Update drm/radeon to Linux 4.7.10 as much as possible...
[dragonfly.git] / sys / dev / drm / radeon / radeon_ring.c
1 /*
2  * Copyright 2008 Advanced Micro Devices, Inc.
3  * Copyright 2008 Red Hat Inc.
4  * Copyright 2009 Jerome Glisse.
5  *
6  * Permission is hereby granted, free of charge, to any person obtaining a
7  * copy of this software and associated documentation files (the "Software"),
8  * to deal in the Software without restriction, including without limitation
9  * the rights to use, copy, modify, merge, publish, distribute, sublicense,
10  * and/or sell copies of the Software, and to permit persons to whom the
11  * Software is furnished to do so, subject to the following conditions:
12  *
13  * The above copyright notice and this permission notice shall be included in
14  * all copies or substantial portions of the Software.
15  *
16  * THE SOFTWARE IS PROVIDED "AS IS", WITHOUT WARRANTY OF ANY KIND, EXPRESS OR
17  * IMPLIED, INCLUDING BUT NOT LIMITED TO THE WARRANTIES OF MERCHANTABILITY,
18  * FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE AND NONINFRINGEMENT.  IN NO EVENT SHALL
19  * THE COPYRIGHT HOLDER(S) OR AUTHOR(S) BE LIABLE FOR ANY CLAIM, DAMAGES OR
20  * OTHER LIABILITY, WHETHER IN AN ACTION OF CONTRACT, TORT OR OTHERWISE,
21  * ARISING FROM, OUT OF OR IN CONNECTION WITH THE SOFTWARE OR THE USE OR
22  * OTHER DEALINGS IN THE SOFTWARE.
23  *
24  * Authors: Dave Airlie
25  *          Alex Deucher
26  *          Jerome Glisse
27  *          Christian König
28  */
29 #include <drm/drmP.h>
30 #include "radeon.h"
31
32 #ifdef DUMBBELL_WIP
33 /*
34  * Rings
35  * Most engines on the GPU are fed via ring buffers.  Ring
36  * buffers are areas of GPU accessible memory that the host
37  * writes commands into and the GPU reads commands out of.
38  * There is a rptr (read pointer) that determines where the
39  * GPU is currently reading, and a wptr (write pointer)
40  * which determines where the host has written.  When the
41  * pointers are equal, the ring is idle.  When the host
42  * writes commands to the ring buffer, it increments the
43  * wptr.  The GPU then starts fetching commands and executes
44  * them until the pointers are equal again.
45  */
46 static int radeon_debugfs_ring_init(struct radeon_device *rdev, struct radeon_ring *ring);
47 #endif /* DUMBBELL_WIP */
48
49 /**
50  * radeon_ring_supports_scratch_reg - check if the ring supports
51  * writing to scratch registers
52  *
53  * @rdev: radeon_device pointer
54  * @ring: radeon_ring structure holding ring information
55  *
56  * Check if a specific ring supports writing to scratch registers (all asics).
57  * Returns true if the ring supports writing to scratch regs, false if not.
58  */
59 bool radeon_ring_supports_scratch_reg(struct radeon_device *rdev,
60                                       struct radeon_ring *ring)
61 {
62         switch (ring->idx) {
63         case RADEON_RING_TYPE_GFX_INDEX:
64         case CAYMAN_RING_TYPE_CP1_INDEX:
65         case CAYMAN_RING_TYPE_CP2_INDEX:
66                 return true;
67         default:
68                 return false;
69         }
70 }
71
72 /**
73  * radeon_ring_free_size - update the free size
74  *
75  * @rdev: radeon_device pointer
76  * @ring: radeon_ring structure holding ring information
77  *
78  * Update the free dw slots in the ring buffer (all asics).
79  */
80 void radeon_ring_free_size(struct radeon_device *rdev, struct radeon_ring *ring)
81 {
82         uint32_t rptr = radeon_ring_get_rptr(rdev, ring);
83
84         /* This works because ring_size is a power of 2 */
85         ring->ring_free_dw = rptr + (ring->ring_size / 4);
86         ring->ring_free_dw -= ring->wptr;
87         ring->ring_free_dw &= ring->ptr_mask;
88         if (!ring->ring_free_dw) {
89                 /* this is an empty ring */
90                 ring->ring_free_dw = ring->ring_size / 4;
91                 /*  update lockup info to avoid false positive */
92                 radeon_ring_lockup_update(rdev, ring);
93         }
94 }
95
96 /**
97  * radeon_ring_alloc - allocate space on the ring buffer
98  *
99  * @rdev: radeon_device pointer
100  * @ring: radeon_ring structure holding ring information
101  * @ndw: number of dwords to allocate in the ring buffer
102  *
103  * Allocate @ndw dwords in the ring buffer (all asics).
104  * Returns 0 on success, error on failure.
105  */
106 int radeon_ring_alloc(struct radeon_device *rdev, struct radeon_ring *ring, unsigned ndw)
107 {
108         int r;
109
110         /* make sure we aren't trying to allocate more space than there is on the ring */
111         if (ndw > (ring->ring_size / 4))
112                 return -ENOMEM;
113         /* Align requested size with padding so unlock_commit can
114          * pad safely */
115         radeon_ring_free_size(rdev, ring);
116         ndw = (ndw + ring->align_mask) & ~ring->align_mask;
117         while (ndw > (ring->ring_free_dw - 1)) {
118                 radeon_ring_free_size(rdev, ring);
119                 if (ndw < ring->ring_free_dw) {
120                         break;
121                 }
122                 r = radeon_fence_wait_next(rdev, ring->idx);
123                 if (r)
124                         return r;
125         }
126         ring->count_dw = ndw;
127         ring->wptr_old = ring->wptr;
128         return 0;
129 }
130
131 /**
132  * radeon_ring_lock - lock the ring and allocate space on it
133  *
134  * @rdev: radeon_device pointer
135  * @ring: radeon_ring structure holding ring information
136  * @ndw: number of dwords to allocate in the ring buffer
137  *
138  * Lock the ring and allocate @ndw dwords in the ring buffer
139  * (all asics).
140  * Returns 0 on success, error on failure.
141  */
142 int radeon_ring_lock(struct radeon_device *rdev, struct radeon_ring *ring, unsigned ndw)
143 {
144         int r;
145
146         mutex_lock(&rdev->ring_lock);
147         r = radeon_ring_alloc(rdev, ring, ndw);
148         if (r) {
149                 mutex_unlock(&rdev->ring_lock);
150                 return r;
151         }
152         return 0;
153 }
154
155 /**
156  * radeon_ring_commit - tell the GPU to execute the new
157  * commands on the ring buffer
158  *
159  * @rdev: radeon_device pointer
160  * @ring: radeon_ring structure holding ring information
161  * @hdp_flush: Whether or not to perform an HDP cache flush
162  *
163  * Update the wptr (write pointer) to tell the GPU to
164  * execute new commands on the ring buffer (all asics).
165  */
166 void radeon_ring_commit(struct radeon_device *rdev, struct radeon_ring *ring,
167                         bool hdp_flush)
168 {
169         /* If we are emitting the HDP flush via the ring buffer, we need to
170          * do it before padding.
171          */
172         if (hdp_flush && rdev->asic->ring[ring->idx]->hdp_flush)
173                 rdev->asic->ring[ring->idx]->hdp_flush(rdev, ring);
174         /* We pad to match fetch size */
175         while (ring->wptr & ring->align_mask) {
176                 radeon_ring_write(ring, ring->nop);
177         }
178         mb();
179         /* If we are emitting the HDP flush via MMIO, we need to do it after
180          * all CPU writes to VRAM finished.
