 #define PFM_CMD_STOPPED(cmd)    (pfm_cmd_tab[(cmd)].cmd_flags & PFM_CMD_STOP)
487
488 #define PFM_CMD_ARG_MANY        -1 /* cannot be zero */
489
490 typedef struct {
491         unsigned long pfm_spurious_ovfl_intr_count;     /* keep track of spurious ovfl interrupts */
492         unsigned long pfm_replay_ovfl_intr_count;       /* keep track of replayed ovfl interrupts */
493         unsigned long pfm_ovfl_intr_count;              /* keep track of ovfl interrupts */
494         unsigned long pfm_ovfl_intr_cycles;             /* cycles spent processing ovfl interrupts */
495         unsigned long pfm_ovfl_intr_cycles_min;         /* min cycles spent processing ovfl interrupts */
496         unsigned long pfm_ovfl_intr_cycles_max;         /* max cycles spent processing ovfl interrupts */
497         unsigned long pfm_smpl_handler_calls;
498         unsigned long pfm_smpl_handler_cycles;
499         char pad[SMP_CACHE_BYTES] ____cacheline_aligned;
500 } pfm_stats_t;
501
502 /*
503  * perfmon internal variables
504  */
505 static pfm_stats_t              pfm_stats[NR_CPUS];
506 static pfm_session_t            pfm_sessions;   /* global sessions information */
507
508 static DEFINE_SPINLOCK(pfm_alt_install_check);
509 static pfm_intr_handler_desc_t  *pfm_alt_intr_handler;
510
511 static struct proc_dir_entry    *perfmon_dir;
512 static pfm_uuid_t               pfm_null_uuid = {0,};
513
514 static spinlock_t               pfm_buffer_fmt_lock;
515 static LIST_HEAD(pfm_buffer_fmt_list);
516
517 static pmu_config_t             *pmu_conf;
518
519 /* sysctl() controls */
520 pfm_sysctl_t pfm_sysctl;
521 EXPORT_SYMBOL(pfm_sysctl);
522
523 static ctl_table pfm_ctl_table[]={
524         {
525                 .procname       = "debug",
526                 .data           = &pfm_sysctl.debug,
527                 .maxlen         = sizeof(int),
528                 .mode           = 0666,
529                 .proc_handler   = proc_dointvec,
530         },
531         {
532                 .procname       = "debug_ovfl",
533                 .data           = &pfm_sysctl.debug_ovfl,
534                 .maxlen         = sizeof(int),
535                 .mode           = 0666,
536                 .proc_handler   = proc_dointvec,
537         },
538         {
539                 .procname       = "fastctxsw",
540                 .data           = &pfm_sysctl.fastctxsw,
541                 .maxlen         = sizeof(int),
542                 .mode           = 0600,
543                 .proc_handler   = proc_dointvec,
544         },
545         {
546                 .procname       = "expert_mode",
547                 .data           = &pfm_sysctl.expert_mode,
548                 .maxlen         = sizeof(int),
549                 .mode           = 0600,
550                 .proc_handler   = proc_dointvec,
551         },
552         {}
553 };
554 static ctl_table pfm_sysctl_dir[] = {
555         {
556                 .procname       = "perfmon",
557                 .mode           = 0555,
558                 .child          = pfm_ctl_table,
559         },
560         {}
561 };
562 static ctl_table pfm_sysctl_root[] = {
563         {
564                 .procname       = "kernel",
565                 .mode           = 0555,
566                 .child          = pfm_sysctl_dir,
567         },
568         {}
569 };
570 static struct ctl_table_header *pfm_sysctl_header;
571
572 static int pfm_context_unload(pfm_context_t *ctx, void *arg, int count, struct pt_regs *regs);
573
574 #define pfm_get_cpu_var(v)              __ia64_per_cpu_var(v)
575 #define pfm_get_cpu_data(a,b)           per_cpu(a, b)
576
577 static inline void
578 pfm_put_task(struct task_struct *task)
579 {
580         if (task != current) put_task_struct(task);
581 }
582
583 static inline void
584 pfm_reserve_page(unsigned long a)
585 {
586         SetPageReserved(vmalloc_to_page((void *)a));
587 }
588 static inline void
589 pfm_unreserve_page(unsigned long a)
590 {
591         ClearPageReserved(vmalloc_to_page((void*)a));
592 }
593
594 static inline unsigned long
595 pfm_protect_ctx_ctxsw(pfm_context_t *x)
596 {
597         spin_lock(&(x)->ctx_lock);
598         return 0UL;
599 }
600
601 static inline void
602 pfm_unprotect_ctx_ctxsw(pfm_context_t *x, unsigned long f)
603 {
604         spin_unlock(&(x)->ctx_lock);
605 }
606
607 /* forward declaration */
608 static const struct dentry_operations pfmfs_dentry_operations;
609
610 static struct dentry *
611 pfmfs_mount(struct file_system_type *fs_type, int flags, const char *dev_name, void *data)
612 {
613         return mount_pseudo(fs_type, "pfm:", NULL, &pfmfs_dentry_operations,
614                         PFMFS_MAGIC);
615 }
616
617 static struct file_system_type pfm_fs_type = {
618         .name     = "pfmfs",
619         .mount    = pfmfs_mount,
620         .kill_sb  = kill_anon_super,
621 };
622
623 DEFINE_PER_CPU(unsigned long, pfm_syst_info);
624 DEFINE_PER_CPU(struct task_struct *, pmu_owner);
625 DEFINE_PER_CPU(pfm_context_t  *, pmu_ctx);
626 DEFINE_PER_CPU(unsigned long, pmu_activation_number);
627 EXPORT_PER_CPU_SYMBOL_GPL(pfm_syst_info);
628
629
630 /* forward declaration */
631 static const struct file_operations pfm_file_ops;
632
633 /*
634  * forward declarations
635  */
636 #ifndef CONFIG_SMP
637 static void pfm_lazy_save_regs (struct task_struct *ta);
638 #endif
639
640 void dump_pmu_state(const char *);
641 static int pfm_write_ibr_dbr(int mode, pfm_context_t *ctx, void *arg, int count, struct pt_regs *regs);
642
643 #include "perfmon_itanium.h"
644 #include "perfmon_mckinley.h"
645 #include "perfmon_montecito.h"
646 #include "perfmon_generic.h"
647
648 static pmu_config_t *pmu_confs[]={
649         &pmu_conf_mont,
650         &pmu_conf_mck,
651         &pmu_conf_ita,
652         &pmu_conf_gen, /* must be last */
653         NULL
654 };
655
656
657 static int pfm_end_notify_user(pfm_context_t *ctx);
658
659 static inline void
660 pfm_clear_psr_pp(void)
661 {
662         ia64_rsm(IA64_PSR_PP);
663         ia64_srlz_i();
664 }
665
666 static inline void
667 pfm_set_psr_pp(void)
668 {
669         ia64_ssm(IA64_PSR_PP);
670         ia64_srlz_i();
671 }
672
673 static inline void
674 pfm_clear_psr_up(void)
675 {
676         ia64_rsm(IA64_PSR_UP);
677         ia64_srlz_i();
678 }
679
680 static inline void
681 pfm_set_psr_up(void)
682 {
683         ia64_ssm(IA64_PSR_UP);
684         ia64_srlz_i();
685 }
686
687 static inline unsigned long
688 pfm_get_psr(void)
689 {
690         unsigned long tmp;
691         tmp = ia64_getreg(_IA64_REG_PSR);
692         ia64_srlz_i();
693         return tmp;
694 }
695
696 static inline void
697 pfm_set_psr_l(unsigned long val)
698 {
699         ia64_setreg(_IA64_REG_PSR_L, val);
700         ia64_srlz_i();
701 }
702
703 static inline void
704 pfm_freeze_pmu(void)
705 {
706         ia64_set_pmc(0,1UL);
707         ia64_srlz_d();
708 }
709
710 static inline void
711 pfm_unfreeze_pmu(void)
712 {
713         ia64_set_pmc(0,0UL);
714         ia64_srlz_d();
715 }
716
717 static inline void
718 pfm_restore_ibrs(unsigned long *ibrs, unsigned int nibrs)
719 {
720         int i;
721
722         for (i=0; i < nibrs; i++) {
723                 ia64_set_ibr(i, ibrs[i]);
724                 ia64_dv_serialize_instruction();
725         }
726         ia64_srlz_i();
727 }
728
729 static inline void
730 pfm_restore_dbrs(unsigned long *dbrs, unsigned int ndbrs)
731 {
732         int i;
733
734         for (i=0; i < ndbrs; i++) {
735                 ia64_set_dbr(i, dbrs[i]);
736                 ia64_dv_serialize_data();
737         }
738         ia64_srlz_d();
739 }
740
741 /*
742  * PMD[i] must be a counter. no check is made
743  */
744 static inline unsigned long
745 pfm_read_soft_counter(pfm_context_t *ctx, int i)
746 {
747         return ctx->ctx_pmds[i].val + (ia64_get_pmd(i) & pmu_conf->ovfl_val);
748 }
749
750 /*
751  * PMD[i] must be a counter. no check is made
752  */
753 static inline void
754 pfm_write_soft_counter(pfm_context_t *ctx, int i, unsigned long val)
755 {
756         unsigned long ovfl_val = pmu_conf->ovfl_val;
757
758         ctx->ctx_pmds[i].val = val  & ~ovfl_val;
759         /*
760          * writing to unimplemented part is ignore, so we do not need to
761          * mask off top part
762          */
763         ia64_set_pmd(i, val & ovfl_val);
764 }
765
766 static pfm_msg_t *
767 pfm_get_new_msg(pfm_context_t *ctx)
768 {
769         int idx, next;
770
771         next = (ctx->ctx_msgq_tail+1) % PFM_MAX_MSGS;
772
773         DPRINT(("ctx_fd=%p head=%d tail=%d\n", ctx, ctx->ctx_msgq_head, ctx->ctx_msgq_tail));
774         if (next == ctx->ctx_msgq_head) return NULL;
775
776         idx =   ctx->ctx_msgq_tail;
777         ctx->ctx_msgq_tail = next;
778
779         DPRINT(("ctx=%p head=%d tail=%d msg=%d\n", ctx, ctx->ctx_msgq_head, ctx->ctx_msgq_tail, idx));
780
781         return ctx->ctx_msgq+idx;
782 }
783
784 static pfm_msg_t *
785 pfm_get_next_msg(pfm_context_t *ctx)
786 {
787         pfm_msg_t *msg;
788
789         DPRINT(("ctx=%p head=%d tail=%d\n", ctx, ctx->ctx_msgq_head, ctx->ctx_msgq_tail));
790
791         if (PFM_CTXQ_EMPTY(ctx)) return NULL;
792
793         /*
794          * get oldest message
795          */
796         msg = ctx->ctx_msgq+ctx->ctx_msgq_head;
797
798         /*
799          * and move forward
800          */
801         ctx->ctx_msgq_head = (ctx->ctx_msgq_head+1) % PFM_MAX_MSGS;
802
803         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));
804
805         return msg;
806 }
807
808 static void
809 pfm_reset_msgq(pfm_context_t *ctx)
810 {
811         ctx->ctx_msgq_head = ctx->ctx_msgq_tail = 0;
812         DPRINT(("ctx=%p msgq reset\n", ctx));
813 }
814
815 static void *
816 pfm_rvmalloc(unsigned long size)
817 {
818         void *mem;
819         unsigned long addr;
820
821         size = PAGE_ALIGN(size);
822         mem  = vzalloc(size);
823         if (mem) {
824                 //printk("perfmon: CPU%d pfm_rvmalloc(%ld)=%p\n", smp_processor_id(), size, mem);
825                 addr = (unsigned long)mem;
826                 while (size > 0) {
827                         pfm_reserve_page(addr);
828                         addr+=PAGE_SIZE;
829                         size-=PAGE_SIZE;
830                 }
831         }
832         return mem;
833 }
834
835 static void
836 pfm_rvfree(void *mem, unsigned long size)
837 {
838         unsigned long addr;
839
840         if (mem) {
841                 DPRINT(("freeing physical buffer @%p size=%lu\n", mem, size));
842                 addr = (unsigned long) mem;
843                 while ((long) size > 0) {
844                         pfm_unreserve_page(addr);
845                         addr+=PAGE_SIZE;
846                         size-=PAGE_SIZE;
847                 }
848                 vfree(mem);
849         }
850         return;
851 }
852
853 static pfm_context_t *
854 pfm_context_alloc(int ctx_flags)
855 {
856         pfm_context_t *ctx;
857
858         /* 
859          * allocate context descriptor 
860          * must be able to free with interrupts disabled
861          */
862         ctx = kzalloc(sizeof(pfm_context_t), GFP_KERNEL);
863         if (ctx) {
864                 DPRINT(("alloc ctx @%p\n", ctx));
865
866                 /*
867                  * init context protection lock
868                  */
869                 spin_lock_init(&ctx->ctx_lock);
870
871                 /*
872                  * context is unloaded
873                  */
874                 ctx->ctx_state = PFM_CTX_UNLOADED;
875
876                 /*
877                  * initialization of context's flags
878                  */
879                 ctx->ctx_fl_block       = (ctx_flags & PFM_FL_NOTIFY_BLOCK) ? 1 : 0;
880                 ctx->ctx_fl_system      = (ctx_flags & PFM_FL_SYSTEM_WIDE) ? 1: 0;
881                 ctx->ctx_fl_no_msg      = (ctx_flags & PFM_FL_OVFL_NO_MSG) ? 1: 0;
882                 /*
883                  * will move to set properties
884                  * ctx->ctx_fl_excl_idle   = (ctx_flags & PFM_FL_EXCL_IDLE) ? 1: 0;
885                  */
886
887                 /*
888                  * init restart semaphore to locked
889                  */
890                 init_completion(&ctx->ctx_restart_done);
891
892                 /*
893                  * activation is used in SMP only
894                  */
895                 ctx->ctx_last_activation = PFM_INVALID_ACTIVATION;
896                 SET_LAST_CPU(ctx, -1);
897
898                 /*
899                  * initialize notification message queue
900                  */
901                 ctx->ctx_msgq_head = ctx->ctx_msgq_tail = 0;
902                 init_waitqueue_head(&ctx->ctx_msgq_wait);
903                 init_waitqueue_head(&ctx->ctx_zombieq);
904
905         }
906         return ctx;
907 }
908
909 static void
910 pfm_context_free(pfm_context_t *ctx)
911 {
912         if (ctx) {
913                 DPRINT(("free ctx @%p\n", ctx));
914                 kfree(ctx);
915         }
916 }
917
918 static void
919 pfm_mask_monitoring(struct task_struct *task)
920 {
921         pfm_context_t *ctx = PFM_GET_CTX(task);
922         unsigned long mask, val, ovfl_mask;
923         int i;
924
925         DPRINT_ovfl(("masking monitoring for [%d]\n", task_pid_nr(task)));
926
927         ovfl_mask = pmu_conf->ovfl_val;
928         /*
929          * monitoring can only be masked as a result of a valid
930          * counter overflow. In UP, it means that the PMU still
931          * has an owner. Note that the owner can be different
932          * from the current task. However the PMU state belongs
933          * to the owner.
934          * In SMP, a valid overflow only happens when task is
935          * current. Therefore if we come here, we know that
936          * the PMU state belongs to the current task, therefore
937          * we can access the live registers.
938          *
939          * So in both cases, the live register contains the owner's
940          * state. We can ONLY touch the PMU registers and NOT the PSR.
941          *
942          * As a consequence to this call, the ctx->th_pmds[] array
943          * contains stale information which must be ignored
944          * when context is reloaded AND monitoring is active (see
945          * pfm_restart).
946          */
947         mask = ctx->ctx_used_pmds[0];
948         for (i = 0; mask; i++, mask>>=1) {
949                 /* skip non used pmds */
950                 if ((mask & 0x1) == 0) continue;
951                 val = ia64_get_pmd(i);
952
953                 if (PMD_IS_COUNTING(i)) {
954                         /*
955                          * we rebuild the full 64 bit value of the counter
956                          */
957                         ctx->ctx_pmds[i].val += (val & ovfl_mask);
958                 } else {
959                         ctx->ctx_pmds[i].val = val;
960                 }
961                 DPRINT_ovfl(("pmd[%d]=0x%lx hw_pmd=0x%lx\n",
962                         i,
963                         ctx->ctx_pmds[i].val,
964                         val & ovfl_mask));
965         }
966         /*
967          * mask monitoring by setting the privilege level to 0
968          * we cannot use psr.pp/psr.up for this, it is controlled by
969          * the user
970          *
971          * if task is current, modify actual registers, otherwise modify
972          * thread save state, i.e., what will be restored in pfm_load_regs()
973          */
974         mask = ctx->ctx_used_monitors[0] >> PMU_FIRST_COUNTER;
975         for(i= PMU_FIRST_COUNTER; mask; i++, mask>>=1) {
976                 if ((mask & 0x1) == 0UL) continue;
977                 ia64_set_pmc(i, ctx->th_pmcs[i] & ~0xfUL);
978                 ctx->th_pmcs[i] &= ~0xfUL;
979                 DPRINT_ovfl(("pmc[%d]=0x%lx\n", i, ctx->th_pmcs[i]));
980         }
981         /*
982          * make all of this visible
983          */
984         ia64_srlz_d();
985 }
986
987 /*
988  * must always be done with task == current
989  *
990  * context must be in MASKED state when calling
991  */
992 static void
993 pfm_restore_monitoring(struct task_struct *task)
994 {
995         pfm_context_t *ctx = PFM_GET_CTX(task);
996         unsigned long mask, ovfl_mask;
997         unsigned long psr, val;
998         int i, is_system;
999
1000         is_system = ctx->ctx_fl_system;
1001         ovfl_mask = pmu_conf->ovfl_val;
1002
1003         if (task != current) {
1004                 printk(KERN_ERR "perfmon.%d: invalid task[%d] current[%d]\n", __LINE__, task_pid_nr(task), task_pid_nr(current));
1005                 return;
1006         }
1007         if (ctx->ctx_state != PFM_CTX_MASKED) {
1008                 printk(KERN_ERR "perfmon.%d: task[%d] current[%d] invalid state=%d\n", __LINE__,
1009                         task_pid_nr(task), task_pid_nr(current), ctx->ctx_state);
1010                 return;
1011         }
1012         psr = pfm_get_psr();
1013         /*
1014          * monitoring is masked via the PMC.
1015          * As we restore their value, we do not want each counter to
1016          * restart right away. We stop monitoring using the PSR,
1017          * restore the PMC (and PMD) and then re-establish the psr
1018          * as it was. Note that there can be no pending overflow at
1019          * this point, because monitoring was MASKED.
1020          *
1021          * system-wide session are pinned and self-monitoring
1022          */
1023         if (is_system && (PFM_CPUINFO_GET() & PFM_CPUINFO_DCR_PP)) {
1024                 /* disable dcr pp */
1025                 ia64_setreg(_IA64_REG_CR_DCR, ia64_getreg(_IA64_REG_CR_DCR) & ~IA64_DCR_PP);
1026                 pfm_clear_psr_pp();
1027         } else {
1028                 pfm_clear_psr_up();
1029         }
1030         /*
1031          * first, we restore the PMD
1032          */
1033         mask = ctx->ctx_used_pmds[0];
1034         for (i = 0; mask; i++, mask>>=1) {
1035                 /* skip non used pmds */
1036                 if ((mask & 0x1) == 0) continue;
1037
1038                 if (PMD_IS_COUNTING(i)) {
1039                         /*
1040                          * we split the 64bit value according to
1041                          * counter width
1042                          */
1043                         val = ctx->ctx_pmds[i].val & ovfl_mask;
1044                         ctx->ctx_pmds[i].val &= ~ovfl_mask;
1045                 } else {
1046                         val = ctx->ctx_pmds[i].val;
1047                 }
1048                 ia64_set_pmd(i, val);
1049
1050                 DPRINT(("pmd[%d]=0x%lx hw_pmd=0x%lx\n",
1051                         i,
1052                         ctx->ctx_pmds[i].val,
1053                         val));
1054         }
1055         /*
1056          * restore the PMCs
1057          */
1058         mask = ctx->ctx_used_monitors[0] >> PMU_FIRST_COUNTER;
1059         for(i= PMU_FIRST_COUNTER; mask; i++, mask>>=1) {
1060                 if ((mask & 0x1) == 0UL) continue;
1061                 ctx->th_pmcs[i] = ctx->ctx_pmcs[i];
1062                 ia64_set_pmc(i, ctx->th_pmcs[i]);
1063                 DPRINT(("[%d] pmc[%d]=0x%lx\n",
1064                                         task_pid_nr(task), i, ctx->th_pmcs[i]));
1065         }
1066         ia64_srlz_d();
1067
1068         /*
1069          * must restore DBR/IBR because could be modified while masked
1070          * XXX: need to optimize 
1071          */
1072         if (ctx->ctx_fl_using_dbreg) {
1073                 pfm_restore_ibrs(ctx->ctx_ibrs, pmu_conf->num_ibrs);
1074                 pfm_restore_dbrs(ctx->ctx_dbrs, pmu_conf->num_dbrs);
1075         }
1076
1077         /*
1078          * now restore PSR
1079          */
1080         if (is_system && (PFM_CPUINFO_GET() & PFM_CPUINFO_DCR_PP)) {
1081                 /* enable dcr pp */
1082                 ia64_setreg(_IA64_REG_CR_DCR, ia64_getreg(_IA64_REG_CR_DCR) | IA64_DCR_PP);
1083                 ia64_srlz_i();
1084         }
1085         pfm_set_psr_l(psr);
1086 }
1087
1088 static inline void
1089 pfm_save_pmds(unsigned long *pmds, unsigned long mask)
1090 {
1091         int i;
1092
1093         ia64_srlz_d();
1094
1095         for (i=0; mask; i++, mask>>=1) {
1096                 if (mask & 0x1) pmds[i] = ia64_get_pmd(i);
1097         }
1098 }
1099
1100 /*
1101  * reload from thread state (used for ctxw only)
1102  */
1103 static inline void
1104 pfm_restore_pmds(unsigned long *pmds, unsigned long mask)
1105 {
1106         int i;
1107         unsigned long val, ovfl_val = pmu_conf->ovfl_val;
1108
1109         for (i=0; mask; i++, mask>>=1) {
1110                 if ((mask & 0x1) == 0) continue;
1111                 val = PMD_IS_COUNTING(i) ? pmds[i] & ovfl_val : pmds[i];
1112                 ia64_set_pmd(i, val);
1113         }
1114         ia64_srlz_d();
1115 }
1116
1117 /*
1118  * propagate PMD from context to thread-state
1119  */
1120 static inline void
1121 pfm_copy_pmds(struct task_struct *task, pfm_context_t *ctx)
1122 {
1123         unsigned long ovfl_val = pmu_conf->ovfl_val;
1124         unsigned long mask = ctx->ctx_all_pmds[0];
1125         unsigned long val;
1126         int i;
1127
1128         DPRINT(("mask=0x%lx\n", mask));
1129
1130         for (i=0; mask; i++, mask>>=1) {
1131
1132                 val = ctx->ctx_pmds[i].val;
1133
1134                 /*
1135                  * We break up the 64 bit value into 2 pieces
1136                  * the lower bits go to the machine state in the
1137                  * thread (will be reloaded on ctxsw in).
1138                  * The upper part stays in the soft-counter.
1139                  */
1140                 if (PMD_IS_COUNTING(i)) {
1141                         ctx->ctx_pmds[i].val = val & ~ovfl_val;
1142                          val &= ovfl_val;
1143                 }
1144                 ctx->th_pmds[i] = val;
1145
1146                 DPRINT(("pmd[%d]=0x%lx soft_val=0x%lx\n",
1147                         i,
1148                         ctx->th_pmds[i],
1149                         ctx->ctx_pmds[i].val));
1150         }
1151 }
1152
1153 /*
1154  * propagate PMC from context to thread-state
1155  */
1156 static inline void
1157 pfm_copy_pmcs(struct task_struct *task, pfm_context_t *ctx)
1158 {
1159         unsigned long mask = ctx->ctx_all_pmcs[0];
1160         int i;
1161
1162         DPRINT(("mask=0x%lx\n", mask));
1163
1164         for (i=0; mask; i++, mask>>=1) {
1165                 /* masking 0 with ovfl_val yields 0 */
1166                 ctx->th_pmcs[i] = ctx->ctx_pmcs[i];
1167                 DPRINT(("pmc[%d]=0x%lx\n", i, ctx->th_pmcs[i]));
1168         }
1169 }
1170
1171
1172
1173 static inline void
1174 pfm_restore_pmcs(unsigned long *pmcs, unsigned long mask)
1175 {
1176         int i;
1177
1178         for (i=0; mask; i++, mask>>=1) {
1179                 if ((mask & 0x1) == 0) continue;
1180                 ia64_set_pmc(i, pmcs[i]);
1181         }
1182         ia64_srlz_d();
1183 }
1184
1185 static inline int
1186 pfm_uuid_cmp(pfm_uuid_t a, pfm_uuid_t b)
1187 {
1188         return memcmp(a, b, sizeof(pfm_uuid_t));
1189 }
1190
1191 static inline int
1192 pfm_buf_fmt_exit(pfm_buffer_fmt_t *fmt, struct task_struct *task, void *buf, struct pt_regs *regs)
1193 {
1194         int ret = 0;
1195         if (fmt->fmt_exit) ret = (*fmt->fmt_exit)(task, buf, regs);
1196         return ret;
1197 }
1198
1199 static inline int
1200 pfm_buf_fmt_getsize(pfm_buffer_fmt_t *fmt, struct task_struct *task, unsigned int flags, int cpu, void *arg, unsigned long *size)
1201 {
1202         int ret = 0;
1203         if (fmt->fmt_getsize) ret = (*fmt->fmt_getsize)(task, flags, cpu, arg, size);
1204         return ret;
1205 }
1206
1207
1208 static inline int
1209 pfm_buf_fmt_validate(pfm_buffer_fmt_t *fmt, struct task_struct *task, unsigned int flags,
1210                      int cpu, void *arg)
1211 {
1212         int ret = 0;
1213         if (fmt->fmt_validate) ret = (*fmt->fmt_validate)(task, flags, cpu, arg);
1214         return ret;
1215 }
1216
1217 static inline int
1218 pfm_buf_fmt_init(pfm_buffer_fmt_t *fmt, struct task_struct *task, void *buf, unsigned int flags,
1219                      int cpu, void *arg)
1220 {
1221         int ret = 0;
1222         if (fmt->fmt_init) ret = (*fmt->fmt_init)(task, buf, flags, cpu, arg);
1223         return ret;
1224 }
1225
1226 static inline int
1227 pfm_buf_fmt_restart(pfm_buffer_fmt_t *fmt, struct task_struct *task, pfm_ovfl_ctrl_t *ctrl, void *buf, struct pt_regs *regs)
1228 {
1229         int ret = 0;
1230         if (fmt->fmt_restart) ret = (*fmt->fmt_restart)(task, ctrl, buf, regs);
1231         return ret;
1232 }
1233
1234 static inline int
1235 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)
1236 {
1237         int ret = 0;
1238         if (fmt->fmt_restart_active) ret = (*fmt->fmt_restart_active)(task, ctrl, buf, regs);
1239         return ret;
1240 }
1241
1242 static pfm_buffer_fmt_t *
1243 __pfm_find_buffer_fmt(pfm_uuid_t uuid)
1244 {
1245         struct list_head * pos;
1246         pfm_buffer_fmt_t * entry;
1247
1248         list_for_each(pos, &pfm_buffer_fmt_list) {
1249                 entry = list_entry(pos, pfm_buffer_fmt_t, fmt_list);
1250                 if (pfm_uuid_cmp(uuid, entry->fmt_uuid) == 0)
1251                         return entry;
1252         }
1253         return NULL;
1254 }
1255  
1256 /*
1257  * find a buffer format based on its uuid
1258  */
1259 static pfm_buffer_fmt_t *
1260 pfm_find_buffer_fmt(pfm_uuid_t uuid)
1261 {
1262         pfm_buffer_fmt_t * fmt;
1263         spin_lock(&pfm_buffer_fmt_lock);
1264         fmt = __pfm_find_buffer_fmt(uuid);
1265         spin_unlock(&pfm_buffer_fmt_lock);
1266         return fmt;
1267 }
1268  
1269 int
1270 pfm_register_buffer_fmt(pfm_buffer_fmt_t *fmt)
1271 {
1272         int ret = 0;
1273
1274         /* some sanity checks */
1275         if (fmt == NULL || fmt->fmt_name == NULL) return -EINVAL;
1276
1277         /* we need at least a handler */
1278         if (fmt->fmt_handler == NULL) return -EINVAL;
1279
1280         /*
1281          * XXX: need check validity of fmt_arg_size
1282          */
1283
1284         spin_lock(&pfm_buffer_fmt_lock);
1285
1286         if (__pfm_find_buffer_fmt(fmt->fmt_uuid)) {
1287                 printk(KERN_ERR "perfmon: duplicate sampling format: %s\n", fmt->fmt_name);
1288                 ret = -EBUSY;
1289                 goto out;
1290         } 
1291         list_add(&fmt->fmt_list, &pfm_buffer_fmt_list);
1292         printk(KERN_INFO "perfmon: added sampling format %s\n", fmt->fmt_name);
1293
1294 out:
1295         spin_unlock(&pfm_buffer_fmt_lock);
1296         return ret;
1297 }
1298 EXPORT_SYMBOL(pfm_register_buffer_fmt);
1299
1300 int
1301 pfm_unregister_buffer_fmt(pfm_uuid_t uuid)
1302 {
1303         pfm_buffer_fmt_t *fmt;
1304         int ret = 0;
1305
1306         spin_lock(&pfm_buffer_fmt_lock);
1307
1308         fmt = __pfm_find_buffer_fmt(uuid);
1309         if (!fmt) {
1310                 printk(KERN_ERR "perfmon: cannot unregister format, not found\n");
1311                 ret = -EINVAL;
1312                 goto out;
1313         }
1314         list_del_init(&fmt->fmt_list);
1315         printk(KERN_INFO "perfmon: removed sampling format: %s\n", fmt->fmt_name);
1316
1317 out:
1318         spin_unlock(&pfm_buffer_fmt_lock);
1319         return ret;
1320
1321 }
1322 EXPORT_SYMBOL(pfm_unregister_buffer_fmt);
1323
1324 extern void update_pal_halt_status(int);
1325
1326 static int
1327 pfm_reserve_session(struct task_struct *task, int is_syswide, unsigned int cpu)
1328 {
1329         unsigned long flags;
1330         /*
1331          * validity checks on cpu_mask have been done upstream
1332          */
1333         LOCK_PFS(flags);
1334
1335         DPRINT(("in sys_sessions=%u task_sessions=%u dbregs=%u syswide=%d cpu=%u\n",
1336                 pfm_sessions.pfs_sys_sessions,
1337                 pfm_sessions.pfs_task_sessions,
1338                 pfm_sessions.pfs_sys_use_dbregs,
1339                 is_syswide,
1340                 cpu));
1341
1342         if (is_syswide) {
1343                 /*
1344                  * cannot mix system wide and per-task sessions
1345                  */
1346                 if (pfm_sessions.pfs_task_sessions > 0UL) {
1347                         DPRINT(("system wide not possible, %u conflicting task_sessions\n",
1348                                 pfm_sessions.pfs_task_sessions));
1349                         goto abort;
1350                 }
1351
1352                 if (pfm_sessions.pfs_sys_session[cpu]) goto error_conflict;
1353
1354                 DPRINT(("reserving system wide session on CPU%u currently on CPU%u\n", cpu, smp_processor_id()));
1355
1356                 pfm_sessions.pfs_sys_session[cpu] = task;
1357
1358                 pfm_sessions.pfs_sys_sessions++ ;
1359
1360         } else {
1361                 if (pfm_sessions.pfs_sys_sessions) goto abort;
1362                 pfm_sessions.pfs_task_sessions++;
1363         }
1364
1365         DPRINT(("out sys_sessions=%u task_sessions=%u dbregs=%u syswide=%d cpu=%u\n",
1366                 pfm_sessions.pfs_sys_sessions,
1367                 pfm_sessions.pfs_task_sessions,
1368                 pfm_sessions.pfs_sys_use_dbregs,
1369                 is_syswide,
1370                 cpu));
1371
1372         /*
1373          * disable default_idle() to go to PAL_HALT
1374          */
1375         update_pal_halt_status(0);
1376
1377         UNLOCK_PFS(flags);
1378
1379         return 0;
1380
1381 error_conflict:
1382         DPRINT(("system wide not possible, conflicting session [%d] on CPU%d\n",
1383                 task_pid_nr(pfm_sessions.pfs_sys_session[cpu]),
1384                 cpu));
1385 abort:
1386         UNLOCK_PFS(flags);
1387
1388         return -EBUSY;
1389
1390 }
1391
1392 static int
1393 pfm_unreserve_session(pfm_context_t *ctx, int is_syswide, unsigned int cpu)
1394 {
1395         unsigned long flags;
1396         /*
1397          * validity checks on cpu_mask have been done upstream
1398          */
1399         LOCK_PFS(flags);
1400
1401         DPRINT(("in sys_sessions=%u task_sessions=%u dbregs=%u syswide=%d cpu=%u\n",
1402                 pfm_sessions.pfs_sys_sessions,
1403                 pfm_sessions.pfs_task_sessions,
1404                 pfm_sessions.pfs_sys_use_dbregs,
1405                 is_syswide,
1406                 cpu));
1407
1408
1409         if (is_syswide) {
1410                 pfm_sessions.pfs_sys_session[cpu] = NULL;
1411                 /*
1412                  * would not work with perfmon+more than one bit in cpu_mask
1413                  */
1414                 if (ctx && ctx->ctx_fl_using_dbreg) {
1415                         if (pfm_sessions.pfs_sys_use_dbregs == 0) {
1416                                 printk(KERN_ERR "perfmon: invalid release for ctx %p sys_use_dbregs=0\n", ctx);
1417                         } else {
1418                                 pfm_sessions.pfs_sys_use_dbregs--;
1419                         }
1420                 }
1421                 pfm_sessions.pfs_sys_sessions--;
1422         } else {
1423                 pfm_sessions.pfs_task_sessions--;
1424         }
1425         DPRINT(("out sys_sessions=%u task_sessions=%u dbregs=%u syswide=%d cpu=%u\n",
1426                 pfm_sessions.pfs_sys_sessions,
1427                 pfm_sessions.pfs_task_sessions,
1428                 pfm_sessions.pfs_sys_use_dbregs,
1429                 is_syswide,
1430                 cpu));
1431
1432         /*
1433          * if possible, enable default_idle() to go into PAL_HALT
1434          */
1435         if (pfm_sessions.pfs_task_sessions == 0 && pfm_sessions.pfs_sys_sessions == 0)
1436                 update_pal_halt_status(1);
1437
1438         UNLOCK_PFS(flags);
1439
1440         return 0;
1441 }
1442
1443 /*
1444  * removes virtual mapping of the sampling buffer.
