Merge branch 'vendor/LIBRESSL'
[dragonfly.git] / sys / dev / drm / i915 / i915_guc_submission.c
1 /*
2  * Copyright © 2014 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  */
24 #include <linux/firmware.h>
25 #include <linux/circ_buf.h>
26 #include "i915_drv.h"
27 #include "intel_guc.h"
28
29 /**
30  * DOC: GuC-based command submission
31  *
32  * i915_guc_client:
33  * We use the term client to avoid confusion with contexts. A i915_guc_client is
34  * equivalent to GuC object guc_context_desc. This context descriptor is
35  * allocated from a pool of 1024 entries. Kernel driver will allocate doorbell
36  * and workqueue for it. Also the process descriptor (guc_process_desc), which
37  * is mapped to client space. So the client can write Work Item then ring the
38  * doorbell.
39  *
40  * To simplify the implementation, we allocate one gem object that contains all
41  * pages for doorbell, process descriptor and workqueue.
42  *
43  * The Scratch registers:
44  * There are 16 MMIO-based registers start from 0xC180. The kernel driver writes
45  * a value to the action register (SOFT_SCRATCH_0) along with any data. It then
46  * triggers an interrupt on the GuC via another register write (0xC4C8).
47  * Firmware writes a success/fail code back to the action register after
48  * processes the request. The kernel driver polls waiting for this update and
49  * then proceeds.
50  * See host2guc_action()
51  *
52  * Doorbells:
53  * Doorbells are interrupts to uKernel. A doorbell is a single cache line (QW)
54  * mapped into process space.
55  *
56  * Work Items:
57  * There are several types of work items that the host may place into a
58  * workqueue, each with its own requirements and limitations. Currently only
59  * WQ_TYPE_INORDER is needed to support legacy submission via GuC, which
60  * represents in-order queue. The kernel driver packs ring tail pointer and an
61  * ELSP context descriptor dword into Work Item.
62  * See guc_add_workqueue_item()
63  *
64  */
65
66 /*
67  * Read GuC command/status register (SOFT_SCRATCH_0)
68  * Return true if it contains a response rather than a command
69  */
70 static inline bool host2guc_action_response(struct drm_i915_private *dev_priv,
71                                             u32 *status)
72 {
73         u32 val = I915_READ(SOFT_SCRATCH(0));
74         *status = val;
75         return GUC2HOST_IS_RESPONSE(val);
76 }
77
78 static int host2guc_action(struct intel_guc *guc, u32 *data, u32 len)
79 {
80         struct drm_i915_private *dev_priv = guc_to_i915(guc);
81         u32 status;
82         int i;
83         int ret;
84
85         if (WARN_ON(len < 1 || len > 15))
86                 return -EINVAL;
87
88         intel_uncore_forcewake_get(dev_priv, FORCEWAKE_ALL);
89
90         dev_priv->guc.action_count += 1;
91         dev_priv->guc.action_cmd = data[0];
92
93         for (i = 0; i < len; i++)
94                 I915_WRITE(SOFT_SCRATCH(i), data[i]);
95
96         POSTING_READ(SOFT_SCRATCH(i - 1));
97
98         I915_WRITE(HOST2GUC_INTERRUPT, HOST2GUC_TRIGGER);
99
100         /* No HOST2GUC command should take longer than 10ms */
101         ret = wait_for_atomic(host2guc_action_response(dev_priv, &status), 10);
102         if (status != GUC2HOST_STATUS_SUCCESS) {
103                 /*
104                  * Either the GuC explicitly returned an error (which
105                  * we convert to -EIO here) or no response at all was
106                  * received within the timeout limit (-ETIMEDOUT)
107                  */
108                 if (ret != -ETIMEDOUT)
109                         ret = -EIO;
110
111                 DRM_ERROR("GUC: host2guc action 0x%X failed. ret=%d "
112                                 "status=0x%08X response=0x%08X\n",
113                                 data[0], ret, status,
114                                 I915_READ(SOFT_SCRATCH(15)));
115
116                 dev_priv->guc.action_fail += 1;
117                 dev_priv->guc.action_err = ret;