181          */
182         if (hdp_flush && rdev->asic->mmio_hdp_flush)
183                 rdev->asic->mmio_hdp_flush(rdev);
184         radeon_ring_set_wptr(rdev, ring);
185 }
186
187 /**
188  * radeon_ring_unlock_commit - tell the GPU to execute the new
189  * commands on the ring buffer and unlock it
190  *
191  * @rdev: radeon_device pointer
192  * @ring: radeon_ring structure holding ring information
193  * @hdp_flush: Whether or not to perform an HDP cache flush
194  *
195  * Call radeon_ring_commit() then unlock the ring (all asics).
196  */
197 void radeon_ring_unlock_commit(struct radeon_device *rdev, struct radeon_ring *ring,
198                                bool hdp_flush)
199 {
200         radeon_ring_commit(rdev, ring, hdp_flush);
201         mutex_unlock(&rdev->ring_lock);
202 }
203
204 /**
205  * radeon_ring_undo - reset the wptr
206  *
207  * @ring: radeon_ring structure holding ring information
208  *
209  * Reset the driver's copy of the wptr (all asics).
210  */
211 void radeon_ring_undo(struct radeon_ring *ring)
212 {
213         ring->wptr = ring->wptr_old;
214 }
215
216 /**
217  * radeon_ring_unlock_undo - reset the wptr and unlock the ring
218  *
219  * @ring: radeon_ring structure holding ring information
220  *
221  * Call radeon_ring_undo() then unlock the ring (all asics).
222  */
223 void radeon_ring_unlock_undo(struct radeon_device *rdev, struct radeon_ring *ring)
224 {
225         radeon_ring_undo(ring);
226         mutex_unlock(&rdev->ring_lock);
227 }
228
229 /**
230  * radeon_ring_lockup_update - update lockup variables
231  *
232  * @ring: radeon_ring structure holding ring information
233  *
234  * Update the last rptr value and timestamp (all asics).
235  */
236 void radeon_ring_lockup_update(struct radeon_device *rdev,
237                                struct radeon_ring *ring)
238 {
239         atomic_set(&ring->last_rptr, radeon_ring_get_rptr(rdev, ring));
240         atomic64_set(&ring->last_activity, jiffies_64);
241 }
242
243 /**
244  * radeon_ring_test_lockup() - check if ring is lockedup by recording information
245  * @rdev:       radeon device structure
246  * @ring:       radeon_ring structure holding ring information
247  *
248  */
249 bool radeon_ring_test_lockup(struct radeon_device *rdev, struct radeon_ring *ring)
250 {
251         uint32_t rptr = radeon_ring_get_rptr(rdev, ring);
252         uint64_t last = atomic64_read(&ring->last_activity);
253         uint64_t elapsed;
254
255         if (rptr != atomic_read(&ring->last_rptr)) {
256                 /* ring is still working, no lockup */
257                 radeon_ring_lockup_update(rdev, ring);
258                 return false;
259         }
260
261         elapsed = jiffies_to_msecs(jiffies_64 - last);
262         if (radeon_lockup_timeout && elapsed >= radeon_lockup_timeout) {
263                 dev_err(rdev->dev, "ring %d stalled for more than %lumsec\n",
264                         ring->idx, elapsed);
265                 return true;
266         }
267         /* give a chance to the GPU ... */
268         return false;
269 }
270
271 /**
272  * radeon_ring_backup - Back up the content of a ring
273  *
274  * @rdev: radeon_device pointer
275  * @ring: the ring we want to back up
276  *
277  * Saves all unprocessed commits from a ring, returns the number of dwords saved.
278  */
279 unsigned radeon_ring_backup(struct radeon_device *rdev, struct radeon_ring *ring,
280                             uint32_t **data)
281 {
282         unsigned size, ptr, i;
283
284         /* just in case lock the ring */
285         mutex_lock(&rdev->ring_lock);
286         *data = NULL;
287
288         if (ring->ring_obj == NULL) {
289                 mutex_unlock(&rdev->ring_lock);
290                 return 0;
291         }
292
293         /* it doesn't make sense to save anything if all fences are signaled */
294         if (!radeon_fence_count_emitted(rdev, ring->idx)) {
295                 mutex_unlock(&rdev->ring_lock);
296                 return 0;
297         }
298
299         /* calculate the number of dw on the ring */
300         if (ring->rptr_save_reg)
301                 ptr = RREG32(ring->rptr_save_reg);
302         else if (rdev->wb.enabled)
303                 ptr = le32_to_cpu(*ring->next_rptr_cpu_addr);
304         else {
305                 /* no way to read back the next rptr */
306                 mutex_unlock(&rdev->ring_lock);
307                 return 0;
308         }
309
310         size = ring->wptr + (ring->ring_size / 4);
311         size -= ptr;
312         size &= ring->ptr_mask;
313         if (size == 0) {
314                 mutex_unlock(&rdev->ring_lock);
315                 return 0;
316         }
317
318         /* and then save the content of the ring */
319         *data = drm_malloc_ab(size, sizeof(uint32_t));
320         if (!*data) {
321                 mutex_unlock(&rdev->ring_lock);
322                 return 0;
323         }
324         for (i = 0; i < size; ++i) {
325                 (*data)[i] = ring->ring[ptr++];
326                 ptr &= ring->ptr_mask;
327         }
328
329         mutex_unlock(&rdev->ring_lock);
330         return size;
331 }
332
333 /**
334  * radeon_ring_restore - append saved commands to the ring again
335  *
336  * @rdev: radeon_device pointer
337  * @ring: ring to append commands to
338  * @size: number of dwords we want to write
339  * @data: saved commands
340  *
341  * Allocates space on the ring and restore the previously saved commands.
342  */
343 int radeon_ring_restore(struct radeon_device *rdev, struct radeon_ring *ring,
344                         unsigned size, uint32_t *data)
345 {
346         int i, r;
347
348         if (!size || !data)
349                 return 0;
350
351         /* restore the saved ring content */
352         r = radeon_ring_lock(rdev, ring, size);
353         if (r)
354                 return r;
355
356         for (i = 0; i < size; ++i) {
357                 radeon_ring_write(ring, data[i]);
358         }
359
360         radeon_ring_unlock_commit(rdev, ring, false);
361         drm_free_large(data);
362         return 0;
363 }
364
365 /**
366  * radeon_ring_init - init driver ring struct.
367  *
368  * @rdev: radeon_device pointer
369  * @ring: radeon_ring structure holding ring information
370  * @ring_size: size of the ring
371  * @rptr_offs: offset of the rptr writeback location in the WB buffer
372  * @nop: nop packet for this ring
373  *
374  * Initialize the driver information for the selected ring (all asics).
375  * Returns 0 on success, error on failure.
376  */
377 int radeon_ring_init(struct radeon_device *rdev, struct radeon_ring *ring, unsigned ring_size,
378                      unsigned rptr_offs, u32 nop)
379 {
380         int r;
381         void *ring_ptr;
382
383         ring->ring_size = ring_size;
384         ring->rptr_offs = rptr_offs;
385         ring->nop = nop;
386         /* Allocate ring buffer */
387         if (ring->ring_obj == NULL) {
388                 r = radeon_bo_create(rdev, ring->ring_size, PAGE_SIZE, true,
389                                      RADEON_GEM_DOMAIN_GTT, 0,
390                                      NULL, &ring->ring_obj);
391                 if (r) {
392                         dev_err(rdev->dev, "(%d) ring create failed\n", r);
393                         return r;
394                 }
395                 r = radeon_bo_reserve(ring->ring_obj, false);
396                 if (unlikely(r != 0))
397                         return r;
398                 r = radeon_bo_pin(ring->ring_obj, RADEON_GEM_DOMAIN_GTT,
399                                         (u64 *)&ring->gpu_addr);
400                 if (r) {
401                         radeon_bo_unreserve(ring->ring_obj);
402                         dev_err(rdev->dev, "(%d) ring pin failed\n", r);
403                         return r;
404                 }
405                 ring_ptr = &ring->ring;
406                 r = radeon_bo_kmap(ring->ring_obj,
407                                        ring_ptr);
408                 radeon_bo_unreserve(ring->ring_obj);
409                 if (r) {
410                         dev_err(rdev->dev, "(%d) ring map failed\n", r);
411                         return r;
412                 }
413         }
414         ring->ptr_mask = (ring->ring_size / 4) - 1;
415         ring->ring_free_dw = ring->ring_size / 4;
416         if (rdev->wb.enabled) {
417                 u32 index = RADEON_WB_RING0_NEXT_RPTR + (ring->idx * 4);
418                 ring->next_rptr_gpu_addr = rdev->wb.gpu_addr + index;
419                 ring->next_rptr_cpu_addr = &rdev->wb.wb[index/4];
420         }
421 #ifdef DUMBBELL_WIP
422         if (radeon_debugfs_ring_init(rdev, ring)) {
423                 DRM_ERROR("Failed to register debugfs file for rings !\n");
424         }
425 #endif /* DUMBBELL_WIP */
426         radeon_ring_lockup_update(rdev, ring);
427         return 0;
428 }
429
430 /**
431  * radeon_ring_fini - tear down the driver ring struct.
432  *
433  * @rdev: radeon_device pointer
434  * @ring: radeon_ring structure holding ring information
435  *
436  * Tear down the driver information for the selected ring (all asics).
437  */
438 void radeon_ring_fini(struct radeon_device *rdev, struct radeon_ring *ring)
439 {
440         int r;
441         struct radeon_bo *ring_obj;
442
443         mutex_lock(&rdev->ring_lock);
444         ring_obj = ring->ring_obj;
445         ring->ready = false;
446         ring->ring = NULL;
447         ring->ring_obj = NULL;
448         mutex_unlock(&rdev->ring_lock);
449
450         if (ring_obj) {
451                 r = radeon_bo_reserve(ring_obj, false);
452                 if (likely(r == 0)) {
453                         radeon_bo_kunmap(ring_obj);
454                         radeon_bo_unpin(ring_obj);
455                         radeon_bo_unreserve(ring_obj);
456                 }
457                 radeon_bo_unref(&ring_obj);
458         }
459 }
460
461 /*
462  * Debugfs info
463  */
464 #if defined(CONFIG_DEBUG_FS)
465
466 static int radeon_debugfs_ring_info(struct seq_file *m, void *data)
467 {
468         struct drm_info_node *node = (struct drm_info_node *) m->private;
469         struct drm_device *dev = node->minor->dev;
470         struct radeon_device *rdev = dev->dev_private;
471         int ridx = *(int*)node->info_ent->data;
472         struct radeon_ring *ring = &rdev->ring[ridx];
473
474         uint32_t rptr, wptr, rptr_next;
475         unsigned count, i, j;
476
477         radeon_ring_free_size(rdev, ring);
478         count = (ring->ring_size / 4) - ring->ring_free_dw;
479
480         wptr = radeon_ring_get_wptr(rdev, ring);
481         seq_printf(m, "wptr: 0x%08x [%5d]\n",
482                    wptr, wptr);
483
484         rptr = radeon_ring_get_rptr(rdev, ring);
485         seq_printf(m, "rptr: 0x%08x [%5d]\n",
486                    rptr, rptr);
487
488         if (ring->rptr_save_reg) {
489                 rptr_next = RREG32(ring->rptr_save_reg);
490                 seq_printf(m, "rptr next(0x%04x): 0x%08x [%5d]\n",
491                            ring->rptr_save_reg, rptr_next, rptr_next);
492         } else
493                 rptr_next = ~0;
494
495         seq_printf(m, "driver's copy of the wptr: 0x%08x [%5d]\n",
496                    ring->wptr, ring->wptr);
497         seq_printf(m, "last semaphore signal addr : 0x%016llx\n",
498                    ring->last_semaphore_signal_addr);
499         seq_printf(m, "last semaphore wait addr   : 0x%016llx\n",
500                    ring->last_semaphore_wait_addr);
501         seq_printf(m, "%u free dwords in ring\n", ring->ring_free_dw);
502         seq_printf(m, "%u dwords in ring\n", count);
503
504         if (!ring->ring)
505                 return 0;
506
507         /* print 8 dw before current rptr as often it's the last executed
508          * packet that is the root issue
509          */
510         i = (rptr + ring->ptr_mask + 1 - 32) & ring->ptr_mask;
511         for (j = 0; j <= (count + 32); j++) {
512                 seq_printf(m, "r[%5d]=0x%08x", i, ring->ring[i]);
513                 if (rptr == i)
514                         seq_puts(m, " *");
515                 if (rptr_next == i)
516                         seq_puts(m, " #");
517                 seq_puts(m, "\n");
518                 i = (i + 1) & ring->ptr_mask;
519         }
520         return 0;
521 }
522
523 static int radeon_gfx_index = RADEON_RING_TYPE_GFX_INDEX;
524 static int cayman_cp1_index = CAYMAN_RING_TYPE_CP1_INDEX;
525 static int cayman_cp2_index = CAYMAN_RING_TYPE_CP2_INDEX;
526 static int radeon_dma1_index = R600_RING_TYPE_DMA_INDEX;
527 static int radeon_dma2_index = CAYMAN_RING_TYPE_DMA1_INDEX;
528 static int r600_uvd_index = R600_RING_TYPE_UVD_INDEX;
529 static int si_vce1_index = TN_RING_TYPE_VCE1_INDEX;
530 static int si_vce2_index = TN_RING_TYPE_VCE2_INDEX;
531
532 static struct drm_info_list radeon_debugfs_ring_info_list[] = {
533         {"radeon_ring_gfx", radeon_debugfs_ring_info, 0, &radeon_gfx_index},
534         {"radeon_ring_cp1", radeon_debugfs_ring_info, 0, &cayman_cp1_index},
535         {"radeon_ring_cp2", radeon_debugfs_ring_info, 0, &cayman_cp2_index},
536         {"radeon_ring_dma1", radeon_debugfs_ring_info, 0, &radeon_dma1_index},
537         {"radeon_ring_dma2", radeon_debugfs_ring_info, 0, &radeon_dma2_index},
538         {"radeon_ring_uvd", radeon_debugfs_ring_info, 0, &r600_uvd_index},
539         {"radeon_ring_vce1", radeon_debugfs_ring_info, 0, &si_vce1_index},
540         {"radeon_ring_vce2", radeon_debugfs_ring_info, 0, &si_vce2_index},
541 };
542
543 #endif
544
545 #ifdef DUMBBELL_WIP
546 static int radeon_debugfs_ring_init(struct radeon_device *rdev, struct radeon_ring *ring)
547 {
548 #if defined(CONFIG_DEBUG_FS)
549         unsigned i;
550         for (i = 0; i < ARRAY_SIZE(radeon_debugfs_ring_info_list); ++i) {
551                 struct drm_info_list *info = &radeon_debugfs_ring_info_list[i];
552                 int ridx = *(int*)radeon_debugfs_ring_info_list[i].data;
553                 unsigned r;
554
555                 if (&rdev->ring[ridx] != ring)
556                         continue;
557
558                 r = radeon_debugfs_add_files(rdev, info, 1);
559                 if (r)
560                         return r;
561         }
562 #endif
563         return 0;
564 }
565 #endif /* DUMBBELL_WIP */