1445  * IMPORTANT: cannot be called with interrupts disable, e.g. inside
1446  * a PROTECT_CTX() section.
1447  */
1448 static int
1449 pfm_remove_smpl_mapping(void *vaddr, unsigned long size)
1450 {
1451         struct task_struct *task = current;
1452         int r;
1453
1454         /* sanity checks */
1455         if (task->mm == NULL || size == 0UL || vaddr == NULL) {
1456                 printk(KERN_ERR "perfmon: pfm_remove_smpl_mapping [%d] invalid context mm=%p\n", task_pid_nr(task), task->mm);
1457                 return -EINVAL;
1458         }
1459
1460         DPRINT(("smpl_vaddr=%p size=%lu\n", vaddr, size));
1461
1462         /*
1463          * does the actual unmapping
1464          */
1465         r = vm_munmap((unsigned long)vaddr, size);
1466
1467         if (r !=0) {
1468                 printk(KERN_ERR "perfmon: [%d] unable to unmap sampling buffer @%p size=%lu\n", task_pid_nr(task), vaddr, size);
1469         }
1470
1471         DPRINT(("do_unmap(%p, %lu)=%d\n", vaddr, size, r));
1472
1473         return 0;
1474 }
1475
1476 /*
1477  * free actual physical storage used by sampling buffer
1478  */
1479 #if 0
1480 static int
1481 pfm_free_smpl_buffer(pfm_context_t *ctx)
1482 {
1483         pfm_buffer_fmt_t *fmt;
1484
1485         if (ctx->ctx_smpl_hdr == NULL) goto invalid_free;
1486
1487         /*
1488          * we won't use the buffer format anymore
1489          */
1490         fmt = ctx->ctx_buf_fmt;
1491
1492         DPRINT(("sampling buffer @%p size %lu vaddr=%p\n",
1493                 ctx->ctx_smpl_hdr,
1494                 ctx->ctx_smpl_size,
1495                 ctx->ctx_smpl_vaddr));
1496
1497         pfm_buf_fmt_exit(fmt, current, NULL, NULL);
1498
1499         /*
1500          * free the buffer
1501          */
1502         pfm_rvfree(ctx->ctx_smpl_hdr, ctx->ctx_smpl_size);
1503
1504         ctx->ctx_smpl_hdr  = NULL;
1505         ctx->ctx_smpl_size = 0UL;
1506
1507         return 0;
1508
1509 invalid_free:
1510         printk(KERN_ERR "perfmon: pfm_free_smpl_buffer [%d] no buffer\n", task_pid_nr(current));
1511         return -EINVAL;
1512 }
1513 #endif
1514
1515 static inline void
1516 pfm_exit_smpl_buffer(pfm_buffer_fmt_t *fmt)
1517 {
1518         if (fmt == NULL) return;
1519
1520         pfm_buf_fmt_exit(fmt, current, NULL, NULL);
1521
1522 }
1523
1524 /*
1525  * pfmfs should _never_ be mounted by userland - too much of security hassle,
1526  * no real gain from having the whole whorehouse mounted. So we don't need
1527  * any operations on the root directory. However, we need a non-trivial
1528  * d_name - pfm: will go nicely and kill the special-casing in procfs.
1529  */
1530 static struct vfsmount *pfmfs_mnt __read_mostly;
1531
1532 static int __init
1533 init_pfm_fs(void)
1534 {
1535         int err = register_filesystem(&pfm_fs_type);
1536         if (!err) {
1537                 pfmfs_mnt = kern_mount(&pfm_fs_type);
1538                 err = PTR_ERR(pfmfs_mnt);
1539                 if (IS_ERR(pfmfs_mnt))
1540                         unregister_filesystem(&pfm_fs_type);
1541                 else
1542                         err = 0;
1543         }
1544         return err;
1545 }
1546
1547 static ssize_t
1548 pfm_read(struct file *filp, char __user *buf, size_t size, loff_t *ppos)
1549 {
1550         pfm_context_t *ctx;
1551         pfm_msg_t *msg;
1552         ssize_t ret;
1553         unsigned long flags;
1554         DECLARE_WAITQUEUE(wait, current);
1555         if (PFM_IS_FILE(filp) == 0) {
1556                 printk(KERN_ERR "perfmon: pfm_poll: bad magic [%d]\n", task_pid_nr(current));
1557                 return -EINVAL;
1558         }
1559
1560         ctx = filp->private_data;
1561         if (ctx == NULL) {
1562                 printk(KERN_ERR "perfmon: pfm_read: NULL ctx [%d]\n", task_pid_nr(current));
1563                 return -EINVAL;
1564         }
1565
1566         /*
1567          * check even when there is no message
1568          */
1569         if (size < sizeof(pfm_msg_t)) {
1570                 DPRINT(("message is too small ctx=%p (>=%ld)\n", ctx, sizeof(pfm_msg_t)));
1571                 return -EINVAL;
1572         }
1573
1574         PROTECT_CTX(ctx, flags);
1575
1576         /*
1577          * put ourselves on the wait queue
1578          */
1579         add_wait_queue(&ctx->ctx_msgq_wait, &wait);
1580
1581
1582         for(;;) {
1583                 /*
1584                  * check wait queue
1585                  */
1586
1587                 set_current_state(TASK_INTERRUPTIBLE);
1588
1589                 DPRINT(("head=%d tail=%d\n", ctx->ctx_msgq_head, ctx->ctx_msgq_tail));
1590
1591                 ret = 0;
1592                 if(PFM_CTXQ_EMPTY(ctx) == 0) break;
1593
1594                 UNPROTECT_CTX(ctx, flags);
1595
1596                 /*
1597                  * check non-blocking read
1598                  */
1599                 ret = -EAGAIN;
1600                 if(filp->f_flags & O_NONBLOCK) break;
1601
1602                 /*
1603                  * check pending signals
1604                  */
1605                 if(signal_pending(current)) {
1606                         ret = -EINTR;
1607                         break;
1608                 }
1609                 /*
1610                  * no message, so wait
1611                  */
1612                 schedule();
1613
1614                 PROTECT_CTX(ctx, flags);
1615         }
1616         DPRINT(("[%d] back to running ret=%ld\n", task_pid_nr(current), ret));
1617         set_current_state(TASK_RUNNING);
1618         remove_wait_queue(&ctx->ctx_msgq_wait, &wait);
1619
1620         if (ret < 0) goto abort;
1621
1622         ret = -EINVAL;
1623         msg = pfm_get_next_msg(ctx);
1624         if (msg == NULL) {
1625                 printk(KERN_ERR "perfmon: pfm_read no msg for ctx=%p [%d]\n", ctx, task_pid_nr(current));
1626                 goto abort_locked;
1627         }
1628
1629         DPRINT(("fd=%d type=%d\n", msg->pfm_gen_msg.msg_ctx_fd, msg->pfm_gen_msg.msg_type));
1630
1631         ret = -EFAULT;
1632         if(copy_to_user(buf, msg, sizeof(pfm_msg_t)) == 0) ret = sizeof(pfm_msg_t);
1633
1634 abort_locked:
1635         UNPROTECT_CTX(ctx, flags);
1636 abort:
1637         return ret;
1638 }
1639
1640 static ssize_t
1641 pfm_write(struct file *file, const char __user *ubuf,
1642                           size_t size, loff_t *ppos)
1643 {
1644         DPRINT(("pfm_write called\n"));
1645         return -EINVAL;
1646 }
1647
1648 static unsigned int
1649 pfm_poll(struct file *filp, poll_table * wait)
1650 {
1651         pfm_context_t *ctx;
1652         unsigned long flags;
1653         unsigned int mask = 0;
1654
1655         if (PFM_IS_FILE(filp) == 0) {
1656                 printk(KERN_ERR "perfmon: pfm_poll: bad magic [%d]\n", task_pid_nr(current));
1657                 return 0;
1658         }
1659
1660         ctx = filp->private_data;
1661         if (ctx == NULL) {
1662                 printk(KERN_ERR "perfmon: pfm_poll: NULL ctx [%d]\n", task_pid_nr(current));
1663                 return 0;
1664         }
1665
1666
1667         DPRINT(("pfm_poll ctx_fd=%d before poll_wait\n", ctx->ctx_fd));
1668
1669         poll_wait(filp, &ctx->ctx_msgq_wait, wait);
1670
1671         PROTECT_CTX(ctx, flags);
1672
1673         if (PFM_CTXQ_EMPTY(ctx) == 0)
1674                 mask =  POLLIN | POLLRDNORM;
1675
1676         UNPROTECT_CTX(ctx, flags);
1677
1678         DPRINT(("pfm_poll ctx_fd=%d mask=0x%x\n", ctx->ctx_fd, mask));
1679
1680         return mask;
1681 }
1682
1683 static long
1684 pfm_ioctl(struct file *file, unsigned int cmd, unsigned long arg)
1685 {
1686         DPRINT(("pfm_ioctl called\n"));
1687         return -EINVAL;
1688 }
1689
1690 /*
1691  * interrupt cannot be masked when coming here
1692  */
1693 static inline int
1694 pfm_do_fasync(int fd, struct file *filp, pfm_context_t *ctx, int on)
1695 {
1696         int ret;
1697
1698         ret = fasync_helper (fd, filp, on, &ctx->ctx_async_queue);
1699
1700         DPRINT(("pfm_fasync called by [%d] on ctx_fd=%d on=%d async_queue=%p ret=%d\n",
1701                 task_pid_nr(current),
1702                 fd,
1703                 on,
1704                 ctx->ctx_async_queue, ret));
1705
1706         return ret;
1707 }
1708
1709 static int
1710 pfm_fasync(int fd, struct file *filp, int on)
1711 {
1712         pfm_context_t *ctx;
1713         int ret;
1714
1715         if (PFM_IS_FILE(filp) == 0) {
1716                 printk(KERN_ERR "perfmon: pfm_fasync bad magic [%d]\n", task_pid_nr(current));
1717                 return -EBADF;
1718         }
1719
1720         ctx = filp->private_data;
1721         if (ctx == NULL) {
1722                 printk(KERN_ERR "perfmon: pfm_fasync NULL ctx [%d]\n", task_pid_nr(current));
1723                 return -EBADF;
1724         }
1725         /*
1726          * we cannot mask interrupts during this call because this may
1727          * may go to sleep if memory is not readily avalaible.
1728          *
1729          * We are protected from the conetxt disappearing by the get_fd()/put_fd()
1730          * done in caller. Serialization of this function is ensured by caller.
1731          */
1732         ret = pfm_do_fasync(fd, filp, ctx, on);
1733
1734
1735         DPRINT(("pfm_fasync called on ctx_fd=%d on=%d async_queue=%p ret=%d\n",
1736                 fd,
1737                 on,
1738                 ctx->ctx_async_queue, ret));
1739
1740         return ret;
1741 }
1742
1743 #ifdef CONFIG_SMP
1744 /*
1745  * this function is exclusively called from pfm_close().
1746  * The context is not protected at that time, nor are interrupts
1747  * on the remote CPU. That's necessary to avoid deadlocks.
1748  */
1749 static void
1750 pfm_syswide_force_stop(void *info)
1751 {
1752         pfm_context_t   *ctx = (pfm_context_t *)info;
1753         struct pt_regs *regs = task_pt_regs(current);
1754         struct task_struct *owner;
1755         unsigned long flags;
1756         int ret;
1757
1758         if (ctx->ctx_cpu != smp_processor_id()) {
1759                 printk(KERN_ERR "perfmon: pfm_syswide_force_stop for CPU%d  but on CPU%d\n",
1760                         ctx->ctx_cpu,
1761                         smp_processor_id());
1762                 return;
1763         }
1764         owner = GET_PMU_OWNER();
1765         if (owner != ctx->ctx_task) {
1766                 printk(KERN_ERR "perfmon: pfm_syswide_force_stop CPU%d unexpected owner [%d] instead of [%d]\n",
1767                         smp_processor_id(),
1768                         task_pid_nr(owner), task_pid_nr(ctx->ctx_task));
1769                 return;
1770         }
1771         if (GET_PMU_CTX() != ctx) {
1772                 printk(KERN_ERR "perfmon: pfm_syswide_force_stop CPU%d unexpected ctx %p instead of %p\n",
1773                         smp_processor_id(),
1774                         GET_PMU_CTX(), ctx);
1775                 return;
1776         }
1777
1778         DPRINT(("on CPU%d forcing system wide stop for [%d]\n", smp_processor_id(), task_pid_nr(ctx->ctx_task)));
1779         /*
1780          * the context is already protected in pfm_close(), we simply
1781          * need to mask interrupts to avoid a PMU interrupt race on
1782          * this CPU
1783          */
1784         local_irq_save(flags);
1785
1786         ret = pfm_context_unload(ctx, NULL, 0, regs);
1787         if (ret) {
1788                 DPRINT(("context_unload returned %d\n", ret));
1789         }
1790
1791         /*
1792          * unmask interrupts, PMU interrupts are now spurious here
1793          */
1794         local_irq_restore(flags);
1795 }
1796
1797 static void
1798 pfm_syswide_cleanup_other_cpu(pfm_context_t *ctx)
1799 {
1800         int ret;
1801
1802         DPRINT(("calling CPU%d for cleanup\n", ctx->ctx_cpu));
1803         ret = smp_call_function_single(ctx->ctx_cpu, pfm_syswide_force_stop, ctx, 1);
1804         DPRINT(("called CPU%d for cleanup ret=%d\n", ctx->ctx_cpu, ret));
1805 }
1806 #endif /* CONFIG_SMP */
1807
1808 /*
1809  * called for each close(). Partially free resources.
1810  * When caller is self-monitoring, the context is unloaded.
1811  */
1812 static int
1813 pfm_flush(struct file *filp, fl_owner_t id)
1814 {
1815         pfm_context_t *ctx;
1816         struct task_struct *task;
1817         struct pt_regs *regs;
1818         unsigned long flags;
1819         unsigned long smpl_buf_size = 0UL;
1820         void *smpl_buf_vaddr = NULL;
1821         int state, is_system;
1822
1823         if (PFM_IS_FILE(filp) == 0) {
1824                 DPRINT(("bad magic for\n"));
1825                 return -EBADF;
1826         }
1827
1828         ctx = filp->private_data;
1829         if (ctx == NULL) {
1830                 printk(KERN_ERR "perfmon: pfm_flush: NULL ctx [%d]\n", task_pid_nr(current));
1831                 return -EBADF;
1832         }
1833
1834         /*
1835          * remove our file from the async queue, if we use this mode.
1836          * This can be done without the context being protected. We come
1837          * here when the context has become unreachable by other tasks.
1838          *
1839          * We may still have active monitoring at this point and we may
1840          * end up in pfm_overflow_handler(). However, fasync_helper()
1841          * operates with interrupts disabled and it cleans up the
1842          * queue. If the PMU handler is called prior to entering
1843          * fasync_helper() then it will send a signal. If it is
1844          * invoked after, it will find an empty queue and no
1845          * signal will be sent. In both case, we are safe
1846          */
1847         PROTECT_CTX(ctx, flags);
1848
1849         state     = ctx->ctx_state;
1850         is_system = ctx->ctx_fl_system;
1851
1852         task = PFM_CTX_TASK(ctx);
1853         regs = task_pt_regs(task);
1854
1855         DPRINT(("ctx_state=%d is_current=%d\n",
1856                 state,
1857                 task == current ? 1 : 0));
1858
1859         /*
1860          * if state == UNLOADED, then task is NULL
1861          */
1862
1863         /*
1864          * we must stop and unload because we are losing access to the context.
1865          */
1866         if (task == current) {
1867 #ifdef CONFIG_SMP
1868                 /*
1869                  * the task IS the owner but it migrated to another CPU: that's bad
1870                  * but we must handle this cleanly. Unfortunately, the kernel does
1871                  * not provide a mechanism to block migration (while the context is loaded).
1872                  *
1873                  * We need to release the resource on the ORIGINAL cpu.
1874                  */
1875                 if (is_system && ctx->ctx_cpu != smp_processor_id()) {
1876
1877                         DPRINT(("should be running on CPU%d\n", ctx->ctx_cpu));
1878                         /*
1879                          * keep context protected but unmask interrupt for IPI
1880                          */
1881                         local_irq_restore(flags);
1882
1883                         pfm_syswide_cleanup_other_cpu(ctx);
1884
1885                         /*
1886                          * restore interrupt masking
1887                          */
1888                         local_irq_save(flags);
1889
1890                         /*
1891                          * context is unloaded at this point
1892                          */
1893                 } else
1894 #endif /* CONFIG_SMP */
1895                 {
1896
1897                         DPRINT(("forcing unload\n"));
1898                         /*
1899                         * stop and unload, returning with state UNLOADED
1900                         * and session unreserved.
1901                         */
1902                         pfm_context_unload(ctx, NULL, 0, regs);
1903
1904                         DPRINT(("ctx_state=%d\n", ctx->ctx_state));
1905                 }
1906         }
1907
1908         /*
1909          * remove virtual mapping, if any, for the calling task.
1910          * cannot reset ctx field until last user is calling close().
1911          *
1912          * ctx_smpl_vaddr must never be cleared because it is needed
1913          * by every task with access to the context
1914          *
1915          * When called from do_exit(), the mm context is gone already, therefore
1916          * mm is NULL, i.e., the VMA is already gone  and we do not have to
1917          * do anything here
1918          */
1919         if (ctx->ctx_smpl_vaddr && current->mm) {
1920                 smpl_buf_vaddr = ctx->ctx_smpl_vaddr;
1921                 smpl_buf_size  = ctx->ctx_smpl_size;
1922         }
1923
1924         UNPROTECT_CTX(ctx, flags);
1925
1926         /*
1927          * if there was a mapping, then we systematically remove it
1928          * at this point. Cannot be done inside critical section
1929          * because some VM function reenables interrupts.
1930          *
1931          */
1932         if (smpl_buf_vaddr) pfm_remove_smpl_mapping(smpl_buf_vaddr, smpl_buf_size);
1933
1934         return 0;
1935 }
1936 /*
1937  * called either on explicit close() or from exit_files(). 
1938  * Only the LAST user of the file gets to this point, i.e., it is
1939  * called only ONCE.
1940  *
1941  * IMPORTANT: we get called ONLY when the refcnt on the file gets to zero 
1942  * (fput()),i.e, last task to access the file. Nobody else can access the 
1943  * file at this point.
1944  *
1945  * When called from exit_files(), the VMA has been freed because exit_mm()
1946  * is executed before exit_files().
1947  *
1948  * When called from exit_files(), the current task is not yet ZOMBIE but we
1949  * flush the PMU state to the context. 
1950  */
1951 static int
1952 pfm_close(struct inode *inode, struct file *filp)
1953 {
1954         pfm_context_t *ctx;
1955         struct task_struct *task;
1956         struct pt_regs *regs;
1957         DECLARE_WAITQUEUE(wait, current);
1958         unsigned long flags;
1959         unsigned long smpl_buf_size = 0UL;
1960         void *smpl_buf_addr = NULL;
1961         int free_possible = 1;
1962         int state, is_system;
1963
1964         DPRINT(("pfm_close called private=%p\n", filp->private_data));
1965
1966         if (PFM_IS_FILE(filp) == 0) {
1967                 DPRINT(("bad magic\n"));
1968                 return -EBADF;
1969         }
1970         
1971         ctx = filp->private_data;
1972         if (ctx == NULL) {
1973                 printk(KERN_ERR "perfmon: pfm_close: NULL ctx [%d]\n", task_pid_nr(current));
1974                 return -EBADF;
1975         }
1976
1977         PROTECT_CTX(ctx, flags);
1978
1979         state     = ctx->ctx_state;
1980         is_system = ctx->ctx_fl_system;
1981
1982         task = PFM_CTX_TASK(ctx);
1983         regs = task_pt_regs(task);
1984
1985         DPRINT(("ctx_state=%d is_current=%d\n", 
1986                 state,
1987                 task == current ? 1 : 0));
1988
1989         /*
1990          * if task == current, then pfm_flush() unloaded the context
1991          */
1992         if (state == PFM_CTX_UNLOADED) goto doit;
1993
1994         /*
1995          * context is loaded/masked and task != current, we need to
1996          * either force an unload or go zombie
1997          */
1998
1999         /*
2000          * The task is currently blocked or will block after an overflow.
2001          * we must force it to wakeup to get out of the
2002          * MASKED state and transition to the unloaded state by itself.
2003          *
2004          * This situation is only possible for per-task mode
2005          */
2006         if (state == PFM_CTX_MASKED && CTX_OVFL_NOBLOCK(ctx) == 0) {
2007
2008                 /*
2009                  * set a "partial" zombie state to be checked
2010                  * upon return from down() in pfm_handle_work().
2011                  *
2012                  * We cannot use the ZOMBIE state, because it is checked
2013                  * by pfm_load_regs() which is called upon wakeup from down().
2014                  * In such case, it would free the context and then we would
2015                  * return to pfm_handle_work() which would access the
2016                  * stale context. Instead, we set a flag invisible to pfm_load_regs()
2017                  * but visible to pfm_handle_work().
2018                  *
2019                  * For some window of time, we have a zombie context with
2020                  * ctx_state = MASKED  and not ZOMBIE
2021                  */
2022                 ctx->ctx_fl_going_zombie = 1;
2023
2024                 /*
2025                  * force task to wake up from MASKED state
2026                  */
2027                 complete(&ctx->ctx_restart_done);
2028
2029                 DPRINT(("waking up ctx_state=%d\n", state));
2030
2031                 /*
2032                  * put ourself to sleep waiting for the other
2033                  * task to report completion
2034                  *
2035                  * the context is protected by mutex, therefore there
2036                  * is no risk of being notified of completion before
2037                  * begin actually on the waitq.
2038                  */
2039                 set_current_state(TASK_INTERRUPTIBLE);
2040                 add_wait_queue(&ctx->ctx_zombieq, &wait);
2041
2042                 UNPROTECT_CTX(ctx, flags);
2043
2044                 /*
2045                  * XXX: check for signals :
2046                  *      - ok for explicit close
2047                  *      - not ok when coming from exit_files()
2048                  */
2049                 schedule();
2050
2051
2052                 PROTECT_CTX(ctx, flags);
2053
2054
2055                 remove_wait_queue(&ctx->ctx_zombieq, &wait);
2056                 set_current_state(TASK_RUNNING);
2057
2058                 /*
2059                  * context is unloaded at this point
2060                  */
2061                 DPRINT(("after zombie wakeup ctx_state=%d for\n", state));
2062         }
2063         else if (task != current) {
2064 #ifdef CONFIG_SMP
2065                 /*
2066                  * switch context to zombie state
2067                  */
2068                 ctx->ctx_state = PFM_CTX_ZOMBIE;
2069
2070                 DPRINT(("zombie ctx for [%d]\n", task_pid_nr(task)));
2071                 /*
2072                  * cannot free the context on the spot. deferred until
2073                  * the task notices the ZOMBIE state
2074                  */
2075                 free_possible = 0;
2076 #else
2077                 pfm_context_unload(ctx, NULL, 0, regs);
2078 #endif
2079         }
2080
2081 doit:
2082         /* reload state, may have changed during  opening of critical section */
2083         state = ctx->ctx_state;
2084
2085         /*
2086          * the context is still attached to a task (possibly current)
2087          * we cannot destroy it right now
2088          */
2089
2090         /*
2091          * we must free the sampling buffer right here because
2092          * we cannot rely on it being cleaned up later by the
2093          * monitored task. It is not possible to free vmalloc'ed
2094          * memory in pfm_load_regs(). Instead, we remove the buffer
2095          * now. should there be subsequent PMU overflow originally
2096          * meant for sampling, the will be converted to spurious
2097          * and that's fine because the monitoring tools is gone anyway.
2098          */
2099         if (ctx->ctx_smpl_hdr) {
2100                 smpl_buf_addr = ctx->ctx_smpl_hdr;
2101                 smpl_buf_size = ctx->ctx_smpl_size;
2102                 /* no more sampling */
2103                 ctx->ctx_smpl_hdr = NULL;
2104                 ctx->ctx_fl_is_sampling = 0;
2105         }
2106
2107         DPRINT(("ctx_state=%d free_possible=%d addr=%p size=%lu\n",
2108                 state,
2109                 free_possible,
2110                 smpl_buf_addr,
2111                 smpl_buf_size));
2112
2113         if (smpl_buf_addr) pfm_exit_smpl_buffer(ctx->ctx_buf_fmt);
2114
2115         /*
2116          * UNLOADED that the session has already been unreserved.
2117          */
2118         if (state == PFM_CTX_ZOMBIE) {
2119                 pfm_unreserve_session(ctx, ctx->ctx_fl_system , ctx->ctx_cpu);
2120         }
2121
2122         /*
2123          * disconnect file descriptor from context must be done
2124          * before we unlock.
2125          */
2126         filp->private_data = NULL;
2127
2128         /*
2129          * if we free on the spot, the context is now completely unreachable
2130          * from the callers side. The monitored task side is also cut, so we
2131          * can freely cut.
2132          *
2133          * If we have a deferred free, only the caller side is disconnected.
2134          */
2135         UNPROTECT_CTX(ctx, flags);
2136
2137         /*
2138          * All memory free operations (especially for vmalloc'ed memory)
2139          * MUST be done with interrupts ENABLED.
2140          */
2141         if (smpl_buf_addr)  pfm_rvfree(smpl_buf_addr, smpl_buf_size);
2142
2143         /*
2144          * return the memory used by the context
2145          */
2146         if (free_possible) pfm_context_free(ctx);
2147
2148         return 0;
2149 }
2150
2151 static int
2152 pfm_no_open(struct inode *irrelevant, struct file *dontcare)
2153 {
2154         DPRINT(("pfm_no_open called\n"));
2155         return -ENXIO;
2156 }
2157
2158
2159
2160 static const struct file_operations pfm_file_ops = {
2161         .llseek         = no_llseek,
2162         .read           = pfm_read,
2163         .write          = pfm_write,
2164         .poll           = pfm_poll,
2165         .unlocked_ioctl = pfm_ioctl,
2166         .open           = pfm_no_open,  /* special open code to disallow open via /proc */
2167         .fasync         = pfm_fasync,
2168         .release        = pfm_close,
2169         .flush          = pfm_flush
2170 };
2171
2172 static int
2173 pfmfs_delete_dentry(const struct dentry *dentry)
2174 {
2175         return 1;
2176 }
2177
2178 static char *pfmfs_dname(struct dentry *dentry, char *buffer, int buflen)
2179 {
2180         return dynamic_dname(dentry, buffer, buflen, "pfm:[%lu]",
2181                              dentry->d_inode->i_ino);
2182 }
2183
2184 static const struct dentry_operations pfmfs_dentry_operations = {
2185         .d_delete = pfmfs_delete_dentry,
2186         .d_dname = pfmfs_dname,
2187 };
2188
2189
2190 static struct file *
2191 pfm_alloc_file(pfm_context_t *ctx)
2192 {
2193         struct file *file;
2194         struct inode *inode;
2195         struct path path;
2196         struct qstr this = { .name = "" };
2197
2198         /*
2199          * allocate a new inode
2200          */
2201         inode = new_inode(pfmfs_mnt->mnt_sb);
2202         if (!inode)
2203                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
2204
2205         DPRINT(("new inode ino=%ld @%p\n", inode->i_ino, inode));
2206
2207         inode->i_mode = S_IFCHR|S_IRUGO;
2208         inode->i_uid  = current_fsuid();
2209         inode->i_gid  = current_fsgid();
2210
2211         /*
2212          * allocate a new dcache entry
2213          */
2214         path.dentry = d_alloc(pfmfs_mnt->mnt_root, &this);
2215         if (!path.dentry) {
2216                 iput(inode);
2217                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
2218         }
2219         path.mnt = mntget(pfmfs_mnt);
2220
2221         d_add(path.dentry, inode);
2222
2223         file = alloc_file(&path, FMODE_READ, &pfm_file_ops);
2224         if (!file) {
2225                 path_put(&path);
2226                 return ERR_PTR(-ENFILE);
2227         }
2228
2229         file->f_flags = O_RDONLY;
2230         file->private_data = ctx;
2231
2232         return file;
2233 }
2234
2235 static int
2236 pfm_remap_buffer(struct vm_area_struct *vma, unsigned long buf, unsigned long addr, unsigned long size)
2237 {
2238         DPRINT(("CPU%d buf=0x%lx addr=0x%lx size=%ld\n", smp_processor_id(), buf, addr, size));
2239
2240         while (size > 0) {
2241                 unsigned long pfn = ia64_tpa(buf) >> PAGE_SHIFT;
2242
2243
2244                 if (remap_pfn_range(vma, addr, pfn, PAGE_SIZE, PAGE_READONLY))
2245                         return -ENOMEM;
2246
2247                 addr  += PAGE_SIZE;
2248                 buf   += PAGE_SIZE;
2249                 size  -= PAGE_SIZE;
2250         }
2251         return 0;
2252 }
2253
2254 /*
2255  * allocate a sampling buffer and remaps it into the user address space of the task
2256  */
2257 static int
2258 pfm_smpl_buffer_alloc(struct task_struct *task, struct file *filp, pfm_context_t *ctx, unsigned long rsize, void **user_vaddr)
2259 {
2260         struct mm_struct *mm = task->mm;
2261         struct vm_area_struct *vma = NULL;
2262         unsigned long size;
2263         void *smpl_buf;
2264
2265
2266         /*
2267          * the fixed header + requested size and align to page boundary
2268          */
2269         size = PAGE_ALIGN(rsize);
2270
2271         DPRINT(("sampling buffer rsize=%lu size=%lu bytes\n", rsize, size));
2272
2273         /*
2274          * check requested size to avoid Denial-of-service attacks
2275          * XXX: may have to refine this test
2276          * Check against address space limit.
2277          *
2278          * if ((mm->total_vm << PAGE_SHIFT) + len> task->rlim[RLIMIT_AS].rlim_cur)
2279          *      return -ENOMEM;
2280          */
2281         if (size > task_rlimit(task, RLIMIT_MEMLOCK))
2282                 return -ENOMEM;
2283
2284         /*
2285          * We do the easy to undo allocations first.
2286          *
2287          * pfm_rvmalloc(), clears the buffer, so there is no leak
2288          */
2289         smpl_buf = pfm_rvmalloc(size);
2290         if (smpl_buf == NULL) {
2291                 DPRINT(("Can't allocate sampling buffer\n"));
2292                 return -ENOMEM;
2293         }
2294
2295         DPRINT(("smpl_buf @%p\n", smpl_buf));
2296
2297         /* allocate vma */
2298         vma = kmem_cache_zalloc(vm_area_cachep, GFP_KERNEL);
2299         if (!vma) {
2300                 DPRINT(("Cannot allocate vma\n"));
2301                 goto error_kmem;
2302         }
2303         INIT_LIST_HEAD(&vma->anon_vma_chain);
2304
2305         /*
2306          * partially initialize the vma for the sampling buffer
2307          */
2308         vma->vm_mm           = mm;
2309         vma->vm_file         = get_file(filp);
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 = get_unmapped_area(NULL, 0, size, 0, MAP_PRIVATE|MAP_ANONYMOUS);
2331         if (IS_ERR_VALUE(vma->vm_start)) {
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         vm_stat_account(vma->vm_mm, vma->vm_flags, vma->vm_file,
2355                                                         vma_pages(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         const struct cred *tcred;
2381         uid_t uid = current_uid();
2382         gid_t gid = current_gid();
2383         int ret;
2384
2385         rcu_read_lock();
2386         tcred = __task_cred(task);
2387
2388         /* inspired by ptrace_attach() */
2389         DPRINT(("cur: uid=%d gid=%d task: euid=%d suid=%d uid=%d egid=%d sgid=%d\n",
2390                 uid,
2391                 gid,
2392                 tcred->euid,
2393                 tcred->suid,
2394                 tcred->uid,
2395                 tcred->egid,
2396                 tcred->sgid));
2397
2398         ret = ((uid != tcred->euid)
2399                || (uid != tcred->suid)
2400                || (uid != tcred->uid)
2401                || (gid != tcred->egid)
2402                || (gid != tcred->sgid)
2403                || (gid != tcred->gid)) && !capable(CAP_SYS_PTRACE);
2404
2405         rcu_read_unlock();
2406         return ret;
2407 }
2408
2409 static int
2410 pfarg_is_sane(struct task_struct *task, pfarg_context_t *pfx)
2411 {
2412         int ctx_flags;
2413
2414         /* valid signal */
2415
2416         ctx_flags = pfx->ctx_flags;
2417
2418         if (ctx_flags & PFM_FL_SYSTEM_WIDE) {
2419
2420                 /*
2421                  * cannot block in this mode
2422                  */
2423                 if (ctx_flags & PFM_FL_NOTIFY_BLOCK) {
2424                         DPRINT(("cannot use blocking mode when in system wide monitoring\n"));
2425                         return -EINVAL;
2426                 }
2427         } else {
2428         }
2429         /* probably more to add here */
2430
2431         return 0;
2432 }
2433
2434 static int
2435 pfm_setup_buffer_fmt(struct task_struct *task, struct file *filp, pfm_context_t *ctx, unsigned int ctx_flags,
2436                      unsigned int cpu, pfarg_context_t *arg)
2437 {
2438         pfm_buffer_fmt_t *fmt = NULL;
2439         unsigned long size = 0UL;
2440         void *uaddr = NULL;
2441         void *fmt_arg = NULL;
2442         int ret = 0;
2443 #define PFM_CTXARG_BUF_ARG(a)   (pfm_buffer_fmt_t *)(a+1)
2444
2445         /* invoke and lock buffer format, if found */
2446         fmt = pfm_find_buffer_fmt(arg->ctx_smpl_buf_id);
2447         if (fmt == NULL) {
2448                 DPRINT(("[%d] cannot find buffer format\n", task_pid_nr(task)));
2449                 return -EINVAL;
2450         }
2451
2452         /*
2453          * buffer argument MUST be contiguous to pfarg_context_t
2454          */
2455         if (fmt->fmt_arg_size) fmt_arg = PFM_CTXARG_BUF_ARG(arg);
2456
2457         ret = pfm_buf_fmt_validate(fmt, task, ctx_flags, cpu, fmt_arg);
2458
2459         DPRINT(("[%d] after validate(0x%x,%d,%p)=%d\n", task_pid_nr(task), ctx_flags, cpu, fmt_arg, ret));
2460
2461         if (ret) goto error;
2462
2463         /* link buffer format and context */
2464         ctx->ctx_buf_fmt = fmt;
2465         ctx->ctx_fl_is_sampling = 1; /* assume record() is defined */
2466
2467         /*
2468          * check if buffer format wants to use perfmon buffer allocation/mapping service
2469          */
2470         ret = pfm_buf_fmt_getsize(fmt, task, ctx_flags, cpu, fmt_arg, &size);
2471         if (ret) goto error;
2472
2473         if (size) {
2474                 /*
2475                  * buffer is always remapped into the caller's address space
2476                  */
2477                 ret = pfm_smpl_buffer_alloc(current, filp, ctx, size, &uaddr);
2478                 if (ret) goto error;
2479
2480                 /* keep track of user address of buffer */
2481                 arg->ctx_smpl_vaddr = uaddr;
2482         }
2483         ret = pfm_buf_fmt_init(fmt, task, ctx->ctx_smpl_hdr, ctx_flags, cpu, fmt_arg);
2484
2485 error:
2486         return ret;
2487 }
2488
2489 static void
2490 pfm_reset_pmu_state(pfm_context_t *ctx)
2491 {
2492         int i;
2493
2494         /*
2495          * install reset values for PMC.
2496          */
2497         for (i=1; PMC_IS_LAST(i) == 0; i++) {
2498                 if (PMC_IS_IMPL(i) == 0) continue;
2499                 ctx->ctx_pmcs[i] = PMC_DFL_VAL(i);
2500                 DPRINT(("pmc[%d]=0x%lx\n", i, ctx->ctx_pmcs[i]));
2501         }
2502         /*
2503          * PMD registers are set to 0UL when the context in memset()
2504          */
2505
2506         /*
2507          * On context switched restore, we must restore ALL pmc and ALL pmd even
2508          * when they are not actively used by the task. In UP, the incoming process
2509          * may otherwise pick up left over PMC, PMD state from the previous process.
2510          * As opposed to PMD, stale PMC can cause harm to the incoming
2511          * process because they may change what is being measured.
2512          * Therefore, we must systematically reinstall the entire
2513          * PMC state. In SMP, the same thing is possible on the
2514          * same CPU but also on between 2 CPUs.
2515          *
2516          * The problem with PMD is information leaking especially
2517          * to user level when psr.sp=0
2518          *
2519          * There is unfortunately no easy way to avoid this problem
2520          * on either UP or SMP. This definitively slows down the
2521          * pfm_load_regs() function.
2522          */
2523
2524          /*
2525           * bitmask of all PMCs accessible to this context
2526           *
2527           * PMC0 is treated differently.
2528           */
2529         ctx->ctx_all_pmcs[0] = pmu_conf->impl_pmcs[0] & ~0x1;
2530
2531         /*
2532          * bitmask of all PMDs that are accessible to this context
2533          */
2534         ctx->ctx_all_pmds[0] = pmu_conf->impl_pmds[0];
2535
2536         DPRINT(("<%d> all_pmcs=0x%lx all_pmds=0x%lx\n", ctx->ctx_fd, ctx->ctx_all_pmcs[0],ctx->ctx_all_pmds[0]));
2537
2538         /*
2539          * useful in case of re-enable after disable
2540          */
2541         ctx->ctx_used_ibrs[0] = 0UL;
2542         ctx->ctx_used_dbrs[0] = 0UL;
2543 }
2544
2545 static int
2546 pfm_ctx_getsize(void *arg, size_t *sz)
2547 {
2548         pfarg_context_t *req = (pfarg_context_t *)arg;
2549         pfm_buffer_fmt_t *fmt;
2550
2551         *sz = 0;
2552
2553         if (!pfm_uuid_cmp(req->ctx_smpl_buf_id, pfm_null_uuid)) return 0;
2554
2555         fmt = pfm_find_buffer_fmt(req->ctx_smpl_buf_id);
2556         if (fmt == NULL) {
2557                 DPRINT(("cannot find buffer format\n"));
2558                 return -EINVAL;
2559         }
2560         /* get just enough to copy in user parameters */
2561         *sz = fmt->fmt_arg_size;
2562         DPRINT(("arg_size=%lu\n", *sz));
2563
2564         return 0;
2565 }
2566
2567
2568
2569 /*
2570  * cannot attach if :
2571  *      - kernel task
2572  *      - task not owned by caller
2573  *      - task incompatible with context mode
2574  */
2575 static int
2576 pfm_task_incompatible(pfm_context_t *ctx, struct task_struct *task)
2577 {
2578         /*
2579          * no kernel task or task not owner by caller
2580          */
2581         if (task->mm == NULL) {
2582                 DPRINT(("task [%d] has not memory context (kernel thread)\n", task_pid_nr(task)));
2583                 return -EPERM;
2584         }
2585         if (pfm_bad_permissions(task)) {
2586                 DPRINT(("no permission to attach to  [%d]\n", task_pid_nr(task)));
2587                 return -EPERM;
2588         }
2589         /*
2590          * cannot block in self-monitoring mode
2591          */
2592         if (CTX_OVFL_NOBLOCK(ctx) == 0 && task == current) {
2593                 DPRINT(("cannot load a blocking context on self for [%d]\n", task_pid_nr(task)));
2594                 return -EINVAL;
2595         }
2596
2597         if (task->exit_state == EXIT_ZOMBIE) {
2598                 DPRINT(("cannot attach to  zombie task [%d]\n", task_pid_nr(task)));
2599                 return -EBUSY;
2600         }
2601
2602         /*
2603          * always ok for self
2604          */
2605         if (task == current) return 0;
2606
2607         if (!task_is_stopped_or_traced(task)) {
2608                 DPRINT(("cannot attach to non-stopped task [%d] state=%ld\n", task_pid_nr(task), task->state));
2609                 return -EBUSY;
2610         }
2611         /*
2612          * make sure the task is off any CPU
2613          */
2614         wait_task_inactive(task, 0);
2615
2616         /* more to come... */
2617
2618         return 0;
2619 }
2620
2621 static int
2622 pfm_get_task(pfm_context_t *ctx, pid_t pid, struct task_struct **task)
2623 {
2624         struct task_struct *p = current;
2625         int ret;
2626
2627         /* XXX: need to add more checks here */
2628         if (pid < 2) return -EPERM;
2629
2630         if (pid != task_pid_vnr(current)) {
2631
2632                 read_lock(&tasklist_lock);
2633
2634                 p = find_task_by_vpid(pid);
2635
2636                 /* make sure task cannot go away while we operate on it */
2637                 if (p) get_task_struct(p);
2638
2639                 read_unlock(&tasklist_lock);
2640
2641                 if (p == NULL) return -ESRCH;
2642         }
2643
2644         ret = pfm_task_incompatible(ctx, p);
2645         if (ret == 0) {
2646                 *task = p;
2647         } else if (p != current) {
2648                 pfm_put_task(p);
2649         }
2650         return ret;
2651 }
2652
2653
2654
2655 static int
2656 pfm_context_create(pfm_context_t *ctx, void *arg, int count, struct pt_regs *regs)
2657 {
2658         pfarg_context_t *req = (pfarg_context_t *)arg;
2659         struct file *filp;
2660         struct path path;
2661         int ctx_flags;
2662         int fd;
2663         int ret;
2664
2665         /* let's check the arguments first */
2666         ret = pfarg_is_sane(current, req);
2667         if (ret < 0)
2668                 return ret;
2669
2670         ctx_flags = req->ctx_flags;
2671
2672         ret = -ENOMEM;
2673
2674         fd = get_unused_fd();
2675         if (fd < 0)
2676                 return fd;
2677
2678         ctx = pfm_context_alloc(ctx_flags);
2679         if (!ctx)
2680                 goto error;
2681
2682         filp = pfm_alloc_file(ctx);
2683         if (IS_ERR(filp)) {
2684                 ret = PTR_ERR(filp);
2685                 goto error_file;
2686         }
2687
2688         req->ctx_fd = ctx->ctx_fd = fd;
2689
2690         /*
2691          * does the user want to sample?
2692          */
2693         if (pfm_uuid_cmp(req->ctx_smpl_buf_id, pfm_null_uuid)) {
2694                 ret = pfm_setup_buffer_fmt(current, filp, ctx, ctx_flags, 0, req);
2695                 if (ret)
2696                         goto buffer_error;
2697         }
2698
2699         DPRINT(("ctx=%p flags=0x%x system=%d notify_block=%d excl_idle=%d no_msg=%d ctx_fd=%d\n",
2700                 ctx,
2701                 ctx_flags,
2702                 ctx->ctx_fl_system,
2703                 ctx->ctx_fl_block,
2704                 ctx->ctx_fl_excl_idle,
2705                 ctx->ctx_fl_no_msg,
2706                 ctx->ctx_fd));
2707
2708         /*
2709          * initialize soft PMU state
2710          */
2711         pfm_reset_pmu_state(ctx);
2712
2713         fd_install(fd, filp);
2714
2715         return 0;
2716
2717 buffer_error:
2718         path = filp->f_path;
2719         put_filp(filp);
2720         path_put(&path);
2721
2722         if (ctx->ctx_buf_fmt) {
2723                 pfm_buf_fmt_exit(ctx->ctx_buf_fmt, current, NULL, regs);
2724         }
2725 error_file:
2726         pfm_context_free(ctx);
2727
2728 error:
2729         put_unused_fd(fd);
2730         return ret;
2731 }
2732
2733 static inline unsigned long
2734 pfm_new_counter_value (pfm_counter_t *reg, int is_long_reset)
2735 {
2736         unsigned long val = is_long_reset ? reg->long_reset : reg->short_reset;
2737         unsigned long new_seed, old_seed = reg->seed, mask = reg->mask;
2738         extern unsigned long carta_random32 (unsigned long seed);
2739
2740         if (reg->flags & PFM_REGFL_RANDOM) {
2741                 new_seed = carta_random32(old_seed);
2742                 val -= (old_seed & mask);       /* counter values are negative numbers! */
2743                 if ((mask >> 32) != 0)
2744                         /* construct a full 64-bit random value: */
2745                         new_seed |= carta_random32(old_seed >> 32) << 32;
2746                 reg->seed = new_seed;
2747         }
2748         reg->lval = val;
2749         return val;
2750 }
2751
2752 static void
2753 pfm_reset_regs_masked(pfm_context_t *ctx, unsigned long *ovfl_regs, int is_long_reset)
2754 {
2755         unsigned long mask = ovfl_regs[0];
2756         unsigned long reset_others = 0UL;
2757         unsigned long val;
2758         int i;
2759
2760         /*
2761          * now restore reset value on sampling overflowed counters
2762          */
2763         mask >>= PMU_FIRST_COUNTER;
2764         for(i = PMU_FIRST_COUNTER; mask; i++, mask >>= 1) {
2765
2766                 if ((mask & 0x1UL) == 0UL) continue;
2767
2768                 ctx->ctx_pmds[i].val = val = pfm_new_counter_value(ctx->ctx_pmds+ i, is_long_reset);
2769                 reset_others        |= ctx->ctx_pmds[i].reset_pmds[0];
2770
2771                 DPRINT_ovfl((" %s reset ctx_pmds[%d]=%lx\n", is_long_reset ? "long" : "short", i, val));
2772         }
2773
2774         /*
2775          * Now take care of resetting the other registers
2776          */
2777         for(i = 0; reset_others; i++, reset_others >>= 1) {
2778
2779                 if ((reset_others & 0x1) == 0) continue;
2780
2781                 ctx->ctx_pmds[i].val = val = pfm_new_counter_value(ctx->ctx_pmds + i, is_long_reset);
2782
2783                 DPRINT_ovfl(("%s reset_others pmd[%d]=%lx\n",
2784                           is_long_reset ? "long" : "short", i, val));
2785         }
2786 }
2787
2788 static void
2789 pfm_reset_regs(pfm_context_t *ctx, unsigned long *ovfl_regs, int is_long_reset)
2790 {
2791         unsigned long mask = ovfl_regs[0];
2792         unsigned long reset_others = 0UL;
2793         unsigned long val;
2794         int i;
2795
2796         DPRINT_ovfl(("ovfl_regs=0x%lx is_long_reset=%d\n", ovfl_regs[0], is_long_reset));
2797
2798         if (ctx->ctx_state == PFM_CTX_MASKED) {
2799                 pfm_reset_regs_masked(ctx, ovfl_regs, is_long_reset);
2800                 return;
2801         }
2802
2803         /*
2804          * now restore reset value on sampling overflowed counters
2805          */
2806         mask >>= PMU_FIRST_COUNTER;
2807         for(i = PMU_FIRST_COUNTER; mask; i++, mask >>= 1) {
2808
2809                 if ((mask & 0x1UL) == 0UL) continue;
2810
2811                 val           = pfm_new_counter_value(ctx->ctx_pmds+ i, is_long_reset);
2812                 reset_others |= ctx->ctx_pmds[i].reset_pmds[0];
2813
2814                 DPRINT_ovfl((" %s reset ctx_pmds[%d]=%lx\n", is_long_reset ? "long" : "short", i, val));
2815
2816                 pfm_write_soft_counter(ctx, i, val);
2817         }
2818
2819         /*
2820          * Now take care of resetting the other registers
2821          */
2822         for(i = 0; reset_others; i++, reset_others >>= 1) {
2823
2824                 if ((reset_others & 0x1) == 0) continue;
2825
2826                 val = pfm_new_counter_value(ctx->ctx_pmds + i, is_long_reset);
2827
2828                 if (PMD_IS_COUNTING(i)) {
2829                         pfm_write_soft_counter(ctx, i, val);
2830                 } else {
2831                         ia64_set_pmd(i, val);
2832                 }
2833                 DPRINT_ovfl(("%s reset_others pmd[%d]=%lx\n",
2834                           is_long_reset ? "long" : "short", i, val));
2835         }
2836         ia64_srlz_d();
2837 }
2838
2839 static int
2840 pfm_write_pmcs(pfm_context_t *ctx, void *arg, int count, struct pt_regs *regs)
2841 {
2842         struct task_struct *task;
2843         pfarg_reg_t *req = (pfarg_reg_t *)arg;
2844         unsigned long value, pmc_pm;
2845         unsigned long smpl_pmds, reset_pmds, impl_pmds;
2846         unsigned int cnum, reg_flags, flags, pmc_type;
2847         int i, can_access_pmu = 0, is_loaded, is_system, expert_mode;
2848         int is_monitor, is_counting, state;
2849         int ret = -EINVAL;
2850         pfm_reg_check_t wr_func;
2851 #define PFM_CHECK_PMC_PM(x, y, z) ((x)->ctx_fl_system ^ PMC_PM(y, z))
2852
2853         state     = ctx->ctx_state;
2854         is_loaded = state == PFM_CTX_LOADED ? 1 : 0;
2855         is_system = ctx->ctx_fl_system;
2856         task      = ctx->ctx_task;
2857         impl_pmds = pmu_conf->impl_pmds[0];
2858
2859         if (state == PFM_CTX_ZOMBIE) return -EINVAL;
2860
2861         if (is_loaded) {
2862                 /*
2863                  * In system wide and when the context is loaded, access can only happen
2864                  * when the caller is running on the CPU being monitored by the session.
2865                  * It does not have to be the owner (ctx_task) of the context per se.
2866                  */
2867                 if (is_system && ctx->ctx_cpu != smp_processor_id()) {
2868                         DPRINT(("should be running on CPU%d\n", ctx->ctx_cpu));
2869                         return -EBUSY;
2870                 }
2871                 can_access_pmu = GET_PMU_OWNER() == task || is_system ? 1 : 0;
2872         }
2873         expert_mode = pfm_sysctl.expert_mode; 
2874
2875         for (i = 0; i < count; i++, req++) {
2876
2877                 cnum       = req->reg_num;
2878                 reg_flags  = req->reg_flags;
2879                 value      = req->reg_value;
2880                 smpl_pmds  = req->reg_smpl_pmds[0];
2881                 reset_pmds = req->reg_reset_pmds[0];
2882                 flags      = 0;
2883
2884
2885                 if (cnum >= PMU_MAX_PMCS) {
2886                         DPRINT(("pmc%u is invalid\n", cnum));
2887                         goto error;
2888                 }
2889
2890                 pmc_type   = pmu_conf->pmc_desc[cnum].type;
2891                 pmc_pm     = (value >> pmu_conf->pmc_desc[cnum].pm_pos) & 0x1;
2892                 is_counting = (pmc_type & PFM_REG_COUNTING) == PFM_REG_COUNTING ? 1 : 0;
2893                 is_monitor  = (pmc_type & PFM_REG_MONITOR) == PFM_REG_MONITOR ? 1 : 0;
2894
2895                 /*
2896                  * we reject all non implemented PMC as well
2897                  * as attempts to modify PMC[0-3] which are used
2898                  * as status registers by the PMU
2899                  */
2900                 if ((pmc_type & PFM_REG_IMPL) == 0 || (pmc_type & PFM_REG_CONTROL) == PFM_REG_CONTROL) {
2901                         DPRINT(("pmc%u is unimplemented or no-access pmc_type=%x\n", cnum, pmc_type));
2902                         goto error;
2903                 }
2904                 wr_func = pmu_conf->pmc_desc[cnum].write_check;
2905                 /*
2906                  * If the PMC is a monitor, then if the value is not the default:
2907                  *      - system-wide session: PMCx.pm=1 (privileged monitor)
2908                  *      - per-task           : PMCx.pm=0 (user monitor)
2909                  */
2910                 if (is_monitor && value != PMC_DFL_VAL(cnum) && is_system ^ pmc_pm) {
2911                         DPRINT(("pmc%u pmc_pm=%lu is_system=%d\n",
2912                                 cnum,
2913                                 pmc_pm,
2914                                 is_system));
2915                         goto error;
2916                 }
2917
2918                 if (is_counting) {
2919                         /*
2920                          * enforce generation of overflow interrupt. Necessary on all
2921                          * CPUs.
2922                          */
2923                         value |= 1 << PMU_PMC_OI;
2924
2925                         if (reg_flags & PFM_REGFL_OVFL_NOTIFY) {
2926                                 flags |= PFM_REGFL_OVFL_NOTIFY;
2927                         }
2928
2929                         if (reg_flags & PFM_REGFL_RANDOM) flags |= PFM_REGFL_RANDOM;
2930
2931                         /* verify validity of smpl_pmds */
2932                         if ((smpl_pmds & impl_pmds) != smpl_pmds) {
2933                                 DPRINT(("invalid smpl_pmds 0x%lx for pmc%u\n", smpl_pmds, cnum));
2934                                 goto error;
2935                         }
2936
2937                         /* verify validity of reset_pmds */
2938                         if ((reset_pmds & impl_pmds) != reset_pmds) {
2939                                 DPRINT(("invalid reset_pmds 0x%lx for pmc%u\n", reset_pmds, cnum));
2940                                 goto error;
2941                         }
2942                 } else {
2943                         if (reg_flags & (PFM_REGFL_OVFL_NOTIFY|PFM_REGFL_RANDOM)) {
2944                                 DPRINT(("cannot set ovfl_notify or random on pmc%u\n", cnum));
2945                                 goto error;
2946                         }
2947                         /* eventid on non-counting monitors are ignored */
2948                 }
2949
2950                 /*
2951                  * execute write checker, if any
2952                  */
2953                 if (likely(expert_mode == 0 && wr_func)) {
2954                         ret = (*wr_func)(task, ctx, cnum, &value, regs);
2955                         if (ret) goto error;
2956                         ret = -EINVAL;
2957                 }
2958
2959                 /*
2960                  * no error on this register
2961                  */
2962                 PFM_REG_RETFLAG_SET(req->reg_flags, 0);
2963
2964                 /*
2965                  * Now we commit the changes to the software state
2966                  */
2967
2968                 /*
2969                  * update overflow information
2970                  */
2971                 if (is_counting) {
2972                         /*
2973                          * full flag update each time a register is programmed
2974                          */
2975                         ctx->ctx_pmds[cnum].flags = flags;
2976
2977                         ctx->ctx_pmds[cnum].reset_pmds[0] = reset_pmds;
2978                         ctx->ctx_pmds[cnum].smpl_pmds[0]  = smpl_pmds;
2979                         ctx->ctx_pmds[cnum].eventid       = req->reg_smpl_eventid;
2980
2981                         /*
2982                          * Mark all PMDS to be accessed as used.
2983                          *
2984                          * We do not keep track of PMC because we have to
2985                          * systematically restore ALL of them.
2986                          *
2987                          * We do not update the used_monitors mask, because
2988                          * if we have not programmed them, then will be in
2989                          * a quiescent state, therefore we will not need to
2990                          * mask/restore then when context is MASKED.
2991                          */
2992                         CTX_USED_PMD(ctx, reset_pmds);
2993                         CTX_USED_PMD(ctx, smpl_pmds);
2994                         /*
2995                          * make sure we do not try to reset on
2996                          * restart because we have established new values
2997                          */
2998                         if (state == PFM_CTX_MASKED) ctx->ctx_ovfl_regs[0] &= ~1UL << cnum;
2999                 }
3000                 /*
3001                  * Needed in case the user does not initialize the equivalent
3002                  * PMD. Clearing is done indirectly via pfm_reset_pmu_state() so there is no
3003                  * possible leak here.
3004                  */
3005                 CTX_USED_PMD(ctx, pmu_conf->pmc_desc[cnum].dep_pmd[0]);
3006
3007                 /*
3008                  * keep track of the monitor PMC that we are using.
3009                  * we save the value of the pmc in ctx_pmcs[] and if
3010                  * the monitoring is not stopped for the context we also
3011                  * place it in the saved state area so that it will be
3012                  * picked up later by the context switch code.
3013                  *
3014                  * The value in ctx_pmcs[] can only be changed in pfm_write_pmcs().
3015                  *
3016                  * The value in th_pmcs[] may be modified on overflow, i.e.,  when
3017                  * monitoring needs to be stopped.
3018                  */
3019                 if (is_monitor) CTX_USED_MONITOR(ctx, 1UL << cnum);
3020
3021                 /*
3022                  * update context state
3023                  */
3024                 ctx->ctx_pmcs[cnum] = value;
3025
3026                 if (is_loaded) {
3027                         /*
3028                          * write thread state
3029                          */
3030                         if (is_system == 0) ctx->th_pmcs[cnum] = value;
3031
3032                         /*
3033                          * write hardware register if we can
3034                          */
3035                         if (can_access_pmu) {
3036                                 ia64_set_pmc(cnum, value);
3037                         }
3038 #ifdef CONFIG_SMP
3039                         else {
3040                                 /*
3041                                  * per-task SMP only here
3042                                  *
3043                                  * we are guaranteed that the task is not running on the other CPU,
3044                                  * we indicate that this PMD will need to be reloaded if the task
3045                                  * is rescheduled on the CPU it ran last on.
3046                                  */
3047                                 ctx->ctx_reload_pmcs[0] |= 1UL << cnum;
3048                         }
3049 #endif
3050                 }
3051
3052                 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",
3053                           cnum,
3054                           value,
3055                           is_loaded,
3056                           can_access_pmu,
3057                           flags,
3058                           ctx->ctx_all_pmcs[0],
3059                           ctx->ctx_used_pmds[0],
3060                           ctx->ctx_pmds[cnum].eventid,
3061                           smpl_pmds,
3062                           reset_pmds,
3063                           ctx->ctx_reload_pmcs[0],
3064                           ctx->ctx_used_monitors[0],
3065                           ctx->ctx_ovfl_regs[0]));
3066         }
3067
3068         /*
3069          * make sure the changes are visible
3070          */
3071         if (can_access_pmu) ia64_srlz_d();
3072
3073         return 0;
3074 error:
3075         PFM_REG_RETFLAG_SET(req->reg_flags, PFM_REG_RETFL_EINVAL);
3076         return ret;
3077 }
3078
3079 static int
3080 pfm_write_pmds(pfm_context_t *ctx, void *arg, int count, struct pt_regs *regs)
3081 {
3082         struct task_struct *task;
3083         pfarg_reg_t *req = (pfarg_reg_t *)arg;
3084         unsigned long value, hw_value, ovfl_mask;
3085         unsigned int cnum;
3086         int i, can_access_pmu = 0, state;
3087         int is_counting, is_loaded, is_system, expert_mode;
3088         int ret = -EINVAL;
3089         pfm_reg_check_t wr_func;
3090
3091
3092         state     = ctx->ctx_state;
3093         is_loaded = state == PFM_CTX_LOADED ? 1 : 0;
3094         is_system = ctx->ctx_fl_system;
3095         ovfl_mask = pmu_conf->ovfl_val;
3096         task      = ctx->ctx_task;
3097
3098         if (unlikely(state == PFM_CTX_ZOMBIE)) return -EINVAL;
3099
3100         /*
3101          * on both UP and SMP, we can only write to the PMC when the task is
3102          * the owner of the local PMU.
3103          */
3104         if (likely(is_loaded)) {
3105                 /*
3106                  * In system wide and when the context is loaded, access can only happen
3107                  * when the caller is running on the CPU being monitored by the session.
3108                  * It does not have to be the owner (ctx_task) of the context per se.
3109                  */
3110                 if (unlikely(is_system && ctx->ctx_cpu != smp_processor_id())) {
3111                         DPRINT(("should be running on CPU%d\n", ctx->ctx_cpu));
3112                         return -EBUSY;
3113                 }
3114                 can_access_pmu = GET_PMU_OWNER() == task || is_system ? 1 : 0;
3115         }
3116         expert_mode = pfm_sysctl.expert_mode; 
3117
3118         for (i = 0; i < count; i++, req++) {
3119
3120                 cnum  = req->reg_num;
3121                 value = req->reg_value;
3122
3123                 if (!PMD_IS_IMPL(cnum)) {
3124                         DPRINT(("pmd[%u] is unimplemented or invalid\n", cnum));
3125                         goto abort_mission;
3126                 }
3127                 is_counting = PMD_IS_COUNTING(cnum);
3128                 wr_func     = pmu_conf->pmd_desc[cnum].write_check;
3129
3130                 /*
3131                  * execute write checker, if any
3132                  */
3133                 if (unlikely(expert_mode == 0 && wr_func)) {
3134                         unsigned long v = value;
3135
3136                         ret = (*wr_func)(task, ctx, cnum, &v, regs);
3137                         if (ret) goto abort_mission;
3138
3139                         value = v;
3140                         ret   = -EINVAL;
3141                 }
3142
3143                 /*
3144                  * no error on this register
3145                  */
3146                 PFM_REG_RETFLAG_SET(req->reg_flags, 0);
3147
3148                 /*
3149                  * now commit changes to software state
3150                  */
3151                 hw_value = value;
3152
3153                 /*
3154                  * update virtualized (64bits) counter
3155                  */
3156                 if (is_counting) {
3157                         /*
3158                          * write context state
3159                          */
3160                         ctx->ctx_pmds[cnum].lval = value;
3161
3162                         /*
3163                          * when context is load we use the split value
3164                          */
3165                         if (is_loaded) {
3166                                 hw_value = value &  ovfl_mask;
3167                                 value    = value & ~ovfl_mask;
3168                         }
3169                 }
3170                 /*
3171                  * update reset values (not just for counters)
3172                  */
3173                 ctx->ctx_pmds[cnum].long_reset  = req->reg_long_reset;
3174                 ctx->ctx_pmds[cnum].short_reset = req->reg_short_reset;
3175
3176                 /*
3177                  * update randomization parameters (not just for counters)
3178                  */
3179                 ctx->ctx_pmds[cnum].seed = req->reg_random_seed;
3180                 ctx->ctx_pmds[cnum].mask = req->reg_random_mask;
3181
3182                 /*
3183                  * update context value
3184                  */
3185                 ctx->ctx_pmds[cnum].val  = value;
3186
3187                 /*
3188                  * Keep track of what we use
3189                  *
3190                  * We do not keep track of PMC because we have to
3191                  * systematically restore ALL of them.
3192                  */
3193                 CTX_USED_PMD(ctx, PMD_PMD_DEP(cnum));
3194
3195                 /*
3196                  * mark this PMD register used as well
3197                  */
3198                 CTX_USED_PMD(ctx, RDEP(cnum));
3199
3200                 /*
3201                  * make sure we do not try to reset on
3202                  * restart because we have established new values
3203                  */
3204                 if (is_counting && state == PFM_CTX_MASKED) {
3205                         ctx->ctx_ovfl_regs[0] &= ~1UL << cnum;
3206                 }
3207
3208                 if (is_loaded) {
3209                         /*
3210                          * write thread state
3211                          */
3212                         if (is_system == 0) ctx->th_pmds[cnum] = hw_value;
3213
3214                         /*
3215                          * write hardware register if we can
3216                          */
3217                         if (can_access_pmu) {
3218                                 ia64_set_pmd(cnum, hw_value);
3219                         } else {
3220 #ifdef CONFIG_SMP
3221                                 /*
3222                                  * we are guaranteed that the task is not running on the other CPU,
3223                                  * we indicate that this PMD will need to be reloaded if the task
3224                                  * is rescheduled on the CPU it ran last on.
3225                                  */
3226                                 ctx->ctx_reload_pmds[0] |= 1UL << cnum;
3227 #endif
3228                         }
3229                 }
3230
3231                 DPRINT(("pmd[%u]=0x%lx ld=%d apmu=%d, hw_value=0x%lx ctx_pmd=0x%lx  short_reset=0x%lx "
3232                           "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",
3233                         cnum,
3234                         value,
3235                         is_loaded,
3236                         can_access_pmu,
3237                         hw_value,
3238                         ctx->ctx_pmds[cnum].val,
3239                         ctx->ctx_pmds[cnum].short_reset,
3240                         ctx->ctx_pmds[cnum].long_reset,
3241                         PMC_OVFL_NOTIFY(ctx, cnum) ? 'Y':'N',
3242                         ctx->ctx_pmds[cnum].seed,
3243                         ctx->ctx_pmds[cnum].mask,
3244                         ctx->ctx_used_pmds[0],
3245                         ctx->ctx_pmds[cnum].reset_pmds[0],
3246                         ctx->ctx_reload_pmds[0],
3247                         ctx->ctx_all_pmds[0],
3248                         ctx->ctx_ovfl_regs[0]));
3249         }
3250
3251         /*
3252          * make changes visible
3253          */
3254         if (can_access_pmu) ia64_srlz_d();
3255
3256         return 0;
3257
3258 abort_mission:
3259         /*
3260          * for now, we have only one possibility for error
3261          */
3262         PFM_REG_RETFLAG_SET(req->reg_flags, PFM_REG_RETFL_EINVAL);
3263         return ret;
3264 }
3265
3266 /*
3267  * By the way of PROTECT_CONTEXT(), interrupts are masked while we are in this function.
3268  * Therefore we know, we do not have to worry about the PMU overflow interrupt. If an
3269  * interrupt is delivered during the call, it will be kept pending until we leave, making
3270  * it appears as if it had been generated at the UNPROTECT_CONTEXT(). At least we are
3271  * guaranteed to return consistent data to the user, it may simply be old. It is not
3272  * trivial to treat the overflow while inside the call because you may end up in
3273  * some module sampling buffer code causing deadlocks.
3274  */
3275 static int
3276 pfm_read_pmds(pfm_context_t *ctx, void *arg, int count, struct pt_regs *regs)
3277 {
3278         struct task_struct *task;
3279         unsigned long val = 0UL, lval, ovfl_mask, sval;
3280         pfarg_reg_t *req = (pfarg_reg_t *)arg;
3281         unsigned int cnum, reg_flags = 0;
3282         int i, can_access_pmu = 0, state;
3283         int is_loaded, is_system, is_counting, expert_mode;
3284         int ret = -EINVAL;
3285         pfm_reg_check_t rd_func;
3286
3287         /*
3288          * access is possible when loaded only for
3289          * self-monitoring tasks or in UP mode
3290          */
3291
3292         state     = ctx->ctx_state;
3293         is_loaded = state == PFM_CTX_LOADED ? 1 : 0;
3294         is_system = ctx->ctx_fl_system;
3295         ovfl_mask = pmu_conf->ovfl_val;
3296         task      = ctx->ctx_task;
3297
3298         if (state == PFM_CTX_ZOMBIE) return -EINVAL;
3299
3300         if (likely(is_loaded)) {
3301                 /*
3302                  * In system wide and when the context is loaded, access can only happen
3303                  * when the caller is running on the CPU being monitored by the session.
3304                  * It does not have to be the owner (ctx_task) of the context per se.
3305                  */
3306                 if (unlikely(is_system && ctx->ctx_cpu != smp_processor_id())) {
3307                         DPRINT(("should be running on CPU%d\n", ctx->ctx_cpu));
3308                         return -EBUSY;
3309                 }
3310                 /*
3311                  * this can be true when not self-monitoring only in UP
3312                  */
3313                 can_access_pmu = GET_PMU_OWNER() == task || is_system ? 1 : 0;
3314
3315                 if (can_access_pmu) ia64_srlz_d();
3316         }
3317         expert_mode = pfm_sysctl.expert_mode; 
3318
3319         DPRINT(("ld=%d apmu=%d ctx_state=%d\n",
3320                 is_loaded,
3321                 can_access_pmu,
3322                 state));
3323
3324         /*
3325          * on both UP and SMP, we can only read the PMD from the hardware register when
3326          * the task is the owner of the local PMU.
3327          */
3328
3329         for (i = 0; i < count; i++, req++) {
3330
3331                 cnum        = req->reg_num;
3332                 reg_flags   = req->reg_flags;
3333
3334                 if (unlikely(!PMD_IS_IMPL(cnum))) goto error;
3335                 /*
3336                  * we can only read the register that we use. That includes
3337                  * the one we explicitly initialize AND the one we want included
3338                  * in the sampling buffer (smpl_regs).
3339                  *
3340                  * Having this restriction allows optimization in the ctxsw routine
3341                  * without compromising security (leaks)
3342                  */
3343                 if (unlikely(!CTX_IS_USED_PMD(ctx, cnum))) goto error;
3344
3345                 sval        = ctx->ctx_pmds[cnum].val;
3346                 lval        = ctx->ctx_pmds[cnum].lval;
3347                 is_counting = PMD_IS_COUNTING(cnum);
3348
3349                 /*
3350                  * If the task is not the current one, then we check if the
3351                  * PMU state is still in the local live register due to lazy ctxsw.
3352                  * If true, then we read directly from the registers.
3353                  */
3354                 if (can_access_pmu){
3355                         val = ia64_get_pmd(cnum);
3356                 } else {
3357                         /*
3358                          * context has been saved
3359                          * if context is zombie, then task does not exist anymore.
3360                          * In this case, we use the full value saved in the context (pfm_flush_regs()).
3361                          */
3362                         val = is_loaded ? ctx->th_pmds[cnum] : 0UL;
3363                 }
3364                 rd_func = pmu_conf->pmd_desc[cnum].read_check;
3365
3366                 if (is_counting) {
3367                         /*
3368                          * XXX: need to check for overflow when loaded
3369                          */
3370                         val &= ovfl_mask;
3371                         val += sval;
3372                 }
3373
3374                 /*
3375                  * execute read checker, if any
3376                  */
3377                 if (unlikely(expert_mode == 0 && rd_func)) {
3378                         unsigned long v = val;
3379                         ret = (*rd_func)(ctx->ctx_task, ctx, cnum, &v, regs);
3380                         if (ret) goto error;
3381                         val = v;
3382                         ret = -EINVAL;
3383                 }
3384
3385                 PFM_REG_RETFLAG_SET(reg_flags, 0);
3386
3387                 DPRINT(("pmd[%u]=0x%lx\n", cnum, val));
3388
3389                 /*
3390                  * update register return value, abort all if problem during copy.
3391                  * we only modify the reg_flags field. no check mode is fine because
3392                  * access has been verified upfront in sys_perfmonctl().
3393                  */
3394                 req->reg_value            = val;
3395                 req->reg_flags            = reg_flags;
3396                 req->reg_last_reset_val   = lval;
3397         }
3398
3399         return 0;
3400
3401 error:
3402         PFM_REG_RETFLAG_SET(req->reg_flags, PFM_REG_RETFL_EINVAL);
3403         return ret;
3404 }
3405
3406 int
3407 pfm_mod_write_pmcs(struct task_struct *task, void *req, unsigned int nreq, struct pt_regs *regs)
3408 {
3409         pfm_context_t *ctx;
3410
3411         if (req == NULL) return -EINVAL;
3412
3413         ctx = GET_PMU_CTX();
3414
3415         if (ctx == NULL) return -EINVAL;
3416
3417         /*
3418          * for now limit to current task, which is enough when calling
3419          * from overflow handler
3420          */
3421         if (task != current && ctx->ctx_fl_system == 0) return -EBUSY;
3422
3423         return pfm_write_pmcs(ctx, req, nreq, regs);
3424 }
3425 EXPORT_SYMBOL(pfm_mod_write_pmcs);
3426
3427 int
3428 pfm_mod_read_pmds(struct task_struct *task, void *req, unsigned int nreq, struct pt_regs *regs)
3429 {
3430         pfm_context_t *ctx;
3431
3432         if (req == NULL) return -EINVAL;
3433
3434         ctx = GET_PMU_CTX();
3435
3436         if (ctx == NULL) return -EINVAL;
3437
3438         /*
3439          * for now limit to current task, which is enough when calling
3440          * from overflow handler
3441          */
3442         if (task != current && ctx->ctx_fl_system == 0) return -EBUSY;
3443
3444         return pfm_read_pmds(ctx, req, nreq, regs);
3445 }
3446 EXPORT_SYMBOL(pfm_mod_read_pmds);
3447
3448 /*
3449  * Only call this function when a process it trying to
3450  * write the debug registers (reading is always allowed)
3451  */
3452 int
3453 pfm_use_debug_registers(struct task_struct *task)
3454 {
3455         pfm_context_t *ctx = task->thread.pfm_context;
3456         unsigned long flags;
3457         int ret = 0;
3458
3459         if (pmu_conf->use_rr_dbregs == 0) return 0;
3460
3461         DPRINT(("called for [%d]\n", task_pid_nr(task)));
3462
3463         /*
3464          * do it only once
3465          */
3466         if (task->thread.flags & IA64_THREAD_DBG_VALID) return 0;
3467
3468         /*
3469          * Even on SMP, we do not need to use an atomic here because
3470          * the only way in is via ptrace() and this is possible only when the
3471          * process is stopped. Even in the case where the ctxsw out is not totally
3472          * completed by the time we come here, there is no way the 'stopped' process
3473          * could be in the middle of fiddling with the pfm_write_ibr_dbr() routine.
3474          * So this is always safe.
3475          */
3476         if (ctx && ctx->ctx_fl_using_dbreg == 1) return -1;
3477
3478         LOCK_PFS(flags);
3479
3480         /*
3481          * We cannot allow setting breakpoints when system wide monitoring
3482          * sessions are using the debug registers.
3483          */
3484         if (pfm_sessions.pfs_sys_use_dbregs> 0)
3485                 ret = -1;
3486         else
3487                 pfm_sessions.pfs_ptrace_use_dbregs++;
3488
3489         DPRINT(("ptrace_use_dbregs=%u  sys_use_dbregs=%u by [%d] ret = %d\n",
3490                   pfm_sessions.pfs_ptrace_use_dbregs,
3491                   pfm_sessions.pfs_sys_use_dbregs,
3492                   task_pid_nr(task), ret));
3493
3494         UNLOCK_PFS(flags);
3495
3496         return ret;
3497 }
3498
3499 /*
3500  * This function is called for every task that exits with the
3501  * IA64_THREAD_DBG_VALID set. This indicates a task which was
3502  * able to use the debug registers for debugging purposes via
3503  * ptrace(). Therefore we know it was not using them for
3504  * performance monitoring, so we only decrement the number
3505  * of "ptraced" debug register users to keep the count up to date
3506  */
3507 int
3508 pfm_release_debug_registers(struct task_struct *task)
3509 {
3510         unsigned long flags;
3511         int ret;
3512
3513         if (pmu_conf->use_rr_dbregs == 0) return 0;
3514
3515         LOCK_PFS(flags);
3516         if (pfm_sessions.pfs_ptrace_use_dbregs == 0) {
3517                 printk(KERN_ERR "perfmon: invalid release for [%d] ptrace_use_dbregs=0\n", task_pid_nr(task));
3518                 ret = -1;
3519         }  else {
3520                 pfm_sessions.pfs_ptrace_use_dbregs--;
3521                 ret = 0;
3522         }
3523         UNLOCK_PFS(flags);
3524
3525         return ret;
3526 }
3527
3528 static int
3529 pfm_restart(pfm_context_t *ctx, void *arg, int count, struct pt_regs *regs)
3530 {
3531         struct task_struct *task;
3532         pfm_buffer_fmt_t *fmt;
3533         pfm_ovfl_ctrl_t rst_ctrl;
3534         int state, is_system;
3535         int ret = 0;
3536
3537         state     = ctx->ctx_state;
3538         fmt       = ctx->ctx_buf_fmt;
3539         is_system = ctx->ctx_fl_system;
3540         task      = PFM_CTX_TASK(ctx);
3541
3542         switch(state) {
3543                 case PFM_CTX_MASKED:
3544                         break;
3545                 case PFM_CTX_LOADED: 
3546                         if (CTX_HAS_SMPL(ctx) && fmt->fmt_restart_active) break;
3547                         /* fall through */
3548                 case PFM_CTX_UNLOADED:
3549                 case PFM_CTX_ZOMBIE:
3550                         DPRINT(("invalid state=%d\n", state));
3551                         return -EBUSY;
3552                 default:
3553                         DPRINT(("state=%d, cannot operate (no active_restart handler)\n", state));
3554                         return -EINVAL;
3555         }
3556
3557         /*
3558          * In system wide and when the context is loaded, access can only happen
3559          * when the caller is running on the CPU being monitored by the session.
3560          * It does not have to be the owner (ctx_task) of the context per se.
3561          */
3562         if (is_system && ctx->ctx_cpu != smp_processor_id()) {
3563                 DPRINT(("should be running on CPU%d\n", ctx->ctx_cpu));
3564                 return -EBUSY;
3565         }
3566
3567         /* sanity check */
3568         if (unlikely(task == NULL)) {
3569                 printk(KERN_ERR "perfmon: [%d] pfm_restart no task\n", task_pid_nr(current));
3570                 return -EINVAL;
3571         }
3572
3573         if (task == current || is_system) {
3574
3575                 fmt = ctx->ctx_buf_fmt;
3576
3577                 DPRINT(("restarting self %d ovfl=0x%lx\n",
3578                         task_pid_nr(task),
3579                         ctx->ctx_ovfl_regs[0]));
3580
3581                 if (CTX_HAS_SMPL(ctx)) {
3582
3583                         prefetch(ctx->ctx_smpl_hdr);
3584
3585                         rst_ctrl.bits.mask_monitoring = 0;
3586                         rst_ctrl.bits.reset_ovfl_pmds = 0;
3587
3588                         if (state == PFM_CTX_LOADED)
3589                                 ret = pfm_buf_fmt_restart_active(fmt, task, &rst_ctrl, ctx->ctx_smpl_hdr, regs);
3590                         else
3591                                 ret = pfm_buf_fmt_restart(fmt, task, &rst_ctrl, ctx->ctx_smpl_hdr, regs);
3592                 } else {
3593                         rst_ctrl.bits.mask_monitoring = 0;
3594                         rst_ctrl.bits.reset_ovfl_pmds = 1;
3595                 }
3596
3597                 if (ret == 0) {
3598                         if (rst_ctrl.bits.reset_ovfl_pmds)
3599                                 pfm_reset_regs(ctx, ctx->ctx_ovfl_regs, PFM_PMD_LONG_RESET);
3600
3601                         if (rst_ctrl.bits.mask_monitoring == 0) {
3602                                 DPRINT(("resuming monitoring for [%d]\n", task_pid_nr(task)));
3603
3604                                 if (state == PFM_CTX_MASKED) pfm_restore_monitoring(task);
3605                         } else {
3606                                 DPRINT(("keeping monitoring stopped for [%d]\n", task_pid_nr(task)));
3607
3608                                 // cannot use pfm_stop_monitoring(task, regs);
3609                         }
3610                 }
3611                 /*
3612                  * clear overflowed PMD mask to remove any stale information
3613                  */
3614                 ctx->ctx_ovfl_regs[0] = 0UL;
3615
3616                 /*
3617                  * back to LOADED state
3618                  */
3619                 ctx->ctx_state = PFM_CTX_LOADED;
3620
3621                 /*
3622                  * XXX: not really useful for self monitoring
3623                  */
3624                 ctx->ctx_fl_can_restart = 0;
3625
3626                 return 0;
3627         }
3628
3629         /* 
3630          * restart another task
3631          */
3632
3633         /*
3634          * When PFM_CTX_MASKED, we cannot issue a restart before the previous 
3635          * one is seen by the task.
3636          */
3637         if (state == PFM_CTX_MASKED) {
3638                 if (ctx->ctx_fl_can_restart == 0) return -EINVAL;
3639                 /*
3640                  * will prevent subsequent restart before this one is
3641                  * seen by other task
3642                  */
3643                 ctx->ctx_fl_can_restart = 0;
3644         }
3645
3646         /*
3647          * if blocking, then post the semaphore is PFM_CTX_MASKED, i.e.
3648          * the task is blocked or on its way to block. That's the normal
3649          * restart path. If the monitoring is not masked, then the task
3650          * can be actively monitoring and we cannot directly intervene.
3651          * Therefore we use the trap mechanism to catch the task and
3652          * force it to reset the buffer/reset PMDs.
3653          *
3654          * if non-blocking, then we ensure that the task will go into
3655          * pfm_handle_work() before returning to user mode.
3656          *
3657          * We cannot explicitly reset another task, it MUST always
3658          * be done by the task itself. This works for system wide because
3659          * the tool that is controlling the session is logically doing 
3660          * "self-monitoring".
3661          */
3662         if (CTX_OVFL_NOBLOCK(ctx) == 0 && state == PFM_CTX_MASKED) {
3663                 DPRINT(("unblocking [%d]\n", task_pid_nr(task)));
3664                 complete(&ctx->ctx_restart_done);
3665         } else {
3666                 DPRINT(("[%d] armed exit trap\n", task_pid_nr(task)));
3667
3668                 ctx->ctx_fl_trap_reason = PFM_TRAP_REASON_RESET;
3669
3670                 PFM_SET_WORK_PENDING(task, 1);
3671
3672                 set_notify_resume(task);
3673
3674                 /*
3675                  * XXX: send reschedule if task runs on another CPU
3676                  */
3677         }
3678         return 0;
3679 }
3680
3681 static int
3682 pfm_debug(pfm_context_t *ctx, void *arg, int count, struct pt_regs *regs)
3683 {
3684         unsigned int m = *(unsigned int *)arg;
3685
3686         pfm_sysctl.debug = m == 0 ? 0 : 1;
3687
3688         printk(KERN_INFO "perfmon debugging %s (timing reset)\n", pfm_sysctl.debug ? "on" : "off");
3689
3690         if (m == 0) {
3691                 memset(pfm_stats, 0, sizeof(pfm_stats));
3692                 for(m=0; m < NR_CPUS; m++) pfm_stats[m].pfm_ovfl_intr_cycles_min = ~0UL;
3693         }
3694         return 0;
3695 }
3696
3697 /*
3698  * arg can be NULL and count can be zero for this function
3699  */
3700 static int
3701 pfm_write_ibr_dbr(int mode, pfm_context_t *ctx, void *arg, int count, struct pt_regs *regs)
3702 {
3703         struct thread_struct *thread = NULL;
3704         struct task_struct *task;
3705         pfarg_dbreg_t *req = (pfarg_dbreg_t *)arg;
3706         unsigned long flags;
3707         dbreg_t dbreg;
3708         unsigned int rnum;
3709         int first_time;
3710         int ret = 0, state;
3711         int i, can_access_pmu = 0;
3712         int is_system, is_loaded;
3713
3714         if (pmu_conf->use_rr_dbregs == 0) return -EINVAL;
3715
3716         state     = ctx->ctx_state;
3717         is_loaded = state == PFM_CTX_LOADED ? 1 : 0;
3718         is_system = ctx->ctx_fl_system;
3719         task      = ctx->ctx_task;
3720
3721         if (state == PFM_CTX_ZOMBIE) return -EINVAL;
3722
3723         /*
3724          * on both UP and SMP, we can only write to the PMC when the task is
3725          * the owner of the local PMU.
3726          */
3727         if (is_loaded) {
3728                 thread = &task->thread;
3729                 /*
3730                  * In system wide and when the context is loaded, access can only happen
3731                  * when the caller is running on the CPU being monitored by the session.
3732                  * It does not have to be the owner (ctx_task) of the context per se.
3733                  */
3734                 if (unlikely(is_system && ctx->ctx_cpu != smp_processor_id())) {
3735                         DPRINT(("should be running on CPU%d\n", ctx->ctx_cpu));
3736                         return -EBUSY;
3737                 }
3738                 can_access_pmu = GET_PMU_OWNER() == task || is_system ? 1 : 0;
3739         }
3740
3741         /*
3742          * we do not need to check for ipsr.db because we do clear ibr.x, dbr.r, and dbr.w
3743          * ensuring that no real breakpoint can be installed via this call.
3744          *
3745          * IMPORTANT: regs can be NULL in this function
3746          */
3747
3748         first_time = ctx->ctx_fl_using_dbreg == 0;
3749
3750         /*
3751          * don't bother if we are loaded and task is being debugged
3752          */
3753         if (is_loaded && (thread->flags & IA64_THREAD_DBG_VALID) != 0) {
3754                 DPRINT(("debug registers already in use for [%d]\n", task_pid_nr(task)));
3755                 return -EBUSY;
3756         }
3757
3758         /*
3759          * check for debug registers in system wide mode
3760          *
3761          * If though a check is done in pfm_context_load(),
3762          * we must repeat it here, in case the registers are
3763          * written after the context is loaded
3764          */
3765         if (is_loaded) {
3766                 LOCK_PFS(flags);
3767
3768                 if (first_time && is_system) {
3769                         if (pfm_sessions.pfs_ptrace_use_dbregs)
3770                                 ret = -EBUSY;
3771                         else
3772                                 pfm_sessions.pfs_sys_use_dbregs++;
3773                 }
3774                 UNLOCK_PFS(flags);
3775         }
3776
3777         if (ret != 0) return ret;
3778
3779         /*
3780          * mark ourself as user of the debug registers for
3781          * perfmon purposes.
3782          */
3783         ctx->ctx_fl_using_dbreg = 1;
3784
3785         /*
3786          * clear hardware registers to make sure we don't
3787          * pick up stale state.
3788          *
3789          * for a system wide session, we do not use
3790          * thread.dbr, thread.ibr because this process
3791          * never leaves the current CPU and the state
3792          * is shared by all processes running on it
3793          */
3794         if (first_time && can_access_pmu) {
3795                 DPRINT(("[%d] clearing ibrs, dbrs\n", task_pid_nr(task)));
3796                 for (i=0; i < pmu_conf->num_ibrs; i++) {
3797                         ia64_set_ibr(i, 0UL);
3798                         ia64_dv_serialize_instruction();
3799                 }
3800                 ia64_srlz_i();
3801                 for (i=0; i < pmu_conf->num_dbrs; i++) {
3802                         ia64_set_dbr(i, 0UL);
3803                         ia64_dv_serialize_data();
3804                 }
3805                 ia64_srlz_d();
3806         }
3807
3808         /*
3809          * Now install the values into the registers
3810          */
3811         for (i = 0; i < count; i++, req++) {
3812
3813                 rnum      = req->dbreg_num;
3814                 dbreg.val = req->dbreg_value;
3815
3816                 ret = -EINVAL;
3817
3818                 if ((mode == PFM_CODE_RR && rnum >= PFM_NUM_IBRS) || ((mode == PFM_DATA_RR) && rnum >= PFM_NUM_DBRS)) {
3819                         DPRINT(("invalid register %u val=0x%lx mode=%d i=%d count=%d\n",
3820                                   rnum, dbreg.val, mode, i, count));
3821
3822                         goto abort_mission;
3823                 }
3824
3825                 /*
3826                  * make sure we do not install enabled breakpoint
3827                  */
3828                 if (rnum & 0x1) {
3829                         if (mode == PFM_CODE_RR)
3830                                 dbreg.ibr.ibr_x = 0;
3831                         else
3832                                 dbreg.dbr.dbr_r = dbreg.dbr.dbr_w = 0;
3833                 }
3834
3835                 PFM_REG_RETFLAG_SET(req->dbreg_flags, 0);
3836
3837                 /*
3838                  * Debug registers, just like PMC, can only be modified
3839                  * by a kernel call. Moreover, perfmon() access to those
3840                  * registers are centralized in this routine. The hardware
3841                  * does not modify the value of these registers, therefore,
3842                  * if we save them as they are written, we can avoid having
3843                  * to save them on context switch out. This is made possible
3844                  * by the fact that when perfmon uses debug registers, ptrace()
3845                  * won't be able to modify them concurrently.
3846                  */
3847                 if (mode == PFM_CODE_RR) {
3848                         CTX_USED_IBR(ctx, rnum);
3849
3850                         if (can_access_pmu) {
3851                                 ia64_set_ibr(rnum, dbreg.val);
3852                                 ia64_dv_serialize_instruction();
3853                         }
3854
3855                         ctx->ctx_ibrs[rnum] = dbreg.val;
3856
3857                         DPRINT(("write ibr%u=0x%lx used_ibrs=0x%x ld=%d apmu=%d\n",
3858                                 rnum, dbreg.val, ctx->ctx_used_ibrs[0], is_loaded, can_access_pmu));
3859                 } else {
3860                         CTX_USED_DBR(ctx, rnum);
3861
3862                         if (can_access_pmu) {
3863                                 ia64_set_dbr(rnum, dbreg.val);
3864                                 ia64_dv_serialize_data();
3865                         }
3866                         ctx->ctx_dbrs[rnum] = dbreg.val;
3867
3868                         DPRINT(("write dbr%u=0x%lx used_dbrs=0x%x ld=%d apmu=%d\n",
3869                                 rnum, dbreg.val, ctx->ctx_used_dbrs[0], is_loaded, can_access_pmu));
3870                 }
3871         }
3872
3873         return 0;
3874
3875 abort_mission:
3876         /*
3877          * in case it was our first attempt, we undo the global modifications
3878          */
3879         if (first_time) {
3880                 LOCK_PFS(flags);
3881                 if (ctx->ctx_fl_system) {
3882                         pfm_sessions.pfs_sys_use_dbregs--;
3883                 }
3884                 UNLOCK_PFS(flags);
3885                 ctx->ctx_fl_using_dbreg = 0;
3886         }
3887         /*
3888          * install error return flag
3889          */
3890         PFM_REG_RETFLAG_SET(req->dbreg_flags, PFM_REG_RETFL_EINVAL);
3891
3892         return ret;
3893 }
3894
3895 static int
3896 pfm_write_ibrs(pfm_context_t *ctx, void *arg, int count, struct pt_regs *regs)
3897 {
3898         return pfm_write_ibr_dbr(PFM_CODE_RR, ctx, arg, count, regs);
3899 }
3900
3901 static int
3902 pfm_write_dbrs(pfm_context_t *ctx, void *arg, int count, struct pt_regs *regs)
3903 {
3904         return pfm_write_ibr_dbr(PFM_DATA_RR, ctx, arg, count, regs);
3905 }
3906
3907 int
3908 pfm_mod_write_ibrs(struct task_struct *task, void *req, unsigned int nreq, struct pt_regs *regs)
3909 {
3910         pfm_context_t *ctx;
3911
3912         if (req == NULL) return -EINVAL;
3913
3914         ctx = GET_PMU_CTX();
3915
3916         if (ctx == NULL) return -EINVAL;
3917
3918         /*
3919          * for now limit to current task, which is enough when calling
3920          * from overflow handler
3921          */
3922         if (task != current && ctx->ctx_fl_system == 0) return -EBUSY;
3923
3924         return pfm_write_ibrs(ctx, req, nreq, regs);
3925 }
3926 EXPORT_SYMBOL(pfm_mod_write_ibrs);
3927
3928 int
3929 pfm_mod_write_dbrs(struct task_struct *task, void *req, unsigned int nreq, struct pt_regs *regs)
3930 {
3931         pfm_context_t *ctx;
3932
3933         if (req == NULL) return -EINVAL;
3934
3935         ctx = GET_PMU_CTX();
3936
3937         if (ctx == NULL) return -EINVAL;
3938
3939         /*
3940          * for now limit to current task, which is enough when calling
3941          * from overflow handler
3942          */
3943         if (task != current && ctx->ctx_fl_system == 0) return -EBUSY;
3944
3945         return pfm_write_dbrs(ctx, req, nreq, regs);
3946 }
3947 EXPORT_SYMBOL(pfm_mod_write_dbrs);
3948
3949
3950 static int
3951 pfm_get_features(pfm_context_t *ctx, void *arg, int count, struct pt_regs *regs)
3952 {
3953         pfarg_features_t *req = (pfarg_features_t *)arg;
3954
3955         req->ft_version = PFM_VERSION;
3956         return 0;
3957 }
3958
3959 static int
3960 pfm_stop(pfm_context_t *ctx, void *arg, int count, struct pt_regs *regs)
3961 {
3962         struct pt_regs *tregs;
3963         struct task_struct *task = PFM_CTX_TASK(ctx);
3964         int state, is_system;
3965
3966         state     = ctx->ctx_state;
3967         is_system = ctx->ctx_fl_system;
3968
3969         /*
3970          * context must be attached to issue the stop command (includes LOADED,MASKED,ZOMBIE)
3971          */
3972         if (state == PFM_CTX_UNLOADED) return -EINVAL;
3973
3974         /*
3975          * In system wide and when the context is loaded, access can only happen
3976          * when the caller is running on the CPU being monitored by the session.
3977          * It does not have to be the owner (ctx_task) of the context per se.
3978          */
3979         if (is_system && ctx->ctx_cpu != smp_processor_id()) {
3980                 DPRINT(("should be running on CPU%d\n", ctx->ctx_cpu));
3981                 return -EBUSY;
3982         }
3983         DPRINT(("task [%d] ctx_state=%d is_system=%d\n",
3984                 task_pid_nr(PFM_CTX_TASK(ctx)),
3985                 state,
3986                 is_system));
3987         /*
3988          * in system mode, we need to update the PMU directly
3989          * and the user level state of the caller, which may not
3990          * necessarily be the creator of the context.
3991          */
3992         if (is_system) {
3993                 /*
3994                  * Update local PMU first
3995                  *
3996                  * disable dcr pp
3997                  */
3998                 ia64_setreg(_IA64_REG_CR_DCR, ia64_getreg(_IA64_REG_CR_DCR) & ~IA64_DCR_PP);
3999                 ia64_srlz_i();
4000
4001                 /*
4002                  * update local cpuinfo
4003                  */
4004                 PFM_CPUINFO_CLEAR(PFM_CPUINFO_DCR_PP);
4005
4006                 /*
4007                  * stop monitoring, does srlz.i
4008                  */
4009                 pfm_clear_psr_pp();
4010
4011                 /*
4012                  * stop monitoring in the caller
4013                  */
4014                 ia64_psr(regs)->pp = 0;
4015
4016                 return 0;
4017         }
4018         /*
4019          * per-task mode
4020          */
4021
4022         if (task == current) {
4023                 /* stop monitoring  at kernel level */
4024                 pfm_clear_psr_up();
4025
4026                 /*
4027                  * stop monitoring at the user level
4028                  */
4029                 ia64_psr(regs)->up = 0;
4030         } else {
4031                 tregs = task_pt_regs(task);
4032
4033                 /*
4034                  * stop monitoring at the user level
4035                  */
4036                 ia64_psr(tregs)->up = 0;
4037
4038                 /*
4039                  * monitoring disabled in kernel at next reschedule
4040                  */
4041                 ctx->ctx_saved_psr_up = 0;
4042                 DPRINT(("task=[%d]\n", task_pid_nr(task)));
4043         }
4044         return 0;
4045 }
4046
4047
4048 static int
4049 pfm_start(pfm_context_t *ctx, void *arg, int count, struct pt_regs *regs)
4050 {
4051         struct pt_regs *tregs;
4052         int state, is_system;
4053
4054         state     = ctx->ctx_state;
4055         is_system = ctx->ctx_fl_system;
4056
4057         if (state != PFM_CTX_LOADED) return -EINVAL;
4058
4059         /*
4060          * In system wide and when the context is loaded, access can only happen
4061          * when the caller is running on the CPU being monitored by the session.
4062          * It does not have to be the owner (ctx_task) of the context per se.
4063          */
4064         if (is_system && ctx->ctx_cpu != smp_processor_id()) {
4065                 DPRINT(("should be running on CPU%d\n", ctx->ctx_cpu));
4066                 return -EBUSY;
4067         }
4068
4069         /*
4070          * in system mode, we need to update the PMU directly
4071          * and the user level state of the caller, which may not
4072          * necessarily be the creator of the context.
4073          */
4074         if (is_system) {
4075
4076                 /*
4077                  * set user level psr.pp for the caller
4078                  */
4079                 ia64_psr(regs)->pp = 1;
4080
4081                 /*
4082                  * now update the local PMU and cpuinfo
4083                  */
4084                 PFM_CPUINFO_SET(PFM_CPUINFO_DCR_PP);
4085
4086                 /*
4087                  * start monitoring at kernel level
4088                  */
4089                 pfm_set_psr_pp();
4090
4091                 /* enable dcr pp */
4092                 ia64_setreg(_IA64_REG_CR_DCR, ia64_getreg(_IA64_REG_CR_DCR) | IA64_DCR_PP);
4093                 ia64_srlz_i();
4094
4095                 return 0;
4096         }
4097
4098         /*
4099          * per-process mode
4100          */
4101
4102         if (ctx->ctx_task == current) {
4103
4104                 /* start monitoring at kernel level */
4105                 pfm_set_psr_up();
4106
4107                 /*
4108                  * activate monitoring at user level
4109                  */
4110                 ia64_psr(regs)->up = 1;
4111
4112         } else {
4113                 tregs = task_pt_regs(ctx->ctx_task);
4114
4115                 /*
4116                  * start monitoring at the kernel level the next
4117                  * time the task is scheduled
4118                  */
4119                 ctx->ctx_saved_psr_up = IA64_PSR_UP;
4120
4121                 /*
4122                  * activate monitoring at user level
4123                  */
4124                 ia64_psr(tregs)->up = 1;
4125         }
4126         return 0;
4127 }
4128
4129 static int
4130 pfm_get_pmc_reset(pfm_context_t *ctx, void *arg, int count, struct pt_regs *regs)
4131 {
4132         pfarg_reg_t *req = (pfarg_reg_t *)arg;
4133         unsigned int cnum;
4134         int i;
4135         int ret = -EINVAL;
4136
4137         for (i = 0; i < count; i++, req++) {
4138
4139                 cnum = req->reg_num;
4140
4141                 if (!PMC_IS_IMPL(cnum)) goto abort_mission;
4142
4143                 req->reg_value = PMC_DFL_VAL(cnum);
4144
4145                 PFM_REG_RETFLAG_SET(req->reg_flags, 0);
4146
4147                 DPRINT(("pmc_reset_val pmc[%u]=0x%lx\n", cnum, req->reg_value));
4148         }
4149         return 0;
4150
4151 abort_mission:
4152         PFM_REG_RETFLAG_SET(req->reg_flags, PFM_REG_RETFL_EINVAL);
4153         return ret;
4154 }
4155
4156 static int
4157 pfm_check_task_exist(pfm_context_t *ctx)
4158 {
4159         struct task_struct *g, *t;
4160         int ret = -ESRCH;
4161
4162         read_lock(&tasklist_lock);
4163
4164         do_each_thread (g, t) {
4165                 if (t->thread.pfm_context == ctx) {
4166                         ret = 0;
4167                         goto out;
4168                 }
4169         } while_each_thread (g, t);
4170 out:
4171         read_unlock(&tasklist_lock);
4172
4173         DPRINT(("pfm_check_task_exist: ret=%d ctx=%p\n", ret, ctx));
4174
4175         return ret;
4176 }
4177
4178 static int
4179 pfm_context_load(pfm_context_t *ctx, void *arg, int count, struct pt_regs *regs)
4180 {
4181         struct task_struct *task;
4182         struct thread_struct *thread;
4183         struct pfm_context_t *old;
4184         unsigned long flags;
4185 #ifndef CONFIG_SMP
4186         struct task_struct *owner_task = NULL;
4187 #endif
4188         pfarg_load_t *req = (pfarg_load_t *)arg;
4189         unsigned long *pmcs_source, *pmds_source;
4190         int the_cpu;
4191         int ret = 0;
4192         int state, is_system, set_dbregs = 0;
4193
4194         state     = ctx->ctx_state;
4195         is_system = ctx->ctx_fl_system;
4196         /*
4197          * can only load from unloaded or terminated state
4198          */
4199         if (state != PFM_CTX_UNLOADED) {
4200                 DPRINT(("cannot load to [%d], invalid ctx_state=%d\n",
4201                         req->load_pid,
4202                         ctx->ctx_state));
4203                 return -EBUSY;
4204         }
4205
4206         DPRINT(("load_pid [%d] using_dbreg=%d\n", req->load_pid, ctx->ctx_fl_using_dbreg));
4207
4208         if (CTX_OVFL_NOBLOCK(ctx) == 0 && req->load_pid == current->pid) {
4209                 DPRINT(("cannot use blocking mode on self\n"));
4210                 return -EINVAL;
4211         }
4212
4213         ret = pfm_get_task(ctx, req->load_pid, &task);
4214         if (ret) {
4215                 DPRINT(("load_pid [%d] get_task=%d\n", req->load_pid, ret));
4216                 return ret;
4217         }
4218
4219         ret = -EINVAL;
4220
4221         /*
4222          * system wide is self monitoring only
4223          */
4224         if (is_system && task != current) {
4225                 DPRINT(("system wide is self monitoring only load_pid=%d\n",
4226                         req->load_pid));
4227                 goto error;
4228         }
4229
4230         thread = &task->thread;
4231
4232         ret = 0;
4233         /*
4234          * cannot load a context which is using range restrictions,
4235          * into a task that is being debugged.
4236          */
4237         if (ctx->ctx_fl_using_dbreg) {
4238                 if (thread->flags & IA64_THREAD_DBG_VALID) {
4239                         ret = -EBUSY;
4240                         DPRINT(("load_pid [%d] task is debugged, cannot load range restrictions\n", req->load_pid));
4241                         goto error;
4242                 }
4243                 LOCK_PFS(flags);
4244
4245                 if (is_system) {
4246                         if (pfm_sessions.pfs_ptrace_use_dbregs) {
4247                                 DPRINT(("cannot load [%d] dbregs in use\n",
4248                                                         task_pid_nr(task)));
4249                                 ret = -EBUSY;
4250                         } else {
4251                                 pfm_sessions.pfs_sys_use_dbregs++;
4252                                 DPRINT(("load [%d] increased sys_use_dbreg=%u\n", task_pid_nr(task), pfm_sessions.pfs_sys_use_dbregs));
4253                                 set_dbregs = 1;
4254                         }
4255                 }
4256
4257                 UNLOCK_PFS(flags);
4258
4259                 if (ret) goto error;
4260         }
4261
4262         /*
4263          * SMP system-wide monitoring implies self-monitoring.
4264          *
4265          * The programming model expects the task to
4266          * be pinned on a CPU throughout the session.
4267          * Here we take note of the current CPU at the
4268          * time the context is loaded. No call from
4269          * another CPU will be allowed.
4270          *
4271          * The pinning via shed_setaffinity()
4272          * must be done by the calling task prior
4273          * to this call.
4274          *
4275          * systemwide: keep track of CPU this session is supposed to run on
4276          */
4277         the_cpu = ctx->ctx_cpu = smp_processor_id();
4278
4279         ret = -EBUSY;
4280         /*
4281          * now reserve the session
4282          */
4283         ret = pfm_reserve_session(current, is_system, the_cpu);
4284         if (ret) goto error;
4285
4286         /*
4287          * task is necessarily stopped at this point.
4288          *
4289          * If the previous context was zombie, then it got removed in
4290          * pfm_save_regs(). Therefore we should not see it here.
4291          * If we see a context, then this is an active context
4292          *
4293          * XXX: needs to be atomic
4294          */
4295         DPRINT(("before cmpxchg() old_ctx=%p new_ctx=%p\n",
4296                 thread->pfm_context, ctx));
4297
4298         ret = -EBUSY;
4299         old = ia64_cmpxchg(acq, &thread->pfm_context, NULL, ctx, sizeof(pfm_context_t *));
4300         if (old != NULL) {
4301                 DPRINT(("load_pid [%d] already has a context\n", req->load_pid));
4302                 goto error_unres;
4303         }
4304
4305         pfm_reset_msgq(ctx);
4306
4307         ctx->ctx_state = PFM_CTX_LOADED;
4308
4309         /*
4310          * link context to task
4311          */
4312         ctx->ctx_task = task;
4313
4314         if (is_system) {
4315                 /*
4316                  * we load as stopped
4317                  */
4318                 PFM_CPUINFO_SET(PFM_CPUINFO_SYST_WIDE);
4319                 PFM_CPUINFO_CLEAR(PFM_CPUINFO_DCR_PP);
4320
4321                 if (ctx->ctx_fl_excl_idle) PFM_CPUINFO_SET(PFM_CPUINFO_EXCL_IDLE);
4322         } else {
4323                 thread->flags |= IA64_THREAD_PM_VALID;
4324         }
4325
4326         /*
4327          * propagate into thread-state
4328          */
4329         pfm_copy_pmds(task, ctx);
4330         pfm_copy_pmcs(task, ctx);
4331
4332         pmcs_source = ctx->th_pmcs;
4333         pmds_source = ctx->th_pmds;
4334
4335         /*
4336          * always the case for system-wide
4337          */
4338         if (task == current) {
4339
4340                 if (is_system == 0) {
4341
4342                         /* allow user level control */
4343                         ia64_psr(regs)->sp = 0;
4344                         DPRINT(("clearing psr.sp for [%d]\n", task_pid_nr(task)));
4345
4346                         SET_LAST_CPU(ctx, smp_processor_id());
4347                         INC_ACTIVATION();
4348                         SET_ACTIVATION(ctx);
4349 #ifndef CONFIG_SMP
4350                         /*
4351                          * push the other task out, if any
4352                          */
4353                         owner_task = GET_PMU_OWNER();
4354                         if (owner_task) pfm_lazy_save_regs(owner_task);
4355 #endif
4356                 }
4357                 /*
4358                  * load all PMD from ctx to PMU (as opposed to thread state)
4359                  * restore all PMC from ctx to PMU
4360                  */
4361                 pfm_restore_pmds(pmds_source, ctx->ctx_all_pmds[0]);
4362                 pfm_restore_pmcs(pmcs_source, ctx->ctx_all_pmcs[0]);
4363
4364                 ctx->ctx_reload_pmcs[0] = 0UL;
4365                 ctx->ctx_reload_pmds[0] = 0UL;
4366
4367                 /*
4368                  * guaranteed safe by earlier check against DBG_VALID
4369                  */
4370                 if (ctx->ctx_fl_using_dbreg) {
4371                         pfm_restore_ibrs(ctx->ctx_ibrs, pmu_conf->num_ibrs);
4372                         pfm_restore_dbrs(ctx->ctx_dbrs, pmu_conf->num_dbrs);
4373                 }
4374                 /*
4375                  * set new ownership
4376                  */
4377                 SET_PMU_OWNER(task, ctx);
4378
4379                 DPRINT(("context loaded on PMU for [%d]\n", task_pid_nr(task)));
4380         } else {
4381                 /*
4382                  * when not current, task MUST be stopped, so this is safe
4383                  */
4384                 regs = task_pt_regs(task);
4385
4386                 /* force a full reload */
4387                 ctx->ctx_last_activation = PFM_INVALID_ACTIVATION;
4388                 SET_LAST_CPU(ctx, -1);
4389
4390                 /* initial saved psr (stopped) */
4391                 ctx->ctx_saved_psr_up = 0UL;
4392                 ia64_psr(regs)->up = ia64_psr(regs)->pp = 0;
4393         }
4394
4395         ret = 0;
4396
4397 error_unres:
4398         if (ret) pfm_unreserve_session(ctx, ctx->ctx_fl_system, the_cpu);
4399 error:
4400         /*
4401          * we must undo the dbregs setting (for system-wide)
4402          */
4403         if (ret && set_dbregs) {
4404                 LOCK_PFS(flags);
4405                 pfm_sessions.pfs_sys_use_dbregs--;
4406                 UNLOCK_PFS(flags);
4407         }
4408         /*
4409          * release task, there is now a link with the context
4410          */
4411         if (is_system == 0 && task != current) {
4412                 pfm_put_task(task);
4413
4414                 if (ret == 0) {
4415                         ret = pfm_check_task_exist(ctx);
4416                         if (ret) {
4417                                 ctx->ctx_state = PFM_CTX_UNLOADED;
4418                                 ctx->ctx_task  = NULL;
4419                         }
4420                 }
4421         }
4422         return ret;
4423 }
4424
4425 /*
4426  * in this function, we do not need to increase the use count
4427  * for the task via get_task_struct(), because we hold the
4428  * context lock. If the task were to disappear while having
4429  * a context attached, it would go through pfm_exit_thread()
4430  * which also grabs the context lock  and would therefore be blocked
4431  * until we are here.
4432  */
4433 static void pfm_flush_pmds(struct task_struct *, pfm_context_t *ctx);
4434
4435 static int
4436 pfm_context_unload(pfm_context_t *ctx, void *arg, int count, struct pt_regs *regs)
4437 {
4438         struct task_struct *task = PFM_CTX_TASK(ctx);
4439         struct pt_regs *tregs;
4440         int prev_state, is_system;
4441         int ret;
4442
4443         DPRINT(("ctx_state=%d task [%d]\n", ctx->ctx_state, task ? task_pid_nr(task) : -1));
4444
4445         prev_state = ctx->ctx_state;
4446         is_system  = ctx->ctx_fl_system;
4447
4448         /*
4449          * unload only when necessary
4450          */
4451         if (prev_state == PFM_CTX_UNLOADED) {
4452                 DPRINT(("ctx_state=%d, nothing to do\n", prev_state));
4453                 return 0;
4454         }
4455
4456         /*
4457          * clear psr and dcr bits
4458          */
4459         ret = pfm_stop(ctx, NULL, 0, regs);
4460         if (ret) return ret;
4461
4462         ctx->ctx_state = PFM_CTX_UNLOADED;
4463
4464         /*
4465          * in system mode, we need to update the PMU directly
4466          * and the user level state of the caller, which may not
4467          * necessarily be the creator of the context.
4468          */
4469         if (is_system) {
4470
4471                 /*
4472                  * Update cpuinfo
4473                  *
4474                  * local PMU is taken care of in pfm_stop()
4475                  */
4476                 PFM_CPUINFO_CLEAR(PFM_CPUINFO_SYST_WIDE);
4477                 PFM_CPUINFO_CLEAR(PFM_CPUINFO_EXCL_IDLE);
4478
4479                 /*
4480                  * save PMDs in context
4481                  * release ownership
4482                  */
4483                 pfm_flush_pmds(current, ctx);
4484
4485                 /*
4486                  * at this point we are done with the PMU
4487                  * so we can unreserve the resource.
4488                  */
4489                 if (prev_state != PFM_CTX_ZOMBIE) 
4490                         pfm_unreserve_session(ctx, 1 , ctx->ctx_cpu);
4491
4492                 /*
4493                  * disconnect context from task
4494                  */
4495                 task->thread.pfm_context = NULL;
4496                 /*
4497                  * disconnect task from context
4498                  */
4499                 ctx->ctx_task = NULL;
4500
4501                 /*
4502                  * There is nothing more to cleanup here.
4503                  */
4504                 return 0;
4505         }
4506
4507         /*
4508          * per-task mode
4509          */
4510         tregs = task == current ? regs : task_pt_regs(task);
4511
4512         if (task == current) {
4513                 /*
4514                  * cancel user level control
4515                  */
4516                 ia64_psr(regs)->sp = 1;
4517
4518                 DPRINT(("setting psr.sp for [%d]\n", task_pid_nr(task)));
4519         }
4520         /*
4521          * save PMDs to context
4522          * release ownership
4523          */
4524         pfm_flush_pmds(task, ctx);
4525
4526         /*
4527          * at this point we are done with the PMU
4528          * so we can unreserve the resource.
4529          *
4530          * when state was ZOMBIE, we have already unreserved.
4531          */
4532         if (prev_state != PFM_CTX_ZOMBIE) 
4533                 pfm_unreserve_session(ctx, 0 , ctx->ctx_cpu);
4534
4535         /*
4536          * reset activation counter and psr
4537          */
4538         ctx->ctx_last_activation = PFM_INVALID_ACTIVATION;
4539         SET_LAST_CPU(ctx, -1);
4540
4541         /*
4542          * PMU state will not be restored
4543          */
4544         task->thread.flags &= ~IA64_THREAD_PM_VALID;
4545
4546         /*
4547          * break links between context and task
4548          */
4549         task->thread.pfm_context  = NULL;
4550         ctx->ctx_task             = NULL;
4551
4552         PFM_SET_WORK_PENDING(task, 0);
4553
4554         ctx->ctx_fl_trap_reason  = PFM_TRAP_REASON_NONE;
4555         ctx->ctx_fl_can_restart  = 0;
4556         ctx->ctx_fl_going_zombie = 0;
4557
4558         DPRINT(("disconnected [%d] from context\n", task_pid_nr(task)));
4559
4560         return 0;
4561 }
4562
4563
4564 /*
4565  * called only from exit_thread(): task == current
4566  * we come here only if current has a context attached (loaded or masked)
4567  */
4568 void
4569 pfm_exit_thread(struct task_struct *task)
4570 {
4571         pfm_context_t *ctx;
4572         unsigned long flags;
4573         struct pt_regs *regs = task_pt_regs(task);
4574         int ret, state;
4575         int free_ok = 0;
4576
4577         ctx = PFM_GET_CTX(task);
4578
4579         PROTECT_CTX(ctx, flags);
4580
4581         DPRINT(("state=%d task [%d]\n", ctx->ctx_state, task_pid_nr(task)));
4582
4583         state = ctx->ctx_state;
4584         switch(state) {
4585                 case PFM_CTX_UNLOADED:
4586                         /*
4587                          * only comes to this function if pfm_context is not NULL, i.e., cannot
4588                          * be in unloaded state
4589                          */
4590                         printk(KERN_ERR "perfmon: pfm_exit_thread [%d] ctx unloaded\n", task_pid_nr(task));
4591                         break;
4592                 case PFM_CTX_LOADED:
4593                 case PFM_CTX_MASKED:
4594                         ret = pfm_context_unload(ctx, NULL, 0, regs);
4595                         if (ret) {
4596                                 printk(KERN_ERR "perfmon: pfm_exit_thread [%d] state=%d unload failed %d\n", task_pid_nr(task), state, ret);
4597                         }
4598                         DPRINT(("ctx unloaded for current state was %d\n", state));
4599
4600                         pfm_end_notify_user(ctx);
4601                         break;
4602                 case PFM_CTX_ZOMBIE:
4603                         ret = pfm_context_unload(ctx, NULL, 0, regs);
4604                         if (ret) {
4605                                 printk(KERN_ERR "perfmon: pfm_exit_thread [%d] state=%d unload failed %d\n", task_pid_nr(task), state, ret);
4606                         }
4607                         free_ok = 1;
4608                         break;
4609                 default:
4610                         printk(KERN_ERR "perfmon: pfm_exit_thread [%d] unexpected state=%d\n", task_pid_nr(task), state);
4611                         break;
4612         }
4613         UNPROTECT_CTX(ctx, flags);
4614
4615         { u64 psr = pfm_get_psr();
4616           BUG_ON(psr & (IA64_PSR_UP|IA64_PSR_PP));
4617           BUG_ON(GET_PMU_OWNER());
4618           BUG_ON(ia64_psr(regs)->up);
4619           BUG_ON(ia64_psr(regs)->pp);
4620         }
4621
4622         /*
4623          * All memory free operations (especially for vmalloc'ed memory)
4624          * MUST be done with interrupts ENABLED.
4625          */
4626         if (free_ok) pfm_context_free(ctx);
4627 }
4628
4629 /*
4630  * functions MUST be listed in the increasing order of their index (see permfon.h)
4631  */
4632 #define PFM_CMD(name, flags, arg_count, arg_type, getsz) { name, #name, flags, arg_count, sizeof(arg_type), getsz }
4633 #define PFM_CMD_S(name, flags) { name, #name, flags, 0, 0, NULL }
4634 #define PFM_CMD_PCLRWS  (PFM_CMD_FD|PFM_CMD_ARG_RW|PFM_CMD_STOP)
4635 #define PFM_CMD_PCLRW   (PFM_CMD_FD|PFM_CMD_ARG_RW)
4636 #define PFM_CMD_NONE    { NULL, "no-cmd", 0, 0, 0, NULL}
4637
4638 static pfm_cmd_desc_t pfm_cmd_tab[]={
4639 /* 0  */PFM_CMD_NONE,
4640 /* 1  */PFM_CMD(pfm_write_pmcs, PFM_CMD_PCLRWS, PFM_CMD_ARG_MANY, pfarg_reg_t, NULL),
4641 /* 2  */PFM_CMD(pfm_write_pmds, PFM_CMD_PCLRWS, PFM_CMD_ARG_MANY, pfarg_reg_t, NULL),
4642 /* 3  */PFM_CMD(pfm_read_pmds, PFM_CMD_PCLRWS, PFM_CMD_ARG_MANY, pfarg_reg_t, NULL),
4643 /* 4  */PFM_CMD_S(pfm_stop, PFM_CMD_PCLRWS),
4644 /* 5  */PFM_CMD_S(pfm_start, PFM_CMD_PCLRWS),
4645 /* 6  */PFM_CMD_NONE,
4646 /* 7  */PFM_CMD_NONE,
4647 /* 8  */PFM_CMD(pfm_context_create, PFM_CMD_ARG_RW, 1, pfarg_context_t, pfm_ctx_getsize),
4648 /* 9  */PFM_CMD_NONE,
4649 /* 10 */PFM_CMD_S(pfm_restart, PFM_CMD_PCLRW),
4650 /* 11 */PFM_CMD_NONE,
4651 /* 12 */PFM_CMD(pfm_get_features, PFM_CMD_ARG_RW, 1, pfarg_features_t, NULL),
4652 /* 13 */PFM_CMD(pfm_debug, 0, 1, unsigned int, NULL),
4653 /* 14 */PFM_CMD_NONE,
4654 /* 15 */PFM_CMD(pfm_get_pmc_reset, PFM_CMD_ARG_RW, PFM_CMD_ARG_MANY, pfarg_reg_t, NULL),
4655 /* 16 */PFM_CMD(pfm_context_load, PFM_CMD_PCLRWS, 1, pfarg_load_t, NULL),
4656 /* 17 */PFM_CMD_S(pfm_context_unload, PFM_CMD_PCLRWS),
4657 /* 18 */PFM_CMD_NONE,
4658 /* 19 */PFM_CMD_NONE,
4659 /* 20 */PFM_CMD_NONE,
4660 /* 21 */PFM_CMD_NONE,
4661 /* 22 */PFM_CMD_NONE,
4662 /* 23 */PFM_CMD_NONE,
4663 /* 24 */PFM_CMD_NONE,
4664 /* 25 */PFM_CMD_NONE,
4665 /* 26 */PFM_CMD_NONE,
4666 /* 27 */PFM_CMD_NONE,
4667 /* 28 */PFM_CMD_NONE,
4668 /* 29 */PFM_CMD_NONE,
4669 /* 30 */PFM_CMD_NONE,
4670 /* 31 */PFM_CMD_NONE,
4671 /* 32 */PFM_CMD(pfm_write_ibrs, PFM_CMD_PCLRWS, PFM_CMD_ARG_MANY, pfarg_dbreg_t, NULL),
4672 /* 33 */PFM_CMD(pfm_write_dbrs, PFM_CMD_PCLRWS, PFM_CMD_ARG_MANY, pfarg_dbreg_t, NULL)
4673 };
4674 #define PFM_CMD_COUNT   (sizeof(pfm_cmd_tab)/sizeof(pfm_cmd_desc_t))
4675
4676 static int
4677 pfm_check_task_state(pfm_context_t *ctx, int cmd, unsigned long flags)
4678 {
4679         struct task_struct *task;
4680         int state, old_state;
4681
4682 recheck:
4683         state = ctx->ctx_state;
4684         task  = ctx->ctx_task;
4685
4686         if (task == NULL) {
4687                 DPRINT(("context %d no task, state=%d\n", ctx->ctx_fd, state));
4688                 return 0;
4689         }
4690
4691         DPRINT(("context %d state=%d [%d] task_state=%ld must_stop=%d\n",
4692                 ctx->ctx_fd,
4693                 state,
4694                 task_pid_nr(task),
4695                 task->state, PFM_CMD_STOPPED(cmd)));
4696
4697         /*
4698          * self-monitoring always ok.
4699          *
4700          * for system-wide the caller can either be the creator of the
4701          * context (to one to which the context is attached to) OR
4702          * a task running on the same CPU as the session.
4703          */
4704         if (task == current || ctx->ctx_fl_system) return 0;
4705
4706         /*
4707          * we are monitoring another thread
4708          */
4709         switch(state) {
4710                 case PFM_CTX_UNLOADED:
4711                         /*
4712                          * if context is UNLOADED we are safe to go
4713                          */
4714                         return 0;
4715                 case PFM_CTX_ZOMBIE:
4716                         /*
4717                          * no command can operate on a zombie context
4718                          */
4719                         DPRINT(("cmd %d state zombie cannot operate on context\n", cmd));
4720                         return -EINVAL;
4721                 case PFM_CTX_MASKED:
4722                         /*
4723                          * PMU state has been saved to software even though
4724                          * the thread may still be running.
4725                          */
4726                         if (cmd != PFM_UNLOAD_CONTEXT) return 0;
4727         }
4728
4729         /*
4730          * context is LOADED or MASKED. Some commands may need to have 
4731          * the task stopped.
4732          *
4733          * We could lift this restriction for UP but it would mean that
4734          * the user has no guarantee the task would not run between
4735          * two successive calls to perfmonctl(). That's probably OK.
4736          * If this user wants to ensure the task does not run, then
4737          * the task must be stopped.
4738          */
4739         if (PFM_CMD_STOPPED(cmd)) {
4740                 if (!task_is_stopped_or_traced(task)) {
4741                         DPRINT(("[%d] task not in stopped state\n", task_pid_nr(task)));
4742                         return -EBUSY;
4743                 }
4744                 /*
4745                  * task is now stopped, wait for ctxsw out
4746                  *
4747                  * This is an interesting point in the code.
4748                  * We need to unprotect the context because
4749                  * the pfm_save_regs() routines needs to grab
4750                  * the same lock. There are danger in doing
4751                  * this because it leaves a window open for
4752                  * another task to get access to the context
4753                  * and possibly change its state. The one thing
4754                  * that is not possible is for the context to disappear
4755                  * because we are protected by the VFS layer, i.e.,
4756                  * get_fd()/put_fd().
4757                  */
4758                 old_state = state;
4759
4760                 UNPROTECT_CTX(ctx, flags);
4761
4762                 wait_task_inactive(task, 0);
4763
4764                 PROTECT_CTX(ctx, flags);
4765
4766                 /*
4767                  * we must recheck to verify if state has changed
4768                  */
4769                 if (ctx->ctx_state != old_state) {
4770                         DPRINT(("old_state=%d new_state=%d\n", old_state, ctx->ctx_state));
4771                         goto recheck;
4772                 }
4773         }
4774         return 0;
4775 }
4776
4777 /*
4778  * system-call entry point (must return long)
4779  */
4780 asmlinkage long
4781 sys_perfmonctl (int fd, int cmd, void __user *arg, int count)
4782 {
4783         struct file *file = NULL;
4784         pfm_context_t *ctx = NULL;
4785         unsigned long flags = 0UL;
4786         void *args_k = NULL;
4787         long ret; /* will expand int return types */
4788         size_t base_sz, sz, xtra_sz = 0;
4789         int narg, completed_args = 0, call_made = 0, cmd_flags;
4790         int (*func)(pfm_context_t *ctx, void *arg, int count, struct pt_regs *regs);
4791         int (*getsize)(void *arg, size_t *sz);
4792         int fput_needed;
4793 #define PFM_MAX_ARGSIZE 4096
4794
4795         /*
4796          * reject any call if perfmon was disabled at initialization
4797          */
4798         if (unlikely(pmu_conf == NULL)) return -ENOSYS;
4799
4800         if (unlikely(cmd < 0 || cmd >= PFM_CMD_COUNT)) {
4801                 DPRINT(("invalid cmd=%d\n", cmd));
4802                 return -EINVAL;
4803         }
4804
4805         func      = pfm_cmd_tab[cmd].cmd_func;
4806         narg      = pfm_cmd_tab[cmd].cmd_narg;
4807         base_sz   = pfm_cmd_tab[cmd].cmd_argsize;
4808         getsize   = pfm_cmd_tab[cmd].cmd_getsize;
4809         cmd_flags = pfm_cmd_tab[cmd].cmd_flags;
4810
4811         if (unlikely(func == NULL)) {
4812                 DPRINT(("invalid cmd=%d\n", cmd));
4813                 return -EINVAL;
4814         }
4815
4816         DPRINT(("cmd=%s idx=%d narg=0x%x argsz=%lu count=%d\n",
4817                 PFM_CMD_NAME(cmd),
4818                 cmd,
4819                 narg,
4820                 base_sz,
4821                 count));
4822
4823         /*
4824          * check if number of arguments matches what the command expects
4825          */
4826         if (unlikely((narg == PFM_CMD_ARG_MANY && count <= 0) || (narg > 0 && narg != count)))
4827                 return -EINVAL;
4828
4829 restart_args:
4830         sz = xtra_sz + base_sz*count;
4831         /*
4832          * limit abuse to min page size
4833          */
4834         if (unlikely(sz > PFM_MAX_ARGSIZE)) {
4835                 printk(KERN_ERR "perfmon: [%d] argument too big %lu\n", task_pid_nr(current), sz);
4836                 return -E2BIG;
4837         }
4838
4839         /*
4840          * allocate default-sized argument buffer
4841          */
4842         if (likely(count && args_k == NULL)) {
4843                 args_k = kmalloc(PFM_MAX_ARGSIZE, GFP_KERNEL);
4844                 if (args_k == NULL) return -ENOMEM;
4845         }
4846
4847         ret = -EFAULT;
4848
4849         /*
4850          * copy arguments
4851          *
4852          * assume sz = 0 for command without parameters
4853          */
4854         if (sz && copy_from_user(args_k, arg, sz)) {
4855                 DPRINT(("cannot copy_from_user %lu bytes @%p\n", sz, arg));
4856                 goto error_args;
4857         }
4858
4859         /*
4860          * check if command supports extra parameters
4861          */
4862         if (completed_args == 0 && getsize) {
4863                 /*
4864                  * get extra parameters size (based on main argument)
4865                  */
4866                 ret = (*getsize)(args_k, &xtra_sz);
4867                 if (ret) goto error_args;
4868
4869                 completed_args = 1;
4870
4871                 DPRINT(("restart_args sz=%lu xtra_sz=%lu\n", sz, xtra_sz));
4872
4873                 /* retry if necessary */
4874                 if (likely(xtra_sz)) goto restart_args;
4875         }
4876
4877         if (unlikely((cmd_flags & PFM_CMD_FD) == 0)) goto skip_fd;
4878
4879         ret = -EBADF;
4880
4881         file = fget_light(fd, &fput_needed);
4882         if (unlikely(file == NULL)) {
4883                 DPRINT(("invalid fd %d\n", fd));
4884                 goto error_args;
4885         }
4886         if (unlikely(PFM_IS_FILE(file) == 0)) {
4887                 DPRINT(("fd %d not related to perfmon\n", fd));
4888                 goto error_args;
4889         }
4890
4891         ctx = file->private_data;
4892         if (unlikely(ctx == NULL)) {
4893                 DPRINT(("no context for fd %d\n", fd));
4894                 goto error_args;
4895         }
4896         prefetch(&ctx->ctx_state);
4897
4898         PROTECT_CTX(ctx, flags);
4899
4900         /*
4901          * check task is stopped
4902          */
4903         ret = pfm_check_task_state(ctx, cmd, flags);
4904         if (unlikely(ret)) goto abort_locked;
4905
4906 skip_fd:
4907         ret = (*func)(ctx, args_k, count, task_pt_regs(current));
4908
4909         call_made = 1;
4910
4911 abort_locked:
4912         if (likely(ctx)) {
4913                 DPRINT(("context unlocked\n"));
4914                 UNPROTECT_CTX(ctx, flags);
4915         }
4916
4917         /* copy argument back to user, if needed */
4918         if (call_made && PFM_CMD_RW_ARG(cmd) && copy_to_user(arg, args_k, base_sz*count)) ret = -EFAULT;
4919
4920 error_args:
4921         if (file)
4922                 fput_light(file, fput_needed);
4923
4924         kfree(args_k);
4925
4926         DPRINT(("cmd=%s ret=%ld\n", PFM_CMD_NAME(cmd), ret));
4927
4928         return ret;
4929 }
4930
4931 static void
4932 pfm_resume_after_ovfl(pfm_context_t *ctx, unsigned long ovfl_regs, struct pt_regs *regs)
4933 {
4934         pfm_buffer_fmt_t *fmt = ctx->ctx_buf_fmt;
4935         pfm_ovfl_ctrl_t rst_ctrl;
4936         int state;
4937         int ret = 0;
4938
4939         state = ctx->ctx_state;
4940         /*
4941          * Unlock sampling buffer and reset index atomically
4942          * XXX: not really needed when blocking
4943          */
4944         if (CTX_HAS_SMPL(ctx)) {
4945
4946                 rst_ctrl.bits.mask_monitoring = 0;
4947                 rst_ctrl.bits.reset_ovfl_pmds = 0;
4948
4949                 if (state == PFM_CTX_LOADED)
4950                         ret = pfm_buf_fmt_restart_active(fmt, current, &rst_ctrl, ctx->ctx_smpl_hdr, regs);
4951                 else
4952                         ret = pfm_buf_fmt_restart(fmt, current, &rst_ctrl, ctx->ctx_smpl_hdr, regs);
4953         } else {
4954                 rst_ctrl.bits.mask_monitoring = 0;
4955                 rst_ctrl.bits.reset_ovfl_pmds = 1;
4956         }
4957
4958         if (ret == 0) {
4959                 if (rst_ctrl.bits.reset_ovfl_pmds) {
4960                         pfm_reset_regs(ctx, &ovfl_regs, PFM_PMD_LONG_RESET);
4961                 }
4962                 if (rst_ctrl.bits.mask_monitoring == 0) {
4963                         DPRINT(("resuming monitoring\n"));
4964                         if (ctx->ctx_state == PFM_CTX_MASKED) pfm_restore_monitoring(current);
4965                 } else {
4966                         DPRINT(("stopping monitoring\n"));
4967                         //pfm_stop_monitoring(current, regs);
4968                 }
4969                 ctx->ctx_state = PFM_CTX_LOADED;
4970         }
4971 }
4972
4973 /*
4974  * context MUST BE LOCKED when calling
4975  * can only be called for current
4976  */
4977 static void
4978 pfm_context_force_terminate(pfm_context_t *ctx, struct pt_regs *regs)
4979 {
4980         int ret;
4981
4982         DPRINT(("entering for [%d]\n", task_pid_nr(current)));
4983
4984         ret = pfm_context_unload(ctx, NULL, 0, regs);
4985         if (ret) {
4986                 printk(KERN_ERR "pfm_context_force_terminate: [%d] unloaded failed with %d\n", task_pid_nr(current), ret);
4987         }
4988
4989         /*
4990          * and wakeup controlling task, indicating we are now disconnected
4991          */
4992         wake_up_interruptible(&ctx->ctx_zombieq);
4993
4994         /*
4995          * given that context is still locked, the controlling
4996          * task will only get access when we return from
4997          * pfm_handle_work().
4998          */
4999 }
5000
5001 static int pfm_ovfl_notify_user(pfm_context_t *ctx, unsigned long ovfl_pmds);
5002
5003  /*
5004   * pfm_handle_work() can be called with interrupts enabled
5005   * (TIF_NEED_RESCHED) or disabled. The down_interruptible
5006   * call may sleep, therefore we must re-enable interrupts
5007   * to avoid deadlocks. It is safe to do so because this function
5008   * is called ONLY when returning to user level (pUStk=1), in which case
5009   * there is no risk of kernel stack overflow due to deep
5010   * interrupt nesting.
5011   */
5012 void
5013 pfm_handle_work(void)
5014 {
5015         pfm_context_t *ctx;
5016         struct pt_regs *regs;
5017         unsigned long flags, dummy_flags;
5018         unsigned long ovfl_regs;
5019         unsigned int reason;
5020         int ret;
5021
5022         ctx = PFM_GET_CTX(current);
5023         if (ctx == NULL) {
5024                 printk(KERN_ERR "perfmon: [%d] has no PFM context\n",
5025                         task_pid_nr(current));
5026                 return;
5027         }
5028
5029         PROTECT_CTX(ctx, flags);
5030
5031         PFM_SET_WORK_PENDING(current, 0);
5032
5033         regs = task_pt_regs(current);
5034
5035         /*
5036          * extract reason for being here and clear
5037          */
5038         reason = ctx->ctx_fl_trap_reason;
5039         ctx->ctx_fl_trap_reason = PFM_TRAP_REASON_NONE;
5040         ovfl_regs = ctx->ctx_ovfl_regs[0];
5041
5042         DPRINT(("reason=%d state=%d\n", reason, ctx->ctx_state));
5043
5044         /*
5045          * must be done before we check for simple-reset mode
5046          */
5047         if (ctx->ctx_fl_going_zombie || ctx->ctx_state == PFM_CTX_ZOMBIE)
5048                 goto do_zombie;
5049
5050         //if (CTX_OVFL_NOBLOCK(ctx)) goto skip_blocking;
5051         if (reason == PFM_TRAP_REASON_RESET)
5052                 goto skip_blocking;
5053
5054         /*
5055          * restore interrupt mask to what it was on entry.
5056          * Could be enabled/diasbled.
5057          */
5058         UNPROTECT_CTX(ctx, flags);
5059
5060         /*
5061          * force interrupt enable because of down_interruptible()
5062          */
5063         local_irq_enable();
5064
5065         DPRINT(("before block sleeping\n"));
5066
5067         /*
5068          * may go through without blocking on SMP systems
5069          * if restart has been received already by the time we call down()
5070          */
5071         ret = wait_for_completion_interruptible(&ctx->ctx_restart_done);
5072
5073         DPRINT(("after block sleeping ret=%d\n", ret));
5074
5075         /*
5076          * lock context and mask interrupts again
5077          * We save flags into a dummy because we may have
5078          * altered interrupts mask compared to entry in this
5079          * function.
5080          */
5081         PROTECT_CTX(ctx, dummy_flags);
5082
5083         /*
5084          * we need to read the ovfl_regs only after wake-up
5085          * because we may have had pfm_write_pmds() in between
5086          * and that can changed PMD values and therefore 
5087          * ovfl_regs is reset for these new PMD values.
5088          */
5089         ovfl_regs = ctx->ctx_ovfl_regs[0];
5090
5091         if (ctx->ctx_fl_going_zombie) {
5092 do_zombie:
5093                 DPRINT(("context is zombie, bailing out\n"));
5094                 pfm_context_force_terminate(ctx, regs);
5095                 goto nothing_to_do;
5096         }
5097         /*
5098          * in case of interruption of down() we don't restart anything
5099          */
5100         if (ret < 0)
5101                 goto nothing_to_do;
5102
5103 skip_blocking:
5104         pfm_resume_after_ovfl(ctx, ovfl_regs, regs);
5105         ctx->ctx_ovfl_regs[0] = 0UL;
5106
5107 nothing_to_do:
5108         /*
5109          * restore flags as they were upon entry
5110          */
5111         UNPROTECT_CTX(ctx, flags);
5112 }
5113
5114 static int
5115 pfm_notify_user(pfm_context_t *ctx, pfm_msg_t *msg)
5116 {
5117         if (ctx->ctx_state == PFM_CTX_ZOMBIE) {
5118                 DPRINT(("ignoring overflow notification, owner is zombie\n"));
5119                 return 0;
5120         }
5121
5122         DPRINT(("waking up somebody\n"));
5123
5124         if (msg) wake_up_interruptible(&ctx->ctx_msgq_wait);
5125
5126         /*
5127          * safe, we are not in intr handler, nor in ctxsw when
5128          * we come here
5129          */
5130         kill_fasync (&ctx->ctx_async_queue, SIGIO, POLL_IN);
5131
5132         return 0;
5133 }
5134
5135 static int
5136 pfm_ovfl_notify_user(pfm_context_t *ctx, unsigned long ovfl_pmds)
5137 {
5138         pfm_msg_t *msg = NULL;
5139
5140         if (ctx->ctx_fl_no_msg == 0) {
5141                 msg = pfm_get_new_msg(ctx);
5142                 if (msg == NULL) {
5143                         printk(KERN_ERR "perfmon: pfm_ovfl_notify_user no more notification msgs\n");
5144                         return -1;
5145                 }
5146
5147                 msg->pfm_ovfl_msg.msg_type         = PFM_MSG_OVFL;
5148                 msg->pfm_ovfl_msg.msg_ctx_fd       = ctx->ctx_fd;
5149                 msg->pfm_ovfl_msg.msg_active_set   = 0;
5150                 msg->pfm_ovfl_msg.msg_ovfl_pmds[0] = ovfl_pmds;
5151                 msg->pfm_ovfl_msg.msg_ovfl_pmds[1] = 0UL;
5152                 msg->pfm_ovfl_msg.msg_ovfl_pmds[2] = 0UL;
5153                 msg->pfm_ovfl_msg.msg_ovfl_pmds[3] = 0UL;
5154                 msg->pfm_ovfl_msg.msg_tstamp       = 0UL;
5155         }
5156
5157         DPRINT(("ovfl msg: msg=%p no_msg=%d fd=%d ovfl_pmds=0x%lx\n",
5158                 msg,
5159                 ctx->ctx_fl_no_msg,
5160                 ctx->ctx_fd,
5161                 ovfl_pmds));
5162
5163         return pfm_notify_user(ctx, msg);
5164 }
5165
5166 static int
5167 pfm_end_notify_user(pfm_context_t *ctx)
5168 {
5169         pfm_msg_t *msg;
5170
5171         msg = pfm_get_new_msg(ctx);
5172         if (msg == NULL) {
5173                 printk(KERN_ERR "perfmon: pfm_end_notify_user no more notification msgs\n");
5174                 return -1;
5175         }
5176         /* no leak */
5177         memset(msg, 0, sizeof(*msg));
5178
5179         msg->pfm_end_msg.msg_type    = PFM_MSG_END;
5180         msg->pfm_end_msg.msg_ctx_fd  = ctx->ctx_fd;
5181         msg->pfm_ovfl_msg.msg_tstamp = 0UL;
5182
5183         DPRINT(("end msg: msg=%p no_msg=%d ctx_fd=%d\n",
5184                 msg,
5185                 ctx->ctx_fl_no_msg,
5186                 ctx->ctx_fd));
5187
5188         return pfm_notify_user(ctx, msg);
5189 }
5190
5191 /*
5192  * main overflow processing routine.
5193  * it can be called from the interrupt path or explicitly during the context switch code
5194  */
5195 static void pfm_overflow_handler(struct task_struct *task, pfm_context_t *ctx,
5196                                 unsigned long pmc0, struct pt_regs *regs)
5197 {
5198         pfm_ovfl_arg_t *ovfl_arg;
5199         unsigned long mask;
5200         unsigned long old_val, ovfl_val, new_val;
5201         unsigned long ovfl_notify = 0UL, ovfl_pmds = 0UL, smpl_pmds = 0UL, reset_pmds;
5202         unsigned long tstamp;
5203         pfm_ovfl_ctrl_t ovfl_ctrl;
5204         unsigned int i, has_smpl;
5205         int must_notify = 0;
5206
5207         if (unlikely(ctx->ctx_state == PFM_CTX_ZOMBIE)) goto stop_monitoring;
5208
5209         /*
5210          * sanity test. Should never happen
5211          */
5212         if (unlikely((pmc0 & 0x1) == 0)) goto sanity_check;
5213
5214         tstamp   = ia64_get_itc();
5215         mask     = pmc0 >> PMU_FIRST_COUNTER;
5216         ovfl_val = pmu_conf->ovfl_val;
5217         has_smpl = CTX_HAS_SMPL(ctx);
5218
5219         DPRINT_ovfl(("pmc0=0x%lx pid=%d iip=0x%lx, %s "
5220                      "used_pmds=0x%lx\n",
5221                         pmc0,
5222                         task ? task_pid_nr(task): -1,
5223                         (regs ? regs->cr_iip : 0),
5224                         CTX_OVFL_NOBLOCK(ctx) ? "nonblocking" : "blocking",
5225                         ctx->ctx_used_pmds[0]));
5226
5227
5228         /*
5229          * first we update the virtual counters
5230          * assume there was a prior ia64_srlz_d() issued
5231          */
5232         for (i = PMU_FIRST_COUNTER; mask ; i++, mask >>= 1) {
5233
5234                 /* skip pmd which did not overflow */
5235                 if ((mask & 0x1) == 0) continue;
5236
5237                 /*
5238                  * Note that the pmd is not necessarily 0 at this point as qualified events
5239                  * may have happened before the PMU was frozen. The residual count is not
5240                  * taken into consideration here but will be with any read of the pmd via
5241                  * pfm_read_pmds().
5242                  */
5243                 old_val              = new_val = ctx->ctx_pmds[i].val;
5244                 new_val             += 1 + ovfl_val;
5245                 ctx->ctx_pmds[i].val = new_val;
5246
5247                 /*
5248                  * check for overflow condition
5249                  */
5250                 if (likely(old_val > new_val)) {
5251                         ovfl_pmds |= 1UL << i;
5252                         if (PMC_OVFL_NOTIFY(ctx, i)) ovfl_notify |= 1UL << i;
5253                 }
5254
5255                 DPRINT_ovfl(("ctx_pmd[%d].val=0x%lx old_val=0x%lx pmd=0x%lx ovfl_pmds=0x%lx ovfl_notify=0x%lx\n",
5256                         i,
5257                         new_val,
5258                         old_val,
5259                         ia64_get_pmd(i) & ovfl_val,
5260                         ovfl_pmds,
5261                         ovfl_notify));
5262         }
5263
5264         /*
5265          * there was no 64-bit overflow, nothing else to do
5266          */
5267         if (ovfl_pmds == 0UL) return;
5268
5269         /* 
5270          * reset all control bits
5271          */
5272         ovfl_ctrl.val = 0;
5273         reset_pmds    = 0UL;
5274
5275         /*
5276          * if a sampling format module exists, then we "cache" the overflow by 
5277          * calling the module's handler() routine.
5278          */
5279         if (has_smpl) {
5280                 unsigned long start_cycles, end_cycles;
5281                 unsigned long pmd_mask;
5282                 int j, k, ret = 0;
5283                 int this_cpu = smp_processor_id();
5284
5285                 pmd_mask = ovfl_pmds >> PMU_FIRST_COUNTER;
5286                 ovfl_arg = &ctx->ctx_ovfl_arg;
5287
5288                 prefetch(ctx->ctx_smpl_hdr);
5289
5290                 for(i=PMU_FIRST_COUNTER; pmd_mask && ret == 0; i++, pmd_mask >>=1) {
5291
5292                         mask = 1UL << i;
5293
5294                         if ((pmd_mask & 0x1) == 0) continue;
5295
5296                         ovfl_arg->ovfl_pmd      = (unsigned char )i;
5297                         ovfl_arg->ovfl_notify   = ovfl_notify & mask ? 1 : 0;
5298                         ovfl_arg->active_set    = 0;
5299                         ovfl_arg->ovfl_ctrl.val = 0; /* module must fill in all fields */
5300                         ovfl_arg->smpl_pmds[0]  = smpl_pmds = ctx->ctx_pmds[i].smpl_pmds[0];
5301
5302                         ovfl_arg->pmd_value      = ctx->ctx_pmds[i].val;
5303                         ovfl_arg->pmd_last_reset = ctx->ctx_pmds[i].lval;
5304                         ovfl_arg->pmd_eventid    = ctx->ctx_pmds[i].eventid;
5305
5306                         /*
5307                          * copy values of pmds of interest. Sampling format may copy them
5308                          * into sampling buffer.
5309                          */
5310                         if (smpl_pmds) {
5311                                 for(j=0, k=0; smpl_pmds; j++, smpl_pmds >>=1) {
5312                                         if ((smpl_pmds & 0x1) == 0) continue;
5313                                         ovfl_arg->smpl_pmds_values[k++] = PMD_IS_COUNTING(j) ?  pfm_read_soft_counter(ctx, j) : ia64_get_pmd(j);
5314                                         DPRINT_ovfl(("smpl_pmd[%d]=pmd%u=0x%lx\n", k-1, j, ovfl_arg->smpl_pmds_values[k-1]));
5315                                 }
5316                         }
5317
5318                         pfm_stats[this_cpu].pfm_smpl_handler_calls++;
5319
5320                         start_cycles = ia64_get_itc();
5321
5322                         /*
5323                          * call custom buffer format record (handler) routine
5324                          */
5325                         ret = (*ctx->ctx_buf_fmt->fmt_handler)(task, ctx->ctx_smpl_hdr, ovfl_arg, regs, tstamp);
5326
5327                         end_cycles = ia64_get_itc();
5328
5329                         /*
5330                          * For those controls, we take the union because they have
5331                          * an all or nothing behavior.
5332                          */
5333                         ovfl_ctrl.bits.notify_user     |= ovfl_arg->ovfl_ctrl.bits.notify_user;
5334                         ovfl_ctrl.bits.block_task      |= ovfl_arg->ovfl_ctrl.bits.block_task;
5335                         ovfl_ctrl.bits.mask_monitoring |= ovfl_arg->ovfl_ctrl.bits.mask_monitoring;
5336                         /*
5337                          * build the bitmask of pmds to reset now
5338                          */
5339                         if (ovfl_arg->ovfl_ctrl.bits.reset_ovfl_pmds) reset_pmds |= mask;
5340
5341                         pfm_stats[this_cpu].pfm_smpl_handler_cycles += end_cycles - start_cycles;
5342                 }
5343                 /*
5344                  * when the module cannot handle the rest of the overflows, we abort right here
5345                  */
5346                 if (ret && pmd_mask) {
5347                         DPRINT(("handler aborts leftover ovfl_pmds=0x%lx\n",
5348                                 pmd_mask<<PMU_FIRST_COUNTER));
5349                 }
5350                 /*
5351                  * remove the pmds we reset now from the set of pmds to reset in pfm_restart()
5352                  */
5353                 ovfl_pmds &= ~reset_pmds;
5354         } else {
5355                 /*
5356                  * when no sampling module is used, then the default
5357                  * is to notify on overflow if requested by user
5358                  */
5359                 ovfl_ctrl.bits.notify_user     = ovfl_notify ? 1 : 0;
5360                 ovfl_ctrl.bits.block_task      = ovfl_notify ? 1 : 0;
5361                 ovfl_ctrl.bits.mask_monitoring = ovfl_notify ? 1 : 0; /* XXX: change for saturation */
5362                 ovfl_ctrl.bits.reset_ovfl_pmds = ovfl_notify ? 0 : 1;
5363                 /*
5364                  * if needed, we reset all overflowed pmds
5365                  */
5366                 if (ovfl_notify == 0) reset_pmds = ovfl_pmds;
5367         }
5368
5369         DPRINT_ovfl(("ovfl_pmds=0x%lx reset_pmds=0x%lx\n", ovfl_pmds, reset_pmds));
5370
5371         /*
5372          * reset the requested PMD registers using the short reset values
5373          */
5374         if (reset_pmds) {
5375                 unsigned long bm = reset_pmds;
5376                 pfm_reset_regs(ctx, &bm, PFM_PMD_SHORT_RESET);
5377         }
5378
5379         if (ovfl_notify && ovfl_ctrl.bits.notify_user) {
5380                 /*
5381                  * keep track of what to reset when unblocking
5382                  */
5383                 ctx->ctx_ovfl_regs[0] = ovfl_pmds;
5384
5385                 /*
5386                  * check for blocking context 
5387                  */
5388                 if (CTX_OVFL_NOBLOCK(ctx) == 0 && ovfl_ctrl.bits.block_task) {
5389
5390                         ctx->ctx_fl_trap_reason = PFM_TRAP_REASON_BLOCK;
5391
5392                         /*
5393                          * set the perfmon specific checking pending work for the task
5394                          */
5395                         PFM_SET_WORK_PENDING(task, 1);
5396
5397                         /*
5398                          * when coming from ctxsw, current still points to the
5399                          * previous task, therefore we must work with task and not current.
5400                          */
5401                         set_notify_resume(task);
5402                 }
5403                 /*
5404                  * defer until state is changed (shorten spin window). the context is locked
5405                  * anyway, so the signal receiver would come spin for nothing.
5406                  */
5407                 must_notify = 1;
5408         }
5409
5410         DPRINT_ovfl(("owner [%d] pending=%ld reason=%u ovfl_pmds=0x%lx ovfl_notify=0x%lx masked=%d\n",
5411                         GET_PMU_OWNER() ? task_pid_nr(GET_PMU_OWNER()) : -1,
5412                         PFM_GET_WORK_PENDING(task),
5413                         ctx->ctx_fl_trap_reason,
5414                         ovfl_pmds,
5415                         ovfl_notify,
5416                         ovfl_ctrl.bits.mask_monitoring ? 1 : 0));
5417         /*
5418          * in case monitoring must be stopped, we toggle the psr bits
5419          */
5420         if (ovfl_ctrl.bits.mask_monitoring) {
5421                 pfm_mask_monitoring(task);
5422                 ctx->ctx_state = PFM_CTX_MASKED;
5423                 ctx->ctx_fl_can_restart = 1;
5424         }
5425
5426         /*
5427          * send notification now
5428          */
5429         if (must_notify) pfm_ovfl_notify_user(ctx, ovfl_notify);
5430
5431         return;
5432
5433 sanity_check:
5434         printk(KERN_ERR "perfmon: CPU%d overflow handler [%d] pmc0=0x%lx\n",
5435                         smp_processor_id(),
5436                         task ? task_pid_nr(task) : -1,
5437                         pmc0);
5438         return;
5439
5440 stop_monitoring:
5441         /*
5442          * in SMP, zombie context is never restored but reclaimed in pfm_load_regs().
5443          * Moreover, zombies are also reclaimed in pfm_save_regs(). Therefore we can
5444          * come here as zombie only if the task is the current task. In which case, we
5445          * can access the PMU  hardware directly.
5446          *
5447          * Note that zombies do have PM_VALID set. So here we do the minimal.
5448          *
5449          * In case the context was zombified it could not be reclaimed at the time
5450          * the monitoring program exited. At this point, the PMU reservation has been
5451          * returned, the sampiing buffer has been freed. We must convert this call
5452          * into a spurious interrupt. However, we must also avoid infinite overflows
5453          * by stopping monitoring for this task. We can only come here for a per-task
5454          * context. All we need to do is to stop monitoring using the psr bits which
5455          * are always task private. By re-enabling secure montioring, we ensure that
5456          * the monitored task will not be able to re-activate monitoring.
5457          * The task will eventually be context switched out, at which point the context
5458          * will be reclaimed (that includes releasing ownership of the PMU).
5459          *
5460          * So there might be a window of time where the number of per-task session is zero
5461          * yet one PMU might have a owner and get at most one overflow interrupt for a zombie
5462          * context. This is safe because if a per-task session comes in, it will push this one
5463          * out and by the virtue on pfm_save_regs(), this one will disappear. If a system wide
5464          * session is force on that CPU, given that we use task pinning, pfm_save_regs() will
5465          * also push our zombie context out.
5466          *
5467          * Overall pretty hairy stuff....
5468          */
5469         DPRINT(("ctx is zombie for [%d], converted to spurious\n", task ? task_pid_nr(task): -1));
5470         pfm_clear_psr_up();
5471         ia64_psr(regs)->up = 0;
5472         ia64_psr(regs)->sp = 1;
5473         return;
5474 }
5475
5476 static int
5477 pfm_do_interrupt_handler(void *arg, struct pt_regs *regs)
5478 {
5479         struct task_struct *task;
5480         pfm_context_t *ctx;
5481         unsigned long flags;
5482         u64 pmc0;
5483         int this_cpu = smp_processor_id();
5484         int retval = 0;
5485
5486         pfm_stats[this_cpu].pfm_ovfl_intr_count++;
5487
5488         /*
5489          * srlz.d done before arriving here
5490          */
5491         pmc0 = ia64_get_pmc(0);
5492
5493         task = GET_PMU_OWNER();
5494         ctx  = GET_PMU_CTX();
5495
5496         /*
5497          * if we have some pending bits set
5498          * assumes : if any PMC0.bit[63-1] is set, then PMC0.fr = 1
5499          */
5500         if (PMC0_HAS_OVFL(pmc0) && task) {
5501                 /*
5502                  * we assume that pmc0.fr is always set here
5503                  */
5504
5505                 /* sanity check */
5506                 if (!ctx) goto report_spurious1;
5507
5508                 if (ctx->ctx_fl_system == 0 && (task->thread.flags & IA64_THREAD_PM_VALID) == 0) 
5509                         goto report_spurious2;
5510
5511                 PROTECT_CTX_NOPRINT(ctx, flags);
5512
5513                 pfm_overflow_handler(task, ctx, pmc0, regs);
5514
5515                 UNPROTECT_CTX_NOPRINT(ctx, flags);
5516
5517         } else {
5518                 pfm_stats[this_cpu].pfm_spurious_ovfl_intr_count++;
5519                 retval = -1;
5520         }
5521         /*
5522          * keep it unfrozen at all times
5523          */
5524         pfm_unfreeze_pmu();
5525
5526         return retval;
5527
5528 report_spurious1:
5529         printk(KERN_INFO "perfmon: spurious overflow interrupt on CPU%d: process %d has no PFM context\n",
5530                 this_cpu, task_pid_nr(task));
5531         pfm_unfreeze_pmu();
5532         return -1;
5533 report_spurious2:
5534         printk(KERN_INFO "perfmon: spurious overflow interrupt on CPU%d: process %d, invalid flag\n", 
5535                 this_cpu, 
5536                 task_pid_nr(task));
5537         pfm_unfreeze_pmu();
5538         return -1;
5539 }
5540
5541 static irqreturn_t
5542 pfm_interrupt_handler(int irq, void *arg)
5543 {
5544         unsigned long start_cycles, total_cycles;
5545         unsigned long min, max;
5546         int this_cpu;
5547         int ret;
5548         struct pt_regs *regs = get_irq_regs();
5549
5550         this_cpu = get_cpu();
5551         if (likely(!pfm_alt_intr_handler)) {
5552                 min = pfm_stats[this_cpu].pfm_ovfl_intr_cycles_min;
5553                 max = pfm_stats[this_cpu].pfm_ovfl_intr_cycles_max;
5554
5555                 start_cycles = ia64_get_itc();
5556
5557                 ret = pfm_do_interrupt_handler(arg, regs);
5558
5559                 total_cycles = ia64_get_itc();
5560
5561                 /*
5562                  * don't measure spurious interrupts
5563                  */
5564                 if (likely(ret == 0)) {
5565                         total_cycles -= start_cycles;
5566
5567                         if (total_cycles < min) pfm_stats[this_cpu].pfm_ovfl_intr_cycles_min = total_cycles;
5568                         if (total_cycles > max) pfm_stats[this_cpu].pfm_ovfl_intr_cycles_max = total_cycles;
5569
5570                         pfm_stats[this_cpu].pfm_ovfl_intr_cycles += total_cycles;
5571                 }
5572         }
5573         else {
5574                 (*pfm_alt_intr_handler->handler)(irq, arg, regs);
5575         }
5576
5577         put_cpu();
5578         return IRQ_HANDLED;
5579 }
5580
5581 /*
5582  * /proc/perfmon interface, for debug only
5583  */
5584
5585 #define PFM_PROC_SHOW_HEADER    ((void *)(long)nr_cpu_ids+1)
5586
5587 static void *
5588 pfm_proc_start(struct seq_file *m, loff_t *pos)
5589 {
5590         if (*pos == 0) {
5591                 return PFM_PROC_SHOW_HEADER;
5592         }
5593
5594         while (*pos <= nr_cpu_ids) {
5595                 if (cpu_online(*pos - 1)) {
5596                         return (void *)*pos;
5597                 }
5598                 ++*pos;
5599         }
5600         return NULL;
5601 }
5602
5603 static void *
5604 pfm_proc_next(struct seq_file *m, void *v, loff_t *pos)
5605 {
5606         ++*pos;
5607         return pfm_proc_start(m, pos);
5608 }
5609
5610 static void
5611 pfm_proc_stop(struct seq_file *m, void *v)
5612 {
5613 }
5614
5615 static void
5616 pfm_proc_show_header(struct seq_file *m)
5617 {
5618         struct list_head * pos;
5619         pfm_buffer_fmt_t * entry;
5620         unsigned long flags;
5621
5622         seq_printf(m,
5623                 "perfmon version           : %u.%u\n"
5624                 "model                     : %s\n"
5625                 "fastctxsw                 : %s\n"
5626                 "expert mode               : %s\n"
5627                 "ovfl_mask                 : 0x%lx\n"
5628                 "PMU flags                 : 0x%x\n",
5629                 PFM_VERSION_MAJ, PFM_VERSION_MIN,
5630                 pmu_conf->pmu_name,
5631                 pfm_sysctl.fastctxsw > 0 ? "Yes": "No",
5632                 pfm_sysctl.expert_mode > 0 ? "Yes": "No",
5633                 pmu_conf->ovfl_val,
5634                 pmu_conf->flags);
5635
5636         LOCK_PFS(flags);
5637
5638         seq_printf(m,
5639                 "proc_sessions             : %u\n"
5640                 "sys_sessions              : %u\n"
5641                 "sys_use_dbregs            : %u\n"
5642                 "ptrace_use_dbregs         : %u\n",
5643                 pfm_sessions.pfs_task_sessions,
5644                 pfm_sessions.pfs_sys_sessions,
5645                 pfm_sessions.pfs_sys_use_dbregs,
5646                 pfm_sessions.pfs_ptrace_use_dbregs);
5647
5648         UNLOCK_PFS(flags);
5649
5650         spin_lock(&pfm_buffer_fmt_lock);
5651
5652         list_for_each(pos, &pfm_buffer_fmt_list) {
5653                 entry = list_entry(pos, pfm_buffer_fmt_t, fmt_list);
5654                 seq_printf(m, "format                    : %02x-%02x-%02x-%02x-%02x-%02x-%02x-%02x-%02x-%02x-%02x-%02x-%02x-%02x-%02x-%02x %s\n",
5655                         entry->fmt_uuid[0],
5656                         entry->fmt_uuid[1],
5657                         entry->fmt_uuid[2],
5658                         entry->fmt_uuid[3],
5659                         entry->fmt_uuid[4],
5660                         entry->fmt_uuid[5],
5661                         entry->fmt_uuid[6],
5662                         entry->fmt_uuid[7],
5663                         entry->fmt_uuid[8],
5664                         entry->fmt_uuid[9],
5665                         entry->fmt_uuid[10],
5666                         entry->fmt_uuid[11],
5667                         entry->fmt_uuid[12],
5668                         entry->fmt_uuid[13],
5669                         entry->fmt_uuid[14],
5670                         entry->fmt_uuid[15],
5671                         entry->fmt_name);
5672         }
5673         spin_unlock(&pfm_buffer_fmt_lock);
5674
5675 }
5676
5677 static int
5678 pfm_proc_show(struct seq_file *m, void *v)
5679 {
5680         unsigned long psr;
5681         unsigned int i;
5682         int cpu;
5683
5684         if (v == PFM_PROC_SHOW_HEADER) {
5685                 pfm_proc_show_header(m);
5686                 return 0;
5687         }
5688
5689         /* show info for CPU (v - 1) */
5690
5691         cpu = (long)v - 1;
5692         seq_printf(m,
5693                 "CPU%-2d overflow intrs      : %lu\n"
5694                 "CPU%-2d overflow cycles     : %lu\n"
5695                 "CPU%-2d overflow min        : %lu\n"
5696                 "CPU%-2d overflow max        : %lu\n"
5697                 "CPU%-2d smpl handler calls  : %lu\n"
5698                 "CPU%-2d smpl handler cycles : %lu\n"
5699                 "CPU%-2d spurious intrs      : %lu\n"
5700                 "CPU%-2d replay   intrs      : %lu\n"
5701                 "CPU%-2d syst_wide           : %d\n"
5702                 "CPU%-2d dcr_pp              : %d\n"
5703                 "CPU%-2d exclude idle        : %d\n"
5704                 "CPU%-2d owner               : %d\n"
5705                 "CPU%-2d context             : %p\n"
5706                 "CPU%-2d activations         : %lu\n",
5707                 cpu, pfm_stats[cpu].pfm_ovfl_intr_count,
5708                 cpu, pfm_stats[cpu].pfm_ovfl_intr_cycles,
5709                 cpu, pfm_stats[cpu].pfm_ovfl_intr_cycles_min,
5710                 cpu, pfm_stats[cpu].pfm_ovfl_intr_cycles_max,
5711                 cpu, pfm_stats[cpu].pfm_smpl_handler_calls,
5712                 cpu, pfm_stats[cpu].pfm_smpl_handler_cycles,
5713                 cpu, pfm_stats[cpu].pfm_spurious_ovfl_intr_count,
5714                 cpu, pfm_stats[cpu].pfm_replay_ovfl_intr_count,
5715                 cpu, pfm_get_cpu_data(pfm_syst_info, cpu) & PFM_CPUINFO_SYST_WIDE ? 1 : 0,
5716                 cpu, pfm_get_cpu_data(pfm_syst_info, cpu) & PFM_CPUINFO_DCR_PP ? 1 : 0,
5717                 cpu, pfm_get_cpu_data(pfm_syst_info, cpu) & PFM_CPUINFO_EXCL_IDLE ? 1 : 0,
5718                 cpu, pfm_get_cpu_data(pmu_owner, cpu) ? pfm_get_cpu_data(pmu_owner, cpu)->pid: -1,
5719                 cpu, pfm_get_cpu_data(pmu_ctx, cpu),
5720                 cpu, pfm_get_cpu_data(pmu_activation_number, cpu));
5721
5722         if (num_online_cpus() == 1 && pfm_sysctl.debug > 0) {
5723
5724                 psr = pfm_get_psr();
5725
5726                 ia64_srlz_d();
5727
5728                 seq_printf(m, 
5729                         "CPU%-2d psr                 : 0x%lx\n"
5730                         "CPU%-2d pmc0                : 0x%lx\n", 
5731                         cpu, psr,
5732                         cpu, ia64_get_pmc(0));
5733
5734                 for (i=0; PMC_IS_LAST(i) == 0;  i++) {
5735                         if (PMC_IS_COUNTING(i) == 0) continue;
5736                         seq_printf(m, 
5737                                 "CPU%-2d pmc%u                : 0x%lx\n"
5738                                 "CPU%-2d pmd%u                : 0x%lx\n", 
5739                                 cpu, i, ia64_get_pmc(i),
5740                                 cpu, i, ia64_get_pmd(i));
5741                 }
5742         }
5743         return 0;
5744 }
5745
5746 const struct seq_operations pfm_seq_ops = {
5747         .start =        pfm_proc_start,
5748         .next =         pfm_proc_next,
5749         .stop =         pfm_proc_stop,
5750         .show =         pfm_proc_show
5751 };
5752
5753 static int
5754 pfm_proc_open(struct inode *inode, struct file *file)
5755 {
5756         return seq_open(file, &pfm_seq_ops);
5757 }
5758
5759
5760 /*
5761  * we come here as soon as local_cpu_data->pfm_syst_wide is set. this happens
5762  * during pfm_enable() hence before pfm_start(). We cannot assume monitoring
5763  * is active or inactive based on mode. We must rely on the value in
5764  * local_cpu_data->pfm_syst_info
5765  */
5766 void
5767 pfm_syst_wide_update_task(struct task_struct *task, unsigned long info, int is_ctxswin)
5768 {
5769         struct pt_regs *regs;
5770         unsigned long dcr;
5771         unsigned long dcr_pp;
5772
5773         dcr_pp = info & PFM_CPUINFO_DCR_PP ? 1 : 0;
5774
5775         /*
5776          * pid 0 is guaranteed to be the idle task. There is one such task with pid 0
5777          * on every CPU, so we can rely on the pid to identify the idle task.
5778          */
5779         if ((info & PFM_CPUINFO_EXCL_IDLE) == 0 || task->pid) {
5780                 regs = task_pt_regs(task);
5781                 ia64_psr(regs)->pp = is_ctxswin ? dcr_pp : 0;
5782                 return;
5783         }
5784         /*
5785          * if monitoring has started
5786          */
5787         if (dcr_pp) {
5788                 dcr = ia64_getreg(_IA64_REG_CR_DCR);
5789                 /*
5790                  * context switching in?
5791                  */
5792                 if (is_ctxswin) {
5793                         /* mask monitoring for the idle task */
5794                         ia64_setreg(_IA64_REG_CR_DCR, dcr & ~IA64_DCR_PP);
5795                         pfm_clear_psr_pp();
5796                         ia64_srlz_i();
5797                         return;
5798                 }
5799                 /*
5800                  * context switching out
5801                  * restore monitoring for next task
5802                  *
5803                  * Due to inlining this odd if-then-else construction generates
5804                  * better code.
5805                  */
5806                 ia64_setreg(_IA64_REG_CR_DCR, dcr |IA64_DCR_PP);
5807                 pfm_set_psr_pp();
5808                 ia64_srlz_i();
5809         }
5810 }
5811
5812 #ifdef CONFIG_SMP
5813
5814 static void
5815 pfm_force_cleanup(pfm_context_t *ctx, struct pt_regs *regs)
5816 {
5817         struct task_struct *task = ctx->ctx_task;
5818
5819         ia64_psr(regs)->up = 0;
5820         ia64_psr(regs)->sp = 1;
5821
5822         if (GET_PMU_OWNER() == task) {
5823                 DPRINT(("cleared ownership for [%d]\n",
5824                                         task_pid_nr(ctx->ctx_task)));
5825                 SET_PMU_OWNER(NULL, NULL);
5826         }
5827
5828         /*
5829          * disconnect the task from the context and vice-versa
5830          */
5831         PFM_SET_WORK_PENDING(task, 0);
5832
5833         task->thread.pfm_context  = NULL;
5834         task->thread.flags       &= ~IA64_THREAD_PM_VALID;
5835
5836         DPRINT(("force cleanup for [%d]\n",  task_pid_nr(task)));
5837 }
5838
5839
5840 /*
5841  * in 2.6, interrupts are masked when we come here and the runqueue lock is held
5842  */
5843 void
5844 pfm_save_regs(struct task_struct *task)
5845 {
5846         pfm_context_t *ctx;
5847         unsigned long flags;
5848         u64 psr;
5849
5850
5851         ctx = PFM_GET_CTX(task);
5852         if (ctx == NULL) return;
5853
5854         /*
5855          * we always come here with interrupts ALREADY disabled by
5856          * the scheduler. So we simply need to protect against concurrent
5857          * access, not CPU concurrency.
5858          */
5859         flags = pfm_protect_ctx_ctxsw(ctx);
5860
5861         if (ctx->ctx_state == PFM_CTX_ZOMBIE) {
5862                 struct pt_regs *regs = task_pt_regs(task);
5863
5864                 pfm_clear_psr_up();
5865
5866                 pfm_force_cleanup(ctx, regs);
5867
5868                 BUG_ON(ctx->ctx_smpl_hdr);
5869
5870                 pfm_unprotect_ctx_ctxsw(ctx, flags);
5871
5872                 pfm_context_free(ctx);
5873                 return;
5874         }
5875
5876         /*
5877          * save current PSR: needed because we modify it
5878          */
5879         ia64_srlz_d();
5880         psr = pfm_get_psr();
5881
5882         BUG_ON(psr & (IA64_PSR_I));
5883
5884         /*
5885          * stop monitoring:
5886          * This is the last instruction which may generate an overflow
5887          *
5888          * We do not need to set psr.sp because, it is irrelevant in kernel.
5889          * It will be restored from ipsr when going back to user level
5890          */
5891         pfm_clear_psr_up();
5892
5893         /*
5894          * keep a copy of psr.up (for reload)
5895          */
5896         ctx->ctx_saved_psr_up = psr & IA64_PSR_UP;
5897
5898         /*
5899          * release ownership of this PMU.
5900          * PM interrupts are masked, so nothing
5901          * can happen.
5902          */
5903         SET_PMU_OWNER(NULL, NULL);
5904
5905         /*
5906          * we systematically save the PMD as we have no
5907          * guarantee we will be schedule at that same
5908          * CPU again.
5909          */
5910         pfm_save_pmds(ctx->th_pmds, ctx->ctx_used_pmds[0]);
5911
5912         /*
5913          * save pmc0 ia64_srlz_d() done in pfm_save_pmds()
5914          * we will need it on the restore path to check
5915          * for pending overflow.
5916          */
5917         ctx->th_pmcs[0] = ia64_get_pmc(0);
5918
5919         /*
5920          * unfreeze PMU if had pending overflows
5921          */
5922         if (ctx->th_pmcs[0] & ~0x1UL) pfm_unfreeze_pmu();
5923
5924         /*
5925          * finally, allow context access.
5926          * interrupts will still be masked after this call.
5927          */
5928         pfm_unprotect_ctx_ctxsw(ctx, flags);
5929 }
5930
5931 #else /* !CONFIG_SMP */
5932 void
5933 pfm_save_regs(struct task_struct *task)
5934 {
5935         pfm_context_t *ctx;
5936         u64 psr;
5937
5938         ctx = PFM_GET_CTX(task);
5939         if (ctx == NULL) return;
5940
5941         /*
5942          * save current PSR: needed because we modify it
5943          */
5944         psr = pfm_get_psr();
5945
5946         BUG_ON(psr & (IA64_PSR_I));
5947
5948         /*
5949          * stop monitoring:
5950          * This is the last instruction which may generate an overflow
5951          *
5952          * We do not need to set psr.sp because, it is irrelevant in kernel.
5953          * It will be restored from ipsr when going back to user level
5954          */
5955         pfm_clear_psr_up();
5956
5957         /*
5958          * keep a copy of psr.up (for reload)
5959          */
5960         ctx->ctx_saved_psr_up = psr & IA64_PSR_UP;
5961 }
5962
5963 static void
5964 pfm_lazy_save_regs (struct task_struct *task)
5965 {
5966         pfm_context_t *ctx;
5967         unsigned long flags;
5968
5969         { u64 psr  = pfm_get_psr();
5970           BUG_ON(psr & IA64_PSR_UP);
5971         }
5972
5973         ctx = PFM_GET_CTX(task);
5974
5975         /*
5976          * we need to mask PMU overflow here to
5977          * make sure that we maintain pmc0 until
5978          * we save it. overflow interrupts are
5979          * treated as spurious if there is no
5980          * owner.
5981          *
5982          * XXX: I don't think this is necessary
5983          */
5984         PROTECT_CTX(ctx,flags);
5985
5986         /*
5987          * release ownership of this PMU.
5988          * must be done before we save the registers.
5989          *
5990          * after this call any PMU interrupt is treated
5991          * as spurious.