118         }
119         dev_priv->guc.action_status = status;
120
121         intel_uncore_forcewake_put(dev_priv, FORCEWAKE_ALL);
122
123         return ret;
124 }
125
126 /*
127  * Tell the GuC to allocate or deallocate a specific doorbell
128  */
129
130 static int host2guc_allocate_doorbell(struct intel_guc *guc,
131                                       struct i915_guc_client *client)
132 {
133         u32 data[2];
134
135         data[0] = HOST2GUC_ACTION_ALLOCATE_DOORBELL;
136         data[1] = client->ctx_index;
137
138         return host2guc_action(guc, data, 2);
139 }
140
141 static int host2guc_release_doorbell(struct intel_guc *guc,
142                                      struct i915_guc_client *client)
143 {
144         u32 data[2];
145
146         data[0] = HOST2GUC_ACTION_DEALLOCATE_DOORBELL;
147         data[1] = client->ctx_index;
148
149         return host2guc_action(guc, data, 2);
150 }
151
152 static int host2guc_sample_forcewake(struct intel_guc *guc,
153                                      struct i915_guc_client *client)
154 {
155         struct drm_i915_private *dev_priv = guc_to_i915(guc);
156         struct drm_device *dev = dev_priv->dev;
157         u32 data[2];
158
159         data[0] = HOST2GUC_ACTION_SAMPLE_FORCEWAKE;
160         /* WaRsDisableCoarsePowerGating:skl,bxt */
161         if (!intel_enable_rc6(dev) ||
162             NEEDS_WaRsDisableCoarsePowerGating(dev))
163                 data[1] = 0;
164         else
165                 /* bit 0 and 1 are for Render and Media domain separately */
166                 data[1] = GUC_FORCEWAKE_RENDER | GUC_FORCEWAKE_MEDIA;
167
168         return host2guc_action(guc, data, ARRAY_SIZE(data));
169 }
170
171 /*
172  * Initialise, update, or clear doorbell data shared with the GuC
173  *
174  * These functions modify shared data and so need access to the mapped
175  * client object which contains the page being used for the doorbell
176  */
177
178 static void guc_init_doorbell(struct intel_guc *guc,
179                               struct i915_guc_client *client)
180 {
181         struct guc_doorbell_info *doorbell;
182         void *base;
183
184         base = kmap_atomic(i915_gem_object_get_page(client->client_obj, 0));
185         doorbell = (struct guc_doorbell_info *)((char *)base + client->doorbell_offset);
186
187         doorbell->db_status = 1;
188         doorbell->cookie = 0;
189
190         kunmap_atomic(base);
191 }
192
193 static int guc_ring_doorbell(struct i915_guc_client *gc)
194 {
195         struct guc_process_desc *desc;
196         union guc_doorbell_qw db_cmp, db_exc, db_ret;
197         union guc_doorbell_qw *db;
198         void *base;
199         int attempt = 2, ret = -EAGAIN;
200
201         base = kmap_atomic(i915_gem_object_get_page(gc->client_obj, 0));
202         desc = (struct guc_process_desc *)((char *)base + gc->proc_desc_offset);
203
204         /* Update the tail so it is visible to GuC */
205         desc->tail = gc->wq_tail;
206
207         /* current cookie */
208         db_cmp.db_status = GUC_DOORBELL_ENABLED;
209         db_cmp.cookie = gc->cookie;
210
211         /* cookie to be updated */
212         db_exc.db_status = GUC_DOORBELL_ENABLED;
213         db_exc.cookie = gc->cookie + 1;
214         if (db_exc.cookie == 0)
215                 db_exc.cookie = 1;
216
217         /* pointer of current doorbell cacheline */
218         db = (union guc_doorbell_qw *)((char *)base + gc->doorbell_offset);
219
220         while (attempt--) {
221                 /* lets ring the doorbell */
222                 db_ret.value_qw = atomic64_cmpxchg((atomic64_t *)db,
223                         db_cmp.value_qw, db_exc.value_qw);
224
225                 /* if the exchange was successfully executed */
226                 if (db_ret.value_qw == db_cmp.value_qw) {
227                         /* db was successfully rung */
228                         gc->cookie = db_exc.cookie;
229                         ret = 0;
230                         break;
231                 }
232
233                 /* XXX: doorbell was lost and need to acquire it again */
234                 if (db_ret.db_status == GUC_DOORBELL_DISABLED)
235                         break;
236
237                 DRM_ERROR("Cookie mismatch. Expected %d, returned %d\n",
238                           db_cmp.cookie, db_ret.cookie);
239
240                 /* update the cookie to newly read cookie from GuC */
241                 db_cmp.cookie = db_ret.cookie;
242                 db_exc.cookie = db_ret.cookie + 1;
243                 if (db_exc.cookie == 0)
244                         db_exc.cookie = 1;
245         }
246
247         /* Finally, update the cached copy of the GuC's WQ head */
248         gc->wq_head = desc->head;
249
250         kunmap_atomic(base);
251         return ret;
252 }
253
254 static void guc_disable_doorbell(struct intel_guc *guc,
255                                  struct i915_guc_client *client)
256 {
257         struct drm_i915_private *dev_priv = guc_to_i915(guc);
258         struct guc_doorbell_info *doorbell;
259         void *base;
260         i915_reg_t drbreg = GEN8_DRBREGL(client->doorbell_id);
261         int value;
262
263         base = kmap_atomic(i915_gem_object_get_page(client->client_obj, 0));
264         doorbell = (struct guc_doorbell_info*)((char *)base + client->doorbell_offset);
265
266         doorbell->db_status = 0;
267
268         kunmap_atomic(base);
269
270         I915_WRITE(drbreg, I915_READ(drbreg) & ~GEN8_DRB_VALID);
271
272         value = I915_READ(drbreg);
273         WARN_ON((value & GEN8_DRB_VALID) != 0);
274
275         I915_WRITE(GEN8_DRBREGU(client->doorbell_id), 0);
276         I915_WRITE(drbreg, 0);
277
278         /* XXX: wait for any interrupts */
279         /* XXX: wait for workqueue to drain */
280 }
281
282 /*
283  * Select, assign and relase doorbell cachelines
284  *
285  * These functions track which doorbell cachelines are in use.
286  * The data they manipulate is protected by the host2guc lock.
287  */
288
289 static uint32_t select_doorbell_cacheline(struct intel_guc *guc)
290 {
291         const uint32_t cacheline_size = cache_line_size();
292         uint32_t offset;
293
294         /* Doorbell uses a single cache line within a page */
295         offset = offset_in_page(guc->db_cacheline);
296
297         /* Moving to next cache line to reduce contention */
298         guc->db_cacheline += cacheline_size;
299
300         DRM_DEBUG_DRIVER("selected doorbell cacheline 0x%x, next 0x%x, linesize %u\n",
301                         offset, guc->db_cacheline, cacheline_size);
302
303         return offset;
304 }
305
306 static uint16_t assign_doorbell(struct intel_guc *guc, uint32_t priority)
307 {
308         /*
309          * The bitmap is split into two halves; the first half is used for
310          * normal priority contexts, the second half for high-priority ones.
311          * Note that logically higher priorities are numerically less than
312          * normal ones, so the test below means "is it high-priority?"
313          */
314         const bool hi_pri = (priority <= GUC_CTX_PRIORITY_HIGH);
315         const uint16_t half = GUC_MAX_DOORBELLS / 2;
316         const uint16_t start = hi_pri ? half : 0;
317         const uint16_t end = start + half;
318         uint16_t id;
319
320         id = find_next_zero_bit(guc->doorbell_bitmap, end, start);
321         if (id == end)
322                 id = GUC_INVALID_DOORBELL_ID;
323         else
324                 bitmap_set(guc->doorbell_bitmap, id, 1);
325
326         DRM_DEBUG_DRIVER("assigned %s priority doorbell id 0x%x\n",
327                         hi_pri ? "high" : "normal", id);
328
329         return id;
330 }
331
332 static void release_doorbell(struct intel_guc *guc, uint16_t id)
333 {
334         bitmap_clear(guc->doorbell_bitmap, id, 1);
335 }
336
337 /*
338  * Initialise the process descriptor shared with the GuC firmware.
339  */
340 static void guc_init_proc_desc(struct intel_guc *guc,
341                                struct i915_guc_client *client)
342 {
343         struct guc_process_desc *desc;
344         void *base;
345
346         base = kmap_atomic(i915_gem_object_get_page(client->client_obj, 0));
347         desc = (struct guc_process_desc *)((char *)base + client->proc_desc_offset);
348
349         memset(desc, 0, sizeof(*desc));
350
351         /*
352          * XXX: pDoorbell and WQVBaseAddress are pointers in process address
353          * space for ring3 clients (set them as in mmap_ioctl) or kernel
354          * space for kernel clients (map on demand instead? May make debug
355          * easier to have it mapped).
356          */
357         desc->wq_base_addr = 0;
358         desc->db_base_addr = 0;
359
360         desc->context_id = client->ctx_index;
361         desc->wq_size_bytes = client->wq_size;
362         desc->wq_status = WQ_STATUS_ACTIVE;
363         desc->priority = client->priority;
364
365         kunmap_atomic(base);
366 }
367
368 /*
369  * Initialise/clear the context descriptor shared with the GuC firmware.
370  *
371  * This descriptor tells the GuC where (in GGTT space) to find the important
372  * data structures relating to this client (doorbell, process descriptor,
373  * write queue, etc).
374  */
375
376 static void guc_init_ctx_desc(struct intel_guc *guc,
377                               struct i915_guc_client *client)
378 {
379         struct drm_i915_private *dev_priv = guc_to_i915(guc);
380         struct intel_engine_cs *ring;
381         struct intel_context *ctx = client->owner;
382         struct guc_context_desc desc;
383         struct sg_table *sg;
384         int i;
385
386         memset(&desc, 0, sizeof(desc));
387
388         desc.attribute = GUC_CTX_DESC_ATTR_ACTIVE | GUC_CTX_DESC_ATTR_KERNEL;
389         desc.context_id = client->ctx_index;
390         desc.priority = client->priority;
391         desc.db_id = client->doorbell_id;
392
393         for_each_ring(ring, dev_priv, i) {
394                 struct guc_execlist_context *lrc = &desc.lrc[ring->guc_id];
395                 struct drm_i915_gem_object *obj;
396                 uint64_t ctx_desc;
397
398                 /* TODO: We have a design issue to be solved here. Only when we
399                  * receive the first batch, we know which engine is used by the
400                  * user. But here GuC expects the lrc and ring to be pinned. It
401                  * is not an issue for default context, which is the only one
402                  * for now who owns a GuC client. But for future owner of GuC
403                  * client, need to make sure lrc is pinned prior to enter here.
404                  */
405                 obj = ctx->engine[i].state;
406                 if (!obj)
407                         break;  /* XXX: continue? */
408
409                 ctx_desc = intel_lr_context_descriptor(ctx, ring);
410                 lrc->context_desc = (u32)ctx_desc;
411
412                 /* The state page is after PPHWSP */
413                 lrc->ring_lcra = i915_gem_obj_ggtt_offset(obj) +
414                                 LRC_STATE_PN * PAGE_SIZE;
415                 lrc->context_id = (client->ctx_index << GUC_ELC_CTXID_OFFSET) |
416                                 (ring->guc_id << GUC_ELC_ENGINE_OFFSET);
417
418                 obj = ctx->engine[i].ringbuf->obj;
419
420                 lrc->ring_begin = i915_gem_obj_ggtt_offset(obj);
421                 lrc->ring_end = lrc->ring_begin + obj->base.size - 1;
422                 lrc->ring_next_free_location = lrc->ring_begin;
423                 lrc->ring_current_tail_pointer_value = 0;
424
425                 desc.engines_used |= (1 << ring->guc_id);
426         }
427
428         WARN_ON(desc.engines_used == 0);
429
430         /*
431          * The CPU address is only needed at certain points, so kmap_atomic on
432          * demand instead of storing it in the ctx descriptor.
433          * XXX: May make debug easier to have it mapped
434          */
435         desc.db_trigger_cpu = 0;
436         desc.db_trigger_uk = client->doorbell_offset +
437                 i915_gem_obj_ggtt_offset(client->client_obj);
438         desc.db_trigger_phy = client->doorbell_offset +
439                 sg_dma_address(client->client_obj->pages->sgl);
440
441         desc.process_desc = client->proc_desc_offset +
442                 i915_gem_obj_ggtt_offset(client->client_obj);
443
444         desc.wq_addr = client->wq_offset +
445                 i915_gem_obj_ggtt_offset(client->client_obj);
446
447         desc.wq_size = client->wq_size;
448
449         /*
450          * XXX: Take LRCs from an existing intel_context if this is not an
451          * IsKMDCreatedContext client
452          */
453         desc.desc_private = (uintptr_t)client;
454
455         /* Pool context is pinned already */
456         sg = guc->ctx_pool_obj->pages;
457         sg_pcopy_from_buffer(sg->sgl, sg->nents, &desc, sizeof(desc),
458                              sizeof(desc) * client->ctx_index);
459 }
460
461 static void guc_fini_ctx_desc(struct intel_guc *guc,
462                               struct i915_guc_client *client)
463 {
464         struct guc_context_desc desc;
465         struct sg_table *sg;
466
467         memset(&desc, 0, sizeof(desc));
468
469         sg = guc->ctx_pool_obj->pages;
470         sg_pcopy_from_buffer(sg->sgl, sg->nents, &desc, sizeof(desc),
471                              sizeof(desc) * client->ctx_index);
472 }
473
474 int i915_guc_wq_check_space(struct i915_guc_client *gc)
475 {
476         struct guc_process_desc *desc;
477         void *base;
478         u32 size = sizeof(struct guc_wq_item);
479         int ret = -ETIMEDOUT, timeout_counter = 200;
480
481         if (!gc)
482                 return 0;
483
484         /* Quickly return if wq space is available since last time we cache the
485          * head position. */
486         if (CIRC_SPACE(gc->wq_tail, gc->wq_head, gc->wq_size) >= size)
487                 return 0;
488
489         base = kmap_atomic(i915_gem_object_get_page(gc->client_obj, 0));
490         desc = (struct guc_process_desc *)((char *)base + gc->proc_desc_offset);
491
492         while (timeout_counter-- > 0) {
493                 gc->wq_head = desc->head;
494
495                 if (CIRC_SPACE(gc->wq_tail, gc->wq_head, gc->wq_size) >= size) {
496                         ret = 0;
497                         break;
498                 }
499
500                 if (timeout_counter)
501                         usleep_range(1000, 2000);
502         };
503
504         kunmap_atomic(base);
505
506         return ret;
507 }
508
509 static int guc_add_workqueue_item(struct i915_guc_client *gc,
510                                   struct drm_i915_gem_request *rq)
511 {
512         struct guc_wq_item *wqi;
513         void *base;
514         u32 tail, wq_len, wq_off, space;
515
516         space = CIRC_SPACE(gc->wq_tail, gc->wq_head, gc->wq_size);
517         if (WARN_ON(space < sizeof(struct guc_wq_item)))
518                 return -ENOSPC; /* shouldn't happen */
519
520         /* postincrement WQ tail for next time */
521         wq_off = gc->wq_tail;
522         gc->wq_tail += sizeof(struct guc_wq_item);
523         gc->wq_tail &= gc->wq_size - 1;
524
525         /* For now workqueue item is 4 DWs; workqueue buffer is 2 pages. So we
526          * should not have the case where structure wqi is across page, neither
527          * wrapped to the beginning. This simplifies the implementation below.
528          *
529          * XXX: if not the case, we need save data to a temp wqi and copy it to
530          * workqueue buffer dw by dw.
531          */
532         WARN_ON(sizeof(struct guc_wq_item) != 16);
533         WARN_ON(wq_off & 3);
534
535         /* wq starts from the page after doorbell / process_desc */
536         base = kmap_atomic(i915_gem_object_get_page(gc->client_obj,
537                         (wq_off + GUC_DB_SIZE) >> PAGE_SHIFT));
538         wq_off &= PAGE_SIZE - 1;
539         wqi = (struct guc_wq_item *)((char *)base + wq_off);
540
541         /* len does not include the header */
542         wq_len = sizeof(struct guc_wq_item) / sizeof(u32) - 1;
543         wqi->header = WQ_TYPE_INORDER |
544                         (wq_len << WQ_LEN_SHIFT) |
545                         (rq->ring->guc_id << WQ_TARGET_SHIFT) |
546                         WQ_NO_WCFLUSH_WAIT;
547
548         /* The GuC wants only the low-order word of the context descriptor */
549         wqi->context_desc = (u32)intel_lr_context_descriptor(rq->ctx, rq->ring);
550
551         /* The GuC firmware wants the tail index in QWords, not bytes */
552         tail = rq->ringbuf->tail >> 3;
553         wqi->ring_tail = tail << WQ_RING_TAIL_SHIFT;
554         wqi->fence_id = 0; /*XXX: what fence to be here */
555
556         kunmap_atomic(base);
557
558         return 0;
559 }
560
561 /**
562  * i915_guc_submit() - Submit commands through GuC
563  * @client:     the guc client where commands will go through
564  * @rq:         request associated with the commands
565  *
566  * Return:      0 if succeed
567  */
568 int i915_guc_submit(struct i915_guc_client *client,
569                     struct drm_i915_gem_request *rq)
570 {
571         struct intel_guc *guc = client->guc;
572         unsigned int engine_id = rq->ring->guc_id;
573         int q_ret, b_ret;
574
575         q_ret = guc_add_workqueue_item(client, rq);
576         if (q_ret == 0)
577                 b_ret = guc_ring_doorbell(client);
578
579         client->submissions[engine_id] += 1;
580         if (q_ret) {
581                 client->q_fail += 1;
582                 client->retcode = q_ret;
583         } else if (b_ret) {
584                 client->b_fail += 1;
585                 client->retcode = q_ret = b_ret;
586         } else {
587                 client->retcode = 0;
588         }
589         guc->submissions[engine_id] += 1;
590         guc->last_seqno[engine_id] = rq->seqno;
591
592         return q_ret;
593 }
594
595 /*
596  * Everything below here is concerned with setup & teardown, and is
597  * therefore not part of the somewhat time-critical batch-submission
598  * path of i915_guc_submit() above.
599  */
600
601 /**
602  * gem_allocate_guc_obj() - Allocate gem object for GuC usage
603  * @dev:        drm device
604  * @size:       size of object
605  *
606  * This is a wrapper to create a gem obj. In order to use it inside GuC, the
607  * object needs to be pinned lifetime. Also we must pin it to gtt space other
608  * than [0, GUC_WOPCM_TOP) because this range is reserved inside GuC.
609  *
610  * Return:      A drm_i915_gem_object if successful, otherwise NULL.
611  */
612 static struct drm_i915_gem_object *gem_allocate_guc_obj(struct drm_device *dev,
613                                                         u32 size)
614 {
615         struct drm_i915_private *dev_priv = dev->dev_private;
616         struct drm_i915_gem_object *obj;
617
618         obj = i915_gem_alloc_object(dev, size);
619         if (!obj)
620                 return NULL;
621
622         if (i915_gem_object_get_pages(obj)) {
623                 drm_gem_object_unreference(&obj->base);
624                 return NULL;
625         }
626
627         if (i915_gem_obj_ggtt_pin(obj, PAGE_SIZE,
628                         PIN_OFFSET_BIAS | GUC_WOPCM_TOP)) {
629                 drm_gem_object_unreference(&obj->base);
630                 return NULL;
631         }
632
633         /* Invalidate GuC TLB to let GuC take the latest updates to GTT. */
634         I915_WRITE(GEN8_GTCR, GEN8_GTCR_INVALIDATE);
635
636         return obj;
637 }
638
639 /**
640  * gem_release_guc_obj() - Release gem object allocated for GuC usage
641  * @obj:        gem obj to be released
642  */
643 static void gem_release_guc_obj(struct drm_i915_gem_object *obj)
644 {
645         if (!obj)
646                 return;
647
648         if (i915_gem_obj_is_pinned(obj))
649                 i915_gem_object_ggtt_unpin(obj);
650
651         drm_gem_object_unreference(&obj->base);
652 }
653
654 static void guc_client_free(struct drm_device *dev,
655                             struct i915_guc_client *client)
656 {
657         struct drm_i915_private *dev_priv = dev->dev_private;
658         struct intel_guc *guc = &dev_priv->guc;
659
660         if (!client)
661                 return;
662
663         if (client->doorbell_id != GUC_INVALID_DOORBELL_ID) {
664                 /*
665                  * First disable the doorbell, then tell the GuC we've
666                  * finished with it, finally deallocate it in our bitmap
667                  */
668                 guc_disable_doorbell(guc, client);
669                 host2guc_release_doorbell(guc, client);
670                 release_doorbell(guc, client->doorbell_id);
671         }
672
673         /*
674          * XXX: wait for any outstanding submissions before freeing memory.
675          * Be sure to drop any locks
676          */
677
678         gem_release_guc_obj(client->client_obj);
679
680         if (client->ctx_index != GUC_INVALID_CTX_ID) {
681                 guc_fini_ctx_desc(guc, client);
682                 ida_simple_remove(&guc->ctx_ids, client->ctx_index);
683         }
684
685         kfree(client);
686 }
687
688 /**
689  * guc_client_alloc() - Allocate an i915_guc_client
690  * @dev:        drm device
691  * @priority:   four levels priority _CRITICAL, _HIGH, _NORMAL and _LOW
692  *              The kernel client to replace ExecList submission is created with
693  *              NORMAL priority. Priority of a client for scheduler can be HIGH,
694  *              while a preemption context can use CRITICAL.
695  * @ctx:        the context that owns the client (we use the default render
696  *              context)
697  *
698  * Return:      An i915_guc_client object if success.
699  */
700 static struct i915_guc_client *guc_client_alloc(struct drm_device *dev,
701                                                 uint32_t priority,
702                                                 struct intel_context *ctx)
703 {
704         struct i915_guc_client *client;
705         struct drm_i915_private *dev_priv = dev->dev_private;
706         struct intel_guc *guc = &dev_priv->guc;
707         struct drm_i915_gem_object *obj;
708
709         client = kzalloc(sizeof(*client), GFP_KERNEL);
710         if (!client)
711                 return NULL;
712
713         client->doorbell_id = GUC_INVALID_DOORBELL_ID;
714         client->priority = priority;
715         client->owner = ctx;
716         client->guc = guc;
717
718         client->ctx_index = (uint32_t)ida_simple_get(&guc->ctx_ids, 0,
719                         GUC_MAX_GPU_CONTEXTS, GFP_KERNEL);
720         if (client->ctx_index >= GUC_MAX_GPU_CONTEXTS) {
721                 client->ctx_index = GUC_INVALID_CTX_ID;
722                 goto err;
723         }
724
725         /* The first page is doorbell/proc_desc. Two followed pages are wq. */
726         obj = gem_allocate_guc_obj(dev, GUC_DB_SIZE + GUC_WQ_SIZE);
727         if (!obj)
728                 goto err;
729
730         client->client_obj = obj;
731         client->wq_offset = GUC_DB_SIZE;
732         client->wq_size = GUC_WQ_SIZE;
733
734         client->doorbell_offset = select_doorbell_cacheline(guc);
735
736         /*
737          * Since the doorbell only requires a single cacheline, we can save
738          * space by putting the application process descriptor in the same
739          * page. Use the half of the page that doesn't include the doorbell.
740          */
741         if (client->doorbell_offset >= (GUC_DB_SIZE / 2))
742                 client->proc_desc_offset = 0;
743         else
744                 client->proc_desc_offset = (GUC_DB_SIZE / 2);
745
746         client->doorbell_id = assign_doorbell(guc, client->priority);
747         if (client->doorbell_id == GUC_INVALID_DOORBELL_ID)
748                 /* XXX: evict a doorbell instead */
749                 goto err;
750
751         guc_init_proc_desc(guc, client);
752         guc_init_ctx_desc(guc, client);
753         guc_init_doorbell(guc, client);
754
755         /* XXX: Any cache flushes needed? General domain mgmt calls? */
756
757         if (host2guc_allocate_doorbell(guc, client))
758                 goto err;
759
760         DRM_DