drm - Bring in two haswell drm fixes from linux
[dragonfly.git] / sys / dev / drm / i915 / i915_gem_context.c
1 /*
2  * Copyright © 2011-2012 Intel Corporation
3  *
4  * Permission is hereby granted, free of charge, to any person obtaining a
5  * copy of this software and associated documentation files (the "Software"),
6  * to deal in the Software without restriction, including without limitation
7  * the rights to use, copy, modify, merge, publish, distribute, sublicense,
8  * and/or sell copies of the Software, and to permit persons to whom the
9  * Software is furnished to do so, subject to the following conditions:
10  *
11  * The above copyright notice and this permission notice (including the next
12  * paragraph) shall be included in all copies or substantial portions of the
13  * Software.
14  *
15  * THE SOFTWARE IS PROVIDED "AS IS", WITHOUT WARRANTY OF ANY KIND, EXPRESS OR
16  * IMPLIED, INCLUDING BUT NOT LIMITED TO THE WARRANTIES OF MERCHANTABILITY,
17  * FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE AND NONINFRINGEMENT.  IN NO EVENT SHALL
18  * THE AUTHORS OR COPYRIGHT HOLDERS BE LIABLE FOR ANY CLAIM, DAMAGES OR OTHER
19  * LIABILITY, WHETHER IN AN ACTION OF CONTRACT, TORT OR OTHERWISE, ARISING
20  * FROM, OUT OF OR IN CONNECTION WITH THE SOFTWARE OR THE USE OR OTHER DEALINGS
21  * IN THE SOFTWARE.
22  *
23  * Authors:
24  *    Ben Widawsky <ben@bwidawsk.net>
25  *
26  */
27
28 /*
29  * This file implements HW context support. On gen5+ a HW context consists of an
30  * opaque GPU object which is referenced at times of context saves and restores.
31  * With RC6 enabled, the context is also referenced as the GPU enters and exists
32  * from RC6 (GPU has it's own internal power context, except on gen5). Though
33  * something like a context does exist for the media ring, the code only
34  * supports contexts for the render ring.
35  *
36  * In software, there is a distinction between contexts created by the user,
37  * and the default HW context. The default HW context is used by GPU clients
38  * that do not request setup of their own hardware context. The default
39  * context's state is never restored to help prevent programming errors. This
40  * would happen if a client ran and piggy-backed off another clients GPU state.
41  * The default context only exists to give the GPU some offset to load as the
42  * current to invoke a save of the context we actually care about. In fact, the
43  * code could likely be constructed, albeit in a more complicated fashion, to
44  * never use the default context, though that limits the driver's ability to
45  * swap out, and/or destroy other contexts.
46  *
47  * All other contexts are created as a request by the GPU client. These contexts
48  * store GPU state, and thus allow GPU clients to not re-emit state (and
49  * potentially query certain state) at any time. The kernel driver makes
50  * certain that the appropriate commands are inserted.
51  *
52  * The context life cycle is semi-complicated in that context BOs may live
53  * longer than the context itself because of the way the hardware, and object
54  * tracking works. Below is a very crude representation of the state machine
55  * describing the context life.
56  *                                         refcount     pincount     active
57  * S0: initial state                          0            0           0
58  * S1: context created                        1            0           0
59  * S2: context is currently running           2            1           X
60  * S3: GPU referenced, but not current        2            0           1
61  * S4: context is current, but destroyed      1            1           0
62  * S5: like S3, but destroyed                 1            0           1
63  *
64  * The most common (but not all) transitions:
65  * S0->S1: client creates a context
66  * S1->S2: client submits execbuf with context
67  * S2->S3: other clients submits execbuf with context
68  * S3->S1: context object was retired
69  * S3->S2: clients submits another execbuf
70  * S2->S4: context destroy called with current context
71  * S3->S5->S0: destroy path
72  * S4->S5->S0: destroy path on current context
73  *
74  * There are two confusing terms used above:
75  *  The "current context" means the context which is currently running on the
76  *  GPU. The GPU has loaded its state already and has stored away the gtt
77  *  offset of the BO. The GPU is not actively referencing the data at this
78  *  offset, but it will on the next context switch. The only way to avoid this
79  *  is to do a GPU reset.
80  *
81  *  An "active context' is one which was previously the "current context" and is
82  *  on the active list waiting for the next context switch to occur. Until this
83  *  happens, the object must remain at the same gtt offset. It is therefore
84  *  possible to destroy a context, but it is still active.
85  *
86  */
87
88 #include <drm/drmP.h>
89 #include <drm/i915_drm.h>
90 #include "i915_drv.h"
91
92 /* This is a HW constraint. The value below is the largest known requirement
93  * I've seen in a spec to date, and that was a workaround for a non-shipping
94  * part. It should be safe to decrease this, but it's more future proof as is.
95  */
96 #define GEN6_CONTEXT_ALIGN (64<<10)
97 #define GEN7_CONTEXT_ALIGN 4096
98
99 static void do_ppgtt_cleanup(struct i915_hw_ppgtt *ppgtt)
100 {
101         struct drm_device *dev = ppgtt->base.dev;
102         struct drm_i915_private *dev_priv = dev->dev_private;
103         struct i915_address_space *vm = &ppgtt->base;
104
105         if (ppgtt == dev_priv->mm.aliasing_ppgtt ||
106             (list_empty(&vm->active_list) && list_empty(&vm->inactive_list))) {
107                 ppgtt->base.cleanup(&ppgtt->base);
108                 return;
109         }
110
111         /*
112          * Make sure vmas are unbound before we take down the drm_mm
113          *
114          * FIXME: Proper refcounting should take care of this, this shouldn't be
115          * needed at all.
116          */
117         if (!list_empty(&vm->active_list)) {
118                 struct i915_vma *vma;
119
120                 list_for_each_entry(vma, &vm->active_list, mm_list)
121                         if (WARN_ON(list_empty(&vma->vma_link) ||
122                                     list_is_singular(&vma->vma_link)))
123                                 break;
124
125                 i915_gem_evict_vm(&ppgtt->base, true);
126         } else {
127                 i915_gem_retire_requests(dev);
128                 i915_gem_evict_vm(&ppgtt->base, false);
129         }
130
131         ppgtt->base.cleanup(&ppgtt->base);
132 }
133
134 static void ppgtt_release(struct kref *kref)
135 {
136         struct i915_hw_ppgtt *ppgtt =
137                 container_of(kref, struct i915_hw_ppgtt, ref);
138
139         do_ppgtt_cleanup(ppgtt);
140         kfree(ppgtt);
141 }
142
143 static size_t get_context_alignment(struct drm_device *dev)
144 {
145         if (IS_GEN6(dev))
146                 return GEN6_CONTEXT_ALIGN;
147
148         return GEN7_CONTEXT_ALIGN;
149 }
150
151 static int get_context_size(struct drm_device *dev)
152 {
153         struct drm_i915_private *dev_priv = dev->dev_private;
154         int ret;
155         u32 reg;
156
157         switch (INTEL_INFO(dev)->gen) {
158         case 6:
159                 reg = I915_READ(CXT_SIZE);
160                 ret = GEN6_CXT_TOTAL_SIZE(reg) * 64;
161                 break;
162         case 7:
163                 reg = I915_READ(GEN7_CXT_SIZE);
164                 if (IS_HASWELL(dev))
165                         ret = HSW_CXT_TOTAL_SIZE;
166                 else
167                         ret = GEN7_CXT_TOTAL_SIZE(reg) * 64;
168                 break;
169         case 8:
170                 ret = GEN8_CXT_TOTAL_SIZE;
171                 break;
172         default:
173                 BUG();
174         }
175
176         return ret;
177 }
178
179 void i915_gem_context_free(struct kref *ctx_ref)
180 {
181         struct intel_context *ctx = container_of(ctx_ref,
182                                                    typeof(*ctx), ref);
183         struct i915_hw_ppgtt *ppgtt = NULL;
184
185         if (ctx->obj) {
186                 /* We refcount even the aliasing PPGTT to keep the code symmetric */
187                 if (USES_PPGTT(ctx->obj->base.dev))
188                         ppgtt = ctx_to_ppgtt(ctx);
189
190                 /* XXX: Free up the object before tearing down the address space, in
191                  * case we're bound in the PPGTT */
192                 drm_gem_object_unreference(&ctx->obj->base);
193         }
194
195         if (ppgtt)
196                 kref_put(&ppgtt->ref, ppgtt_release);
197         list_del(&ctx->link);
198         kfree(ctx);
199 }
200
201 static struct i915_hw_ppgtt *
202 create_vm_for_ctx(struct drm_device *dev, struct intel_context *ctx)
203 {
204         struct i915_hw_ppgtt *ppgtt;
205         int ret;
206
207         ppgtt = kzalloc(sizeof(*ppgtt), GFP_KERNEL);
208         if (!ppgtt)
209                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
210
211         ret = i915_gem_init_ppgtt(dev, ppgtt);
212         if (ret) {
213                 kfree(ppgtt);
214                 return ERR_PTR(ret);
215         }
216
217         ppgtt->ctx = ctx;
218         return ppgtt;
219 }
220
221 static struct intel_context *
222 __create_hw_context(struct drm_device *dev,
223                   struct drm_i915_file_private *file_priv)
224 {
225         struct drm_i915_private *dev_priv = dev->dev_private;
226         struct intel_context *ctx;
227         int ret;
228
229         ctx = kzalloc(sizeof(*ctx), GFP_KERNEL);
230         if (ctx == NULL)
231                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
232
233         kref_init(&ctx->ref);
234         list_add_tail(&ctx->link, &dev_priv->context_list);
235
236         if (dev_priv->hw_context_size) {
237                 ctx->obj = i915_gem_alloc_object(dev, dev_priv->hw_context_size);
238                 if (ctx->obj == NULL) {
239                         ret = -ENOMEM;
240                         goto err_out;
241                 }
242
243                 /*
244                  * Try to make the context utilize L3 as well as LLC.
245                  *
246                  * On VLV we don't have L3 controls in the PTEs so we
247                  * shouldn't touch the cache level, especially as that
248                  * would make the object snooped which might have a
249                  * negative performance impact.
250                  */
251                 if (INTEL_INFO(dev)->gen >= 7 && !IS_VALLEYVIEW(dev)) {
252                         ret = i915_gem_object_set_cache_level(ctx->obj,
253                                                               I915_CACHE_L3_LLC);
254                         /* Failure shouldn't ever happen this early */
255                         if (WARN_ON(ret))
256                                 goto err_out;
257                 }
258         }
259
260         /* Default context will never have a file_priv */
261         if (file_priv != NULL) {
262                 ret = idr_alloc(&file_priv->context_idr, ctx,
263                                 DEFAULT_CONTEXT_ID, 0, GFP_KERNEL);
264                 if (ret < 0)
265                         goto err_out;
266         } else
267                 ret = DEFAULT_CONTEXT_ID;
268
269         ctx->file_priv = file_priv;
270         ctx->id = ret;
271         /* NB: Mark all slices as needing a remap so that when the context first
272          * loads it will restore whatever remap state already exists. If there
273          * is no remap info, it will be a NOP. */
274         ctx->remap_slice = (1 << NUM_L3_SLICES(dev)) - 1;
275
276         return ctx;
277
278 err_out:
279         i915_gem_context_unreference(ctx);
280         return ERR_PTR(ret);
281 }
282
283 /**
284  * The default context needs to exist per ring that uses contexts. It stores the
285  * context state of the GPU for applications that don't utilize HW contexts, as
286  * well as an idle case.
287  */
288 static struct intel_context *
289 i915_gem_create_context(struct drm_device *dev,
290                         struct drm_i915_file_private *file_priv,
291                         bool create_vm)
292 {
293         const bool is_global_default_ctx = file_priv == NULL;
294         struct drm_i915_private *dev_priv = dev->dev_private;
295         struct intel_context *ctx;
296         int ret = 0;
297
298         BUG_ON(!mutex_is_locked(&dev->struct_mutex));
299
300         ctx = __create_hw_context(dev, file_priv);
301         if (IS_ERR(ctx))
302                 return ctx;
303
304         if (is_global_default_ctx && ctx->obj) {
305                 /* We may need to do things with the shrinker which
306                  * require us to immediately switch back to the default
307                  * context. This can cause a problem as pinning the
308                  * default context also requires GTT space which may not
309                  * be available. To avoid this we always pin the default
310                  * context.