5992          */
5993         SET_PMU_OWNER(NULL, NULL);
5994
5995         /*
5996          * save all the pmds we use
5997          */
5998         pfm_save_pmds(ctx->th_pmds, ctx->ctx_used_pmds[0]);
5999
6000         /*
6001          * save pmc0 ia64_srlz_d() done in pfm_save_pmds()
6002          * it is needed to check for pended overflow
6003          * on the restore path
6004          */
6005         ctx->th_pmcs[0] = ia64_get_pmc(0);
6006
6007         /*
6008          * unfreeze PMU if had pending overflows
6009          */
6010         if (ctx->th_pmcs[0] & ~0x1UL) pfm_unfreeze_pmu();
6011
6012         /*
6013          * now get can unmask PMU interrupts, they will
6014          * be treated as purely spurious and we will not
6015          * lose any information
6016          */
6017         UNPROTECT_CTX(ctx,flags);
6018 }
6019 #endif /* CONFIG_SMP */
6020
6021 #ifdef CONFIG_SMP
6022 /*
6023  * in 2.6, interrupts are masked when we come here and the runqueue lock is held
6024  */
6025 void
6026 pfm_load_regs (struct task_struct *task)
6027 {
6028         pfm_context_t *ctx;
6029         unsigned long pmc_mask = 0UL, pmd_mask = 0UL;
6030         unsigned long flags;
6031         u64 psr, psr_up;
6032         int need_irq_resend;
6033
6034         ctx = PFM_GET_CTX(task);
6035         if (unlikely(ctx == NULL)) return;
6036
6037         BUG_ON(GET_PMU_OWNER());
6038
6039         /*
6040          * possible on unload
6041          */
6042         if (unlikely((task->thread.flags & IA64_THREAD_PM_VALID) == 0)) return;
6043
6044         /*
6045          * we always come here with interrupts ALREADY disabled by
6046          * the scheduler. So we simply need to protect against concurrent
6047          * access, not CPU concurrency.
6048          */
6049         flags = pfm_protect_ctx_ctxsw(ctx);
6050         psr   = pfm_get_psr();
6051
6052         need_irq_resend = pmu_conf->flags & PFM_PMU_IRQ_RESEND;
6053
6054         BUG_ON(psr & (IA64_PSR_UP|IA64_PSR_PP));
6055         BUG_ON(psr & IA64_PSR_I);
6056
6057         if (unlikely(ctx->ctx_state == PFM_CTX_ZOMBIE)) {
6058                 struct pt_regs *regs = task_pt_regs(task);
6059
6060                 BUG_ON(ctx->ctx_smpl_hdr);
6061
6062                 pfm_force_cleanup(ctx, regs);
6063
6064                 pfm_unprotect_ctx_ctxsw(ctx, flags);
6065
6066                 /*
6067                  * this one (kmalloc'ed) is fine with interrupts disabled
6068                  */
6069                 pfm_context_free(ctx);
6070
6071                 return;
6072         }
6073
6074         /*
6075          * we restore ALL the debug registers to avoid picking up
6076          * stale state.
6077          */
6078         if (ctx->ctx_fl_using_dbreg) {
6079                 pfm_restore_ibrs(ctx->ctx_ibrs, pmu_conf->num_ibrs);
6080                 pfm_restore_dbrs(ctx->ctx_dbrs, pmu_conf->num_dbrs);
6081         }
6082         /*
6083          * retrieve saved psr.up
6084          */
6085         psr_up = ctx->ctx_saved_psr_up;
6086
6087         /*
6088          * if we were the last user of the PMU on that CPU,
6089          * then nothing to do except restore psr
6090          */
6091         if (GET_LAST_CPU(ctx) == smp_processor_id() && ctx->ctx_last_activation == GET_ACTIVATION()) {
6092
6093                 /*
6094                  * retrieve partial reload masks (due to user modifications)
6095                  */
6096                 pmc_mask = ctx->ctx_reload_pmcs[0];
6097                 pmd_mask = ctx->ctx_reload_pmds[0];
6098
6099         } else {
6100                 /*
6101                  * To avoid leaking information to the user level when psr.sp=0,
6102                  * we must reload ALL implemented pmds (even the ones we don't use).
6103                  * In the kernel we only allow PFM_READ_PMDS on registers which
6104                  * we initialized or requested (sampling) so there is no risk there.
6105                  */
6106                 pmd_mask = pfm_sysctl.fastctxsw ?  ctx->ctx_used_pmds[0] : ctx->ctx_all_pmds[0];
6107
6108                 /*
6109                  * ALL accessible PMCs are systematically reloaded, unused registers
6110                  * get their default (from pfm_reset_pmu_state()) values to avoid picking
6111                  * up stale configuration.
6112                  *
6113                  * PMC0 is never in the mask. It is always restored separately.
6114                  */
6115                 pmc_mask = ctx->ctx_all_pmcs[0];
6116         }
6117         /*
6118          * when context is MASKED, we will restore PMC with plm=0
6119          * and PMD with stale information, but that's ok, nothing
6120          * will be captured.
6121          *
6122          * XXX: optimize here
6123          */
6124         if (pmd_mask) pfm_restore_pmds(ctx->th_pmds, pmd_mask);
6125         if (pmc_mask) pfm_restore_pmcs(ctx->th_pmcs, pmc_mask);
6126
6127         /*
6128          * check for pending overflow at the time the state
6129          * was saved.
6130          */
6131         if (unlikely(PMC0_HAS_OVFL(ctx->th_pmcs[0]))) {
6132                 /*
6133                  * reload pmc0 with the overflow information
6134                  * On McKinley PMU, this will trigger a PMU interrupt
6135                  */
6136                 ia64_set_pmc(0, ctx->th_pmcs[0]);
6137                 ia64_srlz_d();
6138                 ctx->th_pmcs[0] = 0UL;
6139
6140                 /*
6141                  * will replay the PMU interrupt
6142                  */
6143                 if (need_irq_resend) ia64_resend_irq(IA64_PERFMON_VECTOR);
6144
6145                 pfm_stats[smp_processor_id()].pfm_replay_ovfl_intr_count++;
6146         }
6147
6148         /*
6149          * we just did a reload, so we reset the partial reload fields
6150          */
6151         ctx->ctx_reload_pmcs[0] = 0UL;
6152         ctx->ctx_reload_pmds[0] = 0UL;
6153
6154         SET_LAST_CPU(ctx, smp_processor_id());
6155
6156         /*
6157          * dump activation value for this PMU
6158          */
6159         INC_ACTIVATION();
6160         /*
6161          * record current activation for this context
6162          */
6163         SET_ACTIVATION(ctx);
6164
6165         /*
6166          * establish new ownership. 
6167          */
6168         SET_PMU_OWNER(task, ctx);
6169
6170         /*
6171          * restore the psr.up bit. measurement
6172          * is active again.
6173          * no PMU interrupt can happen at this point
6174          * because we still have interrupts disabled.
6175          */
6176         if (likely(psr_up)) pfm_set_psr_up();
6177
6178         /*
6179          * allow concurrent access to context
6180          */
6181         pfm_unprotect_ctx_ctxsw(ctx, flags);
6182 }
6183 #else /*  !CONFIG_SMP */
6184 /*
6185  * reload PMU state for UP kernels
6186  * in 2.5 we come here with interrupts disabled
6187  */
6188 void
6189 pfm_load_regs (struct task_struct *task)
6190 {
6191         pfm_context_t *ctx;
6192         struct task_struct *owner;
6193         unsigned long pmd_mask, pmc_mask;
6194         u64 psr, psr_up;
6195         int need_irq_resend;
6196
6197         owner = GET_PMU_OWNER();
6198         ctx   = PFM_GET_CTX(task);
6199         psr   = pfm_get_psr();
6200
6201         BUG_ON(psr & (IA64_PSR_UP|IA64_PSR_PP));
6202         BUG_ON(psr & IA64_PSR_I);
6203
6204         /*
6205          * we restore ALL the debug registers to avoid picking up
6206          * stale state.
6207          *
6208          * This must be done even when the task is still the owner
6209          * as the registers may have been modified via ptrace()
6210          * (not perfmon) by the previous task.
6211          */
6212         if (ctx->ctx_fl_using_dbreg) {
6213                 pfm_restore_ibrs(ctx->ctx_ibrs, pmu_conf->num_ibrs);
6214                 pfm_restore_dbrs(ctx->ctx_dbrs, pmu_conf->num_dbrs);
6215         }
6216
6217         /*
6218          * retrieved saved psr.up
6219          */
6220         psr_up = ctx->ctx_saved_psr_up;
6221         need_irq_resend = pmu_conf->flags & PFM_PMU_IRQ_RESEND;
6222
6223         /*
6224          * short path, our state is still there, just
6225          * need to restore psr and we go
6226          *
6227          * we do not touch either PMC nor PMD. the psr is not touched
6228          * by the overflow_handler. So we are safe w.r.t. to interrupt
6229          * concurrency even without interrupt masking.
6230          */
6231         if (likely(owner == task)) {
6232                 if (likely(psr_up)) pfm_set_psr_up();
6233                 return;
6234         }
6235
6236         /*
6237          * someone else is still using the PMU, first push it out and
6238          * then we'll be able to install our stuff !
6239          *
6240          * Upon return, there will be no owner for the current PMU
6241          */
6242         if (owner) pfm_lazy_save_regs(owner);
6243
6244         /*
6245          * To avoid leaking information to the user level when psr.sp=0,
6246          * we must reload ALL implemented pmds (even the ones we don't use).
6247          * In the kernel we only allow PFM_READ_PMDS on registers which
6248          * we initialized or requested (sampling) so there is no risk there.
6249          */
6250         pmd_mask = pfm_sysctl.fastctxsw ?  ctx->ctx_used_pmds[0] : ctx->ctx_all_pmds[0];
6251
6252         /*
6253          * ALL accessible PMCs are systematically reloaded, unused registers
6254          * get their default (from pfm_reset_pmu_state()) values to avoid picking
6255          * up stale configuration.
6256          *
6257          * PMC0 is never in the mask. It is always restored separately
6258          */
6259         pmc_mask = ctx->ctx_all_pmcs[0];
6260
6261         pfm_restore_pmds(ctx->th_pmds, pmd_mask);
6262         pfm_restore_pmcs(ctx->th_pmcs, pmc_mask);
6263
6264         /*
6265          * check for pending overflow at the time the state
6266          * was saved.
6267          */
6268         if (unlikely(PMC0_HAS_OVFL(ctx->th_pmcs[0]))) {
6269                 /*
6270                  * reload pmc0 with the overflow information
6271                  * On McKinley PMU, this will trigger a PMU interrupt
6272                  */
6273                 ia64_set_pmc(0, ctx->th_pmcs[0]);
6274                 ia64_srlz_d();
6275
6276                 ctx->th_pmcs[0] = 0UL;
6277
6278                 /*
6279                  * will replay the PMU interrupt
6280                  */
6281                 if (need_irq_resend) ia64_resend_irq(IA64_PERFMON_VECTOR);
6282
6283                 pfm_stats[smp_processor_id()].pfm_replay_ovfl_intr_count++;
6284         }
6285
6286         /*
6287          * establish new ownership. 
6288          */
6289         SET_PMU_OWNER(task, ctx);
6290
6291         /*
6292          * restore the psr.up bit. measurement
6293          * is active again.
6294          * no PMU interrupt can happen at this point
6295          * because we still have interrupts disabled.
6296          */
6297         if (likely(psr_up)) pfm_set_psr_up();
6298 }
6299 #endif /* CONFIG_SMP */
6300
6301 /*
6302  * this function assumes monitoring is stopped
6303  */
6304 static void
6305 pfm_flush_pmds(struct task_struct *task, pfm_context_t *ctx)
6306 {
6307         u64 pmc0;
6308         unsigned long mask2, val, pmd_val, ovfl_val;
6309         int i, can_access_pmu = 0;
6310         int is_self;
6311
6312         /*
6313          * is the caller the task being monitored (or which initiated the
6314          * session for system wide measurements)
6315          */
6316         is_self = ctx->ctx_task == task ? 1 : 0;
6317
6318         /*
6319          * can access PMU is task is the owner of the PMU state on the current CPU
6320          * or if we are running on the CPU bound to the context in system-wide mode
6321          * (that is not necessarily the task the context is attached to in this mode).
6322          * In system-wide we always have can_access_pmu true because a task running on an
6323          * invalid processor is flagged earlier in the call stack (see pfm_stop).
6324          */
6325         can_access_pmu = (GET_PMU_OWNER() == task) || (ctx->ctx_fl_system && ctx->ctx_cpu == smp_processor_id());
6326         if (can_access_pmu) {
6327                 /*
6328                  * Mark the PMU as not owned
6329                  * This will cause the interrupt handler to do nothing in case an overflow
6330                  * interrupt was in-flight
6331                  * This also guarantees that pmc0 will contain the final state
6332                  * It virtually gives us full control on overflow processing from that point
6333                  * on.
6334                  */
6335                 SET_PMU_OWNER(NULL, NULL);
6336                 DPRINT(("releasing ownership\n"));
6337
6338                 /*
6339                  * read current overflow status:
6340                  *
6341                  * we are guaranteed to read the final stable state
6342                  */
6343                 ia64_srlz_d();
6344                 pmc0 = ia64_get_pmc(0); /* slow */
6345
6346                 /*
6347                  * reset freeze bit, overflow status information destroyed
6348                  */
6349                 pfm_unfreeze_pmu();
6350         } else {
6351                 pmc0 = ctx->th_pmcs[0];
6352                 /*
6353                  * clear whatever overflow status bits there were
6354                  */
6355                 ctx->th_pmcs[0] = 0;
6356         }
6357         ovfl_val = pmu_conf->ovfl_val;
6358         /*
6359          * we save all the used pmds
6360          * we take care of overflows for counting PMDs
6361          *
6362          * XXX: sampling situation is not taken into account here
6363          */
6364         mask2 = ctx->ctx_used_pmds[0];
6365
6366         DPRINT(("is_self=%d ovfl_val=0x%lx mask2=0x%lx\n", is_self, ovfl_val, mask2));
6367
6368         for (i = 0; mask2; i++, mask2>>=1) {
6369
6370                 /* skip non used pmds */
6371                 if ((mask2 & 0x1) == 0) continue;
6372
6373                 /*
6374                  * can access PMU always true in system wide mode
6375                  */
6376                 val = pmd_val = can_access_pmu ? ia64_get_pmd(i) : ctx->th_pmds[i];
6377
6378                 if (PMD_IS_COUNTING(i)) {
6379                         DPRINT(("[%d] pmd[%d] ctx_pmd=0x%lx hw_pmd=0x%lx\n",
6380                                 task_pid_nr(task),
6381                                 i,
6382                                 ctx->ctx_pmds[i].val,
6383                                 val & ovfl_val));
6384
6385                         /*
6386                          * we rebuild the full 64 bit value of the counter
6387                          */
6388                         val = ctx->ctx_pmds[i].val + (val & ovfl_val);
6389
6390                         /*
6391                          * now everything is in ctx_pmds[] and we need
6392                          * to clear the saved context from save_regs() such that
6393                          * pfm_read_pmds() gets the correct value
6394                          */
6395                         pmd_val = 0UL;
6396
6397                         /*
6398                          * take care of overflow inline
6399                          */
6400                         if (pmc0 & (1UL << i)) {
6401                                 val += 1 + ovfl_val;
6402                                 DPRINT(("[%d] pmd[%d] overflowed\n", task_pid_nr(task), i));
6403                         }
6404                 }
6405
6406                 DPRINT(("[%d] ctx_pmd[%d]=0x%lx  pmd_val=0x%lx\n", task_pid_nr(task), i, val, pmd_val));
6407
6408                 if (is_self) ctx->th_pmds[i] = pmd_val;
6409
6410                 ctx->ctx_pmds[i].val = val;
6411         }
6412 }
6413
6414 static struct irqaction perfmon_irqaction = {
6415         .handler = pfm_interrupt_handler,
6416         .flags   = IRQF_DISABLED,
6417         .name    = "perfmon"
6418 };
6419
6420 static void
6421 pfm_alt_save_pmu_state(void *data)
6422 {
6423         struct pt_regs *regs;
6424
6425         regs = task_pt_regs(current);
6426
6427         DPRINT(("called\n"));
6428
6429         /*
6430          * should not be necessary but
6431          * let's take not risk
6432          */
6433         pfm_clear_psr_up();
6434         pfm_clear_psr_pp();
6435         ia64_psr(regs)->pp = 0;
6436
6437         /*
6438          * This call is required
6439          * May cause a spurious interrupt on some processors
6440          */
6441         pfm_freeze_pmu();
6442
6443         ia64_srlz_d();
6444 }
6445
6446 void
6447 pfm_alt_restore_pmu_state(void *data)
6448 {
6449         struct pt_regs *regs;
6450
6451         regs = task_pt_regs(current);
6452
6453         DPRINT(("called\n"));
6454
6455         /*
6456          * put PMU back in state expected
6457          * by perfmon
6458          */
6459         pfm_clear_psr_up();
6460         pfm_clear_psr_pp();
6461         ia64_psr(regs)->pp = 0;
6462
6463         /*
6464          * perfmon runs with PMU unfrozen at all times
6465          */
6466         pfm_unfreeze_pmu();
6467
6468         ia64_srlz_d();
6469 }
6470
6471 int
6472 pfm_install_alt_pmu_interrupt(pfm_intr_handler_desc_t *hdl)
6473 {
6474         int ret, i;
6475         int reserve_cpu;
6476
6477         /* some sanity checks */
6478         if (hdl == NULL || hdl->handler == NULL) return -EINVAL;
6479
6480         /* do the easy test first */
6481         if (pfm_alt_intr_handler) return -EBUSY;
6482
6483         /* one at a time in the install or remove, just fail the others */
6484         if (!spin_trylock(&pfm_alt_install_check)) {
6485                 return -EBUSY;
6486         }
6487
6488         /* reserve our session */
6489         for_each_online_cpu(reserve_cpu) {
6490                 ret = pfm_reserve_session(NULL, 1, reserve_cpu);
6491                 if (ret) goto cleanup_reserve;
6492         }
6493
6494         /* save the current system wide pmu states */
6495         ret = on_each_cpu(pfm_alt_save_pmu_state, NULL, 1);
6496         if (ret) {
6497                 DPRINT(("on_each_cpu() failed: %d\n", ret));
6498                 goto cleanup_reserve;
6499         }
6500
6501         /* officially change to the alternate interrupt handler */
6502         pfm_alt_intr_handler = hdl;
6503
6504         spin_unlock(&pfm_alt_install_check);
6505
6506         return 0;
6507
6508 cleanup_reserve:
6509         for_each_online_cpu(i) {
6510                 /* don't unreserve more than we reserved */
6511                 if (i >= reserve_cpu) break;
6512
6513                 pfm_unreserve_session(NULL, 1, i);
6514         }
6515
6516         spin_unlock(&pfm_alt_install_check);
6517
6518         return ret;
6519 }
6520 EXPORT_SYMBOL_GPL(pfm_install_alt_pmu_interrupt);
6521
6522 int
6523 pfm_remove_alt_pmu_interrupt(pfm_intr_handler_desc_t *hdl)
6524 {
6525         int i;
6526         int ret;
6527
6528         if (hdl == NULL) return -EINVAL;
6529
6530         /* cannot remove someone else's handler! */
6531         if (pfm_alt_intr_handler != hdl) return -EINVAL;
6532
6533         /* one at a time in the install or remove, just fail the others */
6534         if (!spin_trylock(&pfm_alt_install_check)) {
6535                 return -EBUSY;
6536         }
6537
6538         pfm_alt_intr_handler = NULL;
6539
6540         ret = on_each_cpu(pfm_alt_restore_pmu_state, NULL, 1);
6541         if (ret) {
6542                 DPRINT(("on_each_cpu() failed: %d\n", ret));
6543         }
6544
6545         for_each_online_cpu(i) {
6546                 pfm_unreserve_session(NULL, 1, i);
6547         }
6548
6549         spin_unlock(&pfm_alt_install_check);
6550
6551         return 0;
6552 }
6553 EXPORT_SYMBOL_GPL(pfm_remove_alt_pmu_interrupt);
6554
6555 /*
6556  * perfmon initialization routine, called from the initcall() table
6557  */
6558 static int init_pfm_fs(void);
6559
6560 static int __init
6561 pfm_probe_pmu(void)
6562 {
6563         pmu_config_t **p;
6564         int family;
6565
6566         family = local_cpu_data->family;
6567         p      = pmu_confs;
6568
6569         while(*p) {
6570                 if ((*p)->probe) {
6571                         if ((*p)->probe() == 0) goto found;
6572                 } else if ((*p)->pmu_family == family || (*p)->pmu_family == 0xff) {
6573                         goto found;
6574                 }
6575                 p++;
6576         }
6577         return -1;
6578 found:
6579         pmu_conf = *p;
6580         return 0;
6581 }
6582
6583 static const struct file_operations pfm_proc_fops = {
6584         .open           = pfm_proc_open,
6585         .read           = seq_read,
6586         .llseek         = seq_lseek,
6587         .release        = seq_release,
6588 };
6589
6590 int __init
6591 pfm_init(void)
6592 {
6593         unsigned int n, n_counters, i;
6594
6595         printk("perfmon: version %u.%u IRQ %u\n",
6596                 PFM_VERSION_MAJ,
6597                 PFM_VERSION_MIN,
6598                 IA64_PERFMON_VECTOR);
6599
6600         if (pfm_probe_pmu()) {
6601                 printk(KERN_INFO "perfmon: disabled, there is no support for processor family %d\n", 
6602                                 local_cpu_data->family);
6603                 return -ENODEV;
6604         }
6605
6606         /*
6607          * compute the number of implemented PMD/PMC from the
6608          * description tables
6609          */
6610         n = 0;
6611         for (i=0; PMC_IS_LAST(i) == 0;  i++) {
6612                 if (PMC_IS_IMPL(i) == 0) continue;
6613                 pmu_conf->impl_pmcs[i>>6] |= 1UL << (i&63);
6614                 n++;
6615         }
6616         pmu_conf->num_pmcs = n;
6617
6618         n = 0; n_counters = 0;
6619         for (i=0; PMD_IS_LAST(i) == 0;  i++) {
6620                 if (PMD_IS_IMPL(i) == 0) continue;
6621                 pmu_conf->impl_pmds[i>>6] |= 1UL << (i&63);
6622                 n++;
6623                 if (PMD_IS_COUNTING(i)) n_counters++;
6624         }
6625         pmu_conf->num_pmds      = n;
6626         pmu_conf->num_counters  = n_counters;
6627
6628         /*
6629          * sanity checks on the number of debug registers
6630          */
6631         if (pmu_conf->use_rr_dbregs) {
6632                 if (pmu_conf->num_ibrs > IA64_NUM_DBG_REGS) {
6633                         printk(KERN_INFO "perfmon: unsupported number of code debug registers (%u)\n", pmu_conf->num_ibrs);
6634                         pmu_conf = NULL;
6635                         return -1;
6636                 }
6637                 if (pmu_conf->num_dbrs > IA64_NUM_DBG_REGS) {
6638                         printk(KERN_INFO "perfmon: unsupported number of data debug registers (%u)\n", pmu_conf->num_ibrs);
6639                         pmu_conf = NULL;
6640                         return -1;
6641                 }
6642         }
6643
6644         printk("perfmon: %s PMU detected, %u PMCs, %u PMDs, %u counters (%lu bits)\n",
6645                pmu_conf->pmu_name,
6646                pmu_conf->num_pmcs,
6647                pmu_conf->num_pmds,
6648                pmu_conf->num_counters,
6649                ffz(pmu_conf->ovfl_val));
6650
6651         /* sanity check */
6652         if (pmu_conf->num_pmds >= PFM_NUM_PMD_REGS || pmu_conf->num_pmcs >= PFM_NUM_PMC_REGS) {
6653                 printk(KERN_ERR "perfmon: not enough pmc/pmd, perfmon disabled\n");
6654                 pmu_conf = NULL;
6655                 return -1;
6656         }
6657
6658         /*
6659          * create /proc/perfmon (mostly for debugging purposes)
6660          */
6661         perfmon_dir = proc_create("perfmon", S_IRUGO, NULL, &pfm_proc_fops);
6662         if (perfmon_dir == NULL) {
6663                 printk(KERN_ERR "perfmon: cannot create /proc entry, perfmon disabled\n");
6664                 pmu_conf = NULL;
6665                 return -1;
6666         }
6667
6668         /*
6669          * create /proc/sys/kernel/perfmon (for debugging purposes)
6670          */
6671         pfm_sysctl_header = register_sysctl_table(pfm_sysctl_root);
6672
6673         /*
6674          * initialize all our spinlocks
6675          */
6676         spin_lock_init(&pfm_sessions.pfs_lock);
6677         spin_lock_init(&pfm_buffer_fmt_lock);
6678
6679         init_pfm_fs();
6680
6681         for(i=0; i < NR_CPUS; i++) pfm_stats[i].pfm_ovfl_intr_cycles_min = ~0UL;
6682
6683         return 0;
6684 }
6685
6686 __initcall(pfm_init);
6687
6688 /*
6689  * this function is called before pfm_init()
6690  */
6691 void
6692 pfm_init_percpu (void)
6693 {
6694         static int first_time=1;
6695         /*
6696          * make sure no measurement is active
6697          * (may inherit programmed PMCs from EFI).
6698          */
6699         pfm_clear_psr_pp();
6700         pfm_clear_psr_up();
6701
6702         /*
6703          * we run with the PMU not frozen at all times
6704          */
6705         pfm_unfreeze_pmu();
6706
6707         if (first_time) {
6708                 register_percpu_irq(IA64_PERFMON_VECTOR, &perfmon_irqaction);
6709                 first_time=0;
6710         }
6711
6712         ia64_setreg(_IA64_REG_CR_PMV, IA64_PERFMON_VECTOR);
6713         ia64_srlz_d();
6714 }
6715
6716 /*
6717  * used for debug purposes only
6718  */
6719 void
6720 dump_pmu_state(const char *from)
6721 {
6722         struct task_struct *task;
6723         struct pt_regs *regs;
6724         pfm_context_t *ctx;
6725         unsigned long psr, dcr, info, flags;
6726         int i, this_cpu;
6727
6728         local_irq_save(flags);
6729
6730         this_cpu = smp_processor_id();
6731         regs     = task_pt_regs(current);
6732         info     = PFM_CPUINFO_GET();
6733         dcr      = ia64_getreg(_IA64_REG_CR_DCR);
6734
6735         if (info == 0 && ia64_psr(regs)->pp == 0 && (dcr & IA64_DCR_PP) == 0) {
6736                 local_irq_restore(flags);
6737                 return;
6738         }
6739
6740         printk("CPU%d from %s() current [%d] iip=0x%lx %s\n", 
6741                 this_cpu, 
6742                 from, 
6743                 task_pid_nr(current),
6744                 regs->cr_iip,
6745                 current->comm);
6746
6747         task = GET_PMU_OWNER();
6748         ctx  = GET_PMU_CTX();
6749
6750         printk("->CPU%d owner [%d] ctx=%p\n", this_cpu, task ? task_pid_nr(task) : -1, ctx);
6751
6752         psr = pfm_get_psr();
6753
6754         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", 
6755                 this_cpu,
6756                 ia64_get_pmc(0),
6757                 psr & IA64_PSR_PP ? 1 : 0,
6758                 psr & IA64_PSR_UP ? 1 : 0,
6759                 dcr & IA64_DCR_PP ? 1 : 0,
6760                 info,
6761                 ia64_psr(regs)->up,
6762                 ia64_psr(regs)->pp);
6763
6764         ia64_psr(regs)->up = 0;
6765         ia64_psr(regs)->pp = 0;
6766
6767         for (i=1; PMC_IS_LAST(i) == 0; i++) {
6768                 if (PMC_IS_IMPL(i) == 0) continue;
6769                 printk("->CPU%d pmc[%d]=0x%lx thread_pmc[%d]=0x%lx\n", this_cpu, i, ia64_get_pmc(i), i, ctx->th_pmcs[i]);
6770         }
6771
6772         for (i=1; PMD_IS_LAST(i) == 0; i++) {
6773                 if (PMD_IS_IMPL(i) == 0) continue;
6774                 printk("->CPU%d pmd[%d]=0x%lx thread_pmd[%d]=0x%lx\n", this_cpu, i, ia64_get_pmd(i), i, ctx->th_pmds[i]);
6775         }
6776
6777         if (ctx) {
6778                 printk("->CPU%d ctx_state=%d vaddr=%p addr=%p fd=%d ctx_task=[%d] saved_psr_up=0x%lx\n",
6779                                 this_cpu,
6780                                 ctx->ctx_state,
6781                                 ctx->ctx_smpl_vaddr,
6782                                 ctx->ctx_smpl_hdr,
6783                                 ctx->ctx_msgq_head,
6784                                 ctx->ctx_msgq_tail,
6785                                 ctx->ctx_saved_psr_up);
6786         }
6787         local_irq_restore(flags);
6788 }
6789
6790 /*
6791  * called from process.c:copy_thread(). task is new child.
6792  */
6793 void
6794 pfm_inherit(struct task_struct *task, struct pt_regs *regs)
6795 {
6796         struct thread_struct *thread;
6797
6798         DPRINT(("perfmon: pfm_inherit clearing state for [%d]\n", task_pid_nr(task)));
6799
6800         thread = &task->thread;
6801
6802         /*
6803          * cut links inherited from parent (current)
6804          */
6805         thread->pfm_context = NULL;
6806
6807         PFM_SET_WORK_PENDING(task, 0);
6808
6809         /*
6810          * the psr bits are already set properly in copy_threads()
6811          */
6812 }
6813 #else  /* !CONFIG_PERFMON */
6814 asmlinkage long
6815 sys_perfmonctl (int fd, int cmd, void *arg, int count)
6816 {
6817         return -ENOSYS;
6818 }
6819 #endif /* CONFIG_PERFMON */