311                  */
312                 ret = i915_gem_obj_ggtt_pin(ctx->obj,
313                                             get_context_alignment(dev), 0);
314                 if (ret) {
315                         DRM_DEBUG_DRIVER("Couldn't pin %d\n", ret);
316                         goto err_destroy;
317                 }
318         }
319
320         if (create_vm) {
321                 struct i915_hw_ppgtt *ppgtt = create_vm_for_ctx(dev, ctx);
322
323                 if (IS_ERR_OR_NULL(ppgtt)) {
324                         DRM_DEBUG_DRIVER("PPGTT setup failed (%ld)\n",
325                                          PTR_ERR(ppgtt));
326                         ret = PTR_ERR(ppgtt);
327                         goto err_unpin;
328                 } else
329                         ctx->vm = &ppgtt->base;
330
331                 /* This case is reserved for the global default context and
332                  * should only happen once. */
333                 if (is_global_default_ctx) {
334                         if (WARN_ON(dev_priv->mm.aliasing_ppgtt)) {
335                                 ret = -EEXIST;
336                                 goto err_unpin;
337                         }
338
339                         dev_priv->mm.aliasing_ppgtt = ppgtt;
340                 }
341         } else if (USES_PPGTT(dev)) {
342                 /* For platforms which only have aliasing PPGTT, we fake the
343                  * address space and refcounting. */
344                 ctx->vm = &dev_priv->mm.aliasing_ppgtt->base;
345                 kref_get(&dev_priv->mm.aliasing_ppgtt->ref);
346         } else
347                 ctx->vm = &dev_priv->gtt.base;
348
349         return ctx;
350
351 err_unpin:
352         if (is_global_default_ctx && ctx->obj)
353                 i915_gem_object_ggtt_unpin(ctx->obj);
354 err_destroy:
355         i915_gem_context_unreference(ctx);
356         return ERR_PTR(ret);
357 }
358
359 void i915_gem_context_reset(struct drm_device *dev)
360 {
361         struct drm_i915_private *dev_priv = dev->dev_private;
362         int i;
363
364         /* Prevent the hardware from restoring the last context (which hung) on
365          * the next switch */
366         for (i = 0; i < I915_NUM_RINGS; i++) {
367                 struct intel_engine_cs *ring = &dev_priv->ring[i];
368                 struct intel_context *dctx = ring->default_context;
369
370                 /* Do a fake switch to the default context */
371                 if (ring->last_context == dctx)
372                         continue;
373
374                 if (!ring->last_context)
375                         continue;
376
377                 if (dctx->obj && i == RCS) {
378                         WARN_ON(i915_gem_obj_ggtt_pin(dctx->obj,
379                                                       get_context_alignment(dev), 0));
380                         /* Fake a finish/inactive */
381                         dctx->obj->base.write_domain = 0;
382                         dctx->obj->active = 0;
383                 }
384
385                 i915_gem_context_unreference(ring->last_context);
386                 i915_gem_context_reference(dctx);
387                 ring->last_context = dctx;
388         }
389 }
390
391 int i915_gem_context_init(struct drm_device *dev)
392 {
393         struct drm_i915_private *dev_priv = dev->dev_private;
394         struct intel_context *ctx;
395         int i;
396
397         /* Init should only be called once per module load. Eventually the
398          * restriction on the context_disabled check can be loosened. */
399         if (WARN_ON(dev_priv->ring[RCS].default_context))
400                 return 0;
401
402         if (HAS_HW_CONTEXTS(dev)) {
403                 dev_priv->hw_context_size = round_up(get_context_size(dev), 4096);
404                 if (dev_priv->hw_context_size > (1<<20)) {
405                         DRM_DEBUG_DRIVER("Disabling HW Contexts; invalid size %d\n",
406                                          dev_priv->hw_context_size);
407                         dev_priv->hw_context_size = 0;
408                 }
409         }
410
411         ctx = i915_gem_create_context(dev, NULL, USES_PPGTT(dev));
412         if (IS_ERR(ctx)) {
413                 DRM_ERROR("Failed to create default global context (error %ld)\n",
414                           PTR_ERR(ctx));
415                 return PTR_ERR(ctx);
416         }
417
418         /* NB: RCS will hold a ref for all rings */
419         for (i = 0; i < I915_NUM_RINGS; i++)
420                 dev_priv->ring[i].default_context = ctx;
421
422         DRM_DEBUG_DRIVER("%s context support initialized\n", dev_priv->hw_context_size ? "HW" : "fake");
423         return 0;
424 }
425
426 void i915_gem_context_fini(struct drm_device *dev)
427 {
428         struct drm_i915_private *dev_priv = dev->dev_private;
429         struct intel_context *dctx = dev_priv->ring[RCS].default_context;
430         int i;
431
432         if (dctx->obj) {
433                 /* The only known way to stop the gpu from accessing the hw context is
434                  * to reset it. Do this as the very last operation to avoid confusing
435                  * other code, leading to spurious errors. */
436                 intel_gpu_reset(dev);
437
438                 /* When default context is created and switched to, base object refcount
439                  * will be 2 (+1 from object creation and +1 from do_switch()).
440                  * i915_gem_context_fini() will be called after gpu_idle() has switched
441                  * to default context. So we need to unreference the base object once
442                  * to offset the do_switch part, so that i915_gem_context_unreference()
443                  * can then free the base object correctly. */
444                 WARN_ON(!dev_priv->ring[RCS].last_context);
445                 if (dev_priv->ring[RCS].last_context == dctx) {
446                         /* Fake switch to NULL context */
447                         WARN_ON(dctx->obj->active);
448                         i915_gem_object_ggtt_unpin(dctx->obj);
449                         i915_gem_context_unreference(dctx);
450                         dev_priv->ring[RCS].last_context = NULL;
451                 }
452
453                 i915_gem_object_ggtt_unpin(dctx->obj);
454         }
455
456         for (i = 0; i < I915_NUM_RINGS; i++) {
457                 struct intel_engine_cs *ring = &dev_priv->ring[i];
458
459                 if (ring->last_context)
460                         i915_gem_context_unreference(ring->last_context);
461
462                 ring->default_context = NULL;
463                 ring->last_context = NULL;
464         }
465
466         i915_gem_context_unreference(dctx);
467 }
468
469 int i915_gem_context_enable(struct drm_i915_private *dev_priv)
470 {
471         struct intel_engine_cs *ring;
472         int ret, i;
473
474         /* This is the only place the aliasing PPGTT gets enabled, which means
475          * it has to happen before we bail on reset */
476         if (dev_priv->mm.aliasing_ppgtt) {
477                 struct i915_hw_ppgtt *ppgtt = dev_priv->mm.aliasing_ppgtt;
478                 ppgtt->enable(ppgtt);
479         }
480
481         /* FIXME: We should make this work, even in reset */
482         if (i915_reset_in_progress(&dev_priv->gpu_error))
483                 return 0;
484
485         BUG_ON(!dev_priv->ring[RCS].default_context);
486
487         for_each_ring(ring, dev_priv, i) {
488                 ret = i915_switch_context(ring, ring->default_context);
489                 if (ret)
490                         return ret;
491         }
492
493         return 0;
494 }
495
496 static int context_idr_cleanup(int id, void *p, void *data)
497 {
498         struct intel_context *ctx = p;
499
500         i915_gem_context_unreference(ctx);
501         return 0;
502 }
503
504 int i915_gem_context_open(struct drm_device *dev, struct drm_file *file)
505 {
506         struct drm_i915_file_private *file_priv = file->driver_priv;
507         struct intel_context *ctx;
508
509         idr_init(&file_priv->context_idr);
510
511         mutex_lock(&dev->struct_mutex);
512         ctx = i915_gem_create_context(dev, file_priv, USES_FULL_PPGTT(dev));
513         mutex_unlock(&dev->struct_mutex);
514
515         if (IS_ERR(ctx)) {
516                 idr_destroy(&file_priv->context_idr);
517                 return PTR_ERR(ctx);
518         }
519
520         return 0;
521 }
522
523 void i915_gem_context_close(struct drm_device *dev, struct drm_file *file)
524 {
525         struct drm_i915_file_private *file_priv = file->driver_priv;
526
527         idr_for_each(&file_priv->context_idr, context_idr_cleanup, NULL);
528         idr_destroy(&file_priv->context_idr);
529 }
530
531 struct intel_context *
532 i915_gem_context_get(struct drm_i915_file_private *file_priv, u32 id)
533 {
534         struct intel_context *ctx;
535
536         ctx = (struct intel_context *)idr_find(&file_priv->context_idr, id);
537         if (!ctx)
538                 return ERR_PTR(-ENOENT);
539
540         return ctx;
541 }
542
543 static inline int
544 mi_set_context(struct intel_engine_cs *ring,
545                struct intel_context *new_context,
546                u32 hw_flags)
547 {
548         const int num_rings =
549                 /* Use an extended w/a on ivb+ if signalling from other rings */
550                 i915_semaphore_is_enabled(ring->dev) ?
551                 hweight32(INTEL_INFO(ring->dev)->ring_mask) - 1 :
552                 0;
553         int len, i, ret;
554
555         /* w/a: If Flush TLB Invalidation Mode is enabled, driver must do a TLB
556          * invalidation prior to MI_SET_CONTEXT. On GEN6 we don't set the value
557          * explicitly, so we rely on the value at ring init, stored in
558          * itlb_before_ctx_switch.
559          */
560         if (IS_GEN6(ring->dev)) {
561                 ret = ring->flush(ring, I915_GEM_GPU_DOMAINS, 0);
562                 if (ret)
563                         return ret;
564         }
565
566
567         len = 4;
568         if (INTEL_INFO(ring->dev)->gen >= 7)
569                 len += 2 + (num_rings ? 4*num_rings + 2 : 0);
570
571         ret = intel_ring_begin(ring, len);
572         if (ret)
573                 return ret;
574
575         /* WaProgramMiArbOnOffAroundMiSetContext:ivb,vlv,hsw,bdw,chv */
576         if (INTEL_INFO(ring->dev)->gen >= 7) {
577                 intel_ring_emit(ring, MI_ARB_ON_OFF | MI_ARB_DISABLE);
578                 if (num_rings) {
579                         struct intel_engine_cs *signaller;
580
581                         intel_ring_emit(ring, MI_LOAD_REGISTER_IMM(num_rings));
582                         for_each_ring(signaller, to_i915(ring->dev), i) {
583                                 if (signaller == ring)
584                                         continue;
585
586                                 intel_ring_emit(ring, RING_PSMI_CTL(signaller->mmio_base));
587                                 intel_ring_emit(ring, _MASKED_BIT_ENABLE(GEN6_PSMI_SLEEP_MSG_DISABLE));
588                         }
589                 }
590         }
591
592         intel_ring_emit(ring, MI_NOOP);
593         intel_ring_emit(ring, MI_SET_CONTEXT);
594         intel_ring_emit(ring, i915_gem_obj_ggtt_offset(new_context->obj) |
595                         MI_MM_SPACE_GTT |
596                         MI_SAVE_EXT_STATE_EN |
597                         MI_RESTORE_EXT_STATE_EN |
598                         hw_flags);
599         /*
600          * w/a: MI_SET_CONTEXT must always be followed by MI_NOOP
601          * WaMiSetContext_Hang:snb,ivb,vlv
602          */
603         intel_ring_emit(ring, MI_NOOP);
604
605         if (INTEL_INFO(ring->dev)->gen >= 7) {
606                 if (num_rings) {
607                         struct intel_engine_cs *signaller;
608
609                         intel_ring_emit(ring, MI_LOAD_REGISTER_IMM(num_rings));
610                         for_each_ring(signaller, to_i915(ring->dev), i) {
611                                 if (signaller == ring)
612                                         continue;
613
614                                 intel_ring_emit(ring, RING_PSMI_CTL(signaller->mmio_base));
615                                 intel_ring_emit(ring, _MASKED_BIT_DISABLE(GEN6_PSMI_SLEEP_MSG_DISABLE));
616                         }
617                 }
618                 intel_ring_emit(ring, MI_ARB_ON_OFF | MI_ARB_ENABLE);
619         }
620
621         intel_ring_advance(ring);
622
623         return ret;
624 }
625
626 static int do_switch(struct intel_engine_cs *ring,
627                      struct intel_context *to)
628 {
629         struct drm_i915_private *dev_priv = ring->dev->dev_private;
630         struct intel_context *from = ring->last_context;
631         struct i915_hw_ppgtt *ppgtt = ctx_to_ppgtt(to);
632         u32 hw_flags = 0;
633         bool uninitialized = false;
634         int ret, i;
635
636         if (from != NULL && ring == &dev_priv->ring[RCS]) {
637                 BUG_ON(from->obj == NULL);
638                 BUG_ON(!i915_gem_obj_is_pinned(from->obj));
639         }
640
641         if (from == to && from->last_ring == ring && !to->remap_slice)
642                 return 0;
643
644         /* Trying to pin first makes error handling easier. */
645         if (ring == &dev_priv->ring[RCS]) {
646                 ret = i915_gem_obj_ggtt_pin(to->obj,
647                                             get_context_alignment(ring->dev), 0);
648                 if (ret)
649                         return ret;
650         }
651
652         /*
653          * Pin can switch back to the default context if we end up calling into
654          * evict_everything - as a last ditch gtt defrag effort that also
655          * switches to the default context. Hence we need to reload from here.
656          */
657         from = ring->last_context;
658
659         if (USES_FULL_PPGTT(ring->dev)) {
660                 ret = ppgtt->switch_mm(ppgtt, ring, false);
661                 if (ret)
662                         goto unpin_out;
663         }
664
665         if (ring != &dev_priv->ring[RCS]) {
666                 if (from)
667                         i915_gem_context_unreference(from);
668                 goto done;
669         }
670
671         /*
672          * Clear this page out of any CPU caches for coherent swap-in/out. Note
673          * that thanks to write = false in this call and us not setting any gpu
674          * write domains when putting a context object onto the active list
675          * (when switching away from it), this won't block.
676          *
677          * XXX: We need a real interface to do this instead of trickery.
678          */
679         ret = i915_gem_object_set_to_gtt_domain(to->obj, false);
680         if (ret)
681                 goto unpin_out;
682
683         if (!to->obj->has_global_gtt_mapping) {
684                 struct i915_vma *vma = i915_gem_obj_to_vma(to->obj,
685                                                            &dev_priv->gtt.base);
686                 vma->bind_vma(vma, to->obj->cache_level, GLOBAL_BIND);
687         }
688
689         if (!to->is_initialized || i915_gem_context_is_default(to))
690                 hw_flags |= MI_RESTORE_INHIBIT;
691
692         ret = mi_set_context(ring, to, hw_flags);
693         if (ret)
694                 goto unpin_out;
695
696         for (i = 0; i < MAX_L3_SLICES; i++) {
697                 if (!(to->remap_slice & (1<<i)))
698                         continue;
699
700                 ret = i915_gem_l3_remap(ring, i);
701                 /* If it failed, try again next round */
702                 if (ret)
703                         DRM_DEBUG_DRIVER("L3 remapping failed\n");
704                 else
705                         to->remap_slice &= ~(1<<i);
706         }
707
708         /* The backing object for the context is done after switching to the
709          * *next* context. Therefore we cannot retire the previous context until
710          * the next context has already started running. In fact, the below code
711          * is a bit suboptimal because the retiring can occur simply after the
712          * MI_SET_CONTEXT instead of when the next seqno has completed.
713          */
714         if (from != NULL) {
715                 from->obj->base.read_domains = I915_GEM_DOMAIN_INSTRUCTION;
716                 i915_vma_move_to_active(i915_gem_obj_to_ggtt(from->obj), ring);
717                 /* As long as MI_SET_CONTEXT is serializing, ie. it flushes the
718                  * whole damn pipeline, we don't need to explicitly mark the
719                  * object dirty. The only exception is that the context must be
720                  * correct in case the object gets swapped out. Ideally we'd be
721                  * able to defer doing this until we know the object would be
722                  * swapped, but there is no way to do that yet.
723                  */
724                 from->obj->dirty = 1;
725                 BUG_ON(from->obj->ring != ring);
726
727                 /* obj is kept alive until the next request by its active ref */
728                 i915_gem_object_ggtt_unpin(from->obj);
729                 i915_gem_context_unreference(from);
730         }
731
732         uninitialized = !to->is_initialized && from == NULL;
733         to->is_initialized = true;
734
735 done:
736         i915_gem_context_reference(to);
737         ring->last_context = to;
738         to->last_ring = ring;
739
740         if (uninitialized) {
741                 ret = i915_gem_render_state_init(ring);
742                 if (ret)
743                         DRM_ERROR("init render state: %d\n", ret);
744         }
745
746         return 0;
747
748 unpin_out:
749         if (ring->id == RCS)
750                 i915_gem_object_ggtt_unpin(to->obj);
751         return ret;
752 }
753
754 /**
755  * i915_switch_context() - perform a GPU context switch.
756  * @ring: ring for which we'll execute the context switch
757  * @to: the context to switch to
758  *
759  * The context life cycle is simple. The context refcount is incremented and
760  * decremented by 1 and create and destroy. If the context is in use by the GPU,
761  * it will have a refoucnt > 1. This allows us to destroy the context abstract
762  * object while letting the normal object tracking destroy the backing BO.
763  */
764 int i915_switch_context(struct intel_engine_cs *ring,
765                         struct intel_context *to)
766 {
767         struct drm_i915_private *dev_priv = ring->dev->dev_private;
768
769         WARN_ON(!mutex_is_locked(&dev_priv->dev->struct_mutex));
770
771         if (to->obj == NULL) { /* We have the fake context */
772                 if (to != ring->last_context) {
773                         i915_gem_context_reference(to);
774                         if (ring->last_context)
775                                 i915_gem_context_unreference(ring->last_context);
776                         ring->last_context = to;
777                 }
778                 return 0;
779         }
780
781         return do_switch(ring, to);
782 }
783
784 static bool hw_context_enabled(struct drm_device *dev)
785 {
786         return to_i915(dev)->hw_context_size;
787 }
788
789 int i915_gem_context_create_ioctl(struct drm_device *dev, void *data,
790                                   struct drm_file *file)
791 {
792         struct drm_i915_gem_context_create *args = data;
793         struct drm_i915_file_private *file_priv = file->driver_priv;
794         struct intel_context *ctx;
795         int ret;
796
797         if (!hw_context_enabled(dev))
798                 return -ENODEV;
799
800         ret = i915_mutex_lock_interruptible(dev);
801         if (ret)
802                 return ret;
803
804         ctx = i915_gem_create_context(dev, file_priv, USES_FULL_PPGTT(dev));
805         mutex_unlock(&dev->struct_mutex);
806         if (IS_ERR(ctx))
807                 return PTR_ERR(ctx);
808
809         args->ctx_id = ctx->id;
810         DRM_DEBUG_DRIVER("HW context %d created\n", args->ctx_id);
811
812         return 0;
813 }
814
815 int i915_gem_context_destroy_ioctl(struct drm_device *dev, void *data,
816                                    struct drm_file *file)
817 {
818         struct drm_i915_gem_context_destroy *args = data;
819         struct drm_i915_file_private *file_priv = file->driver_priv;
820         struct intel_context *ctx;
821         int ret;
822
823         if (args->ctx_id == DEFAULT_CONTEXT_ID)
824                 return -ENOENT;
825
826         ret = i915_mutex_lock_interruptible(dev);
827         if (ret)
828                 return ret;
829
830         ctx = i915_gem_context_get(file_priv, args->ctx_id);
831         if (IS_ERR(ctx)) {
832                 mutex_unlock(&dev->struct_mutex);
833                 return PTR_ERR(ctx);
834         }
835
836         idr_remove(&ctx->file_priv->context_idr, ctx->id);
837         i915_gem_context_unreference(ctx);
838         mutex_unlock(&dev->struct_mutex);
839
840         DRM_DEBUG_DRIVER("HW context %d destroyed\n", args->ctx_id);
841         return 0;
842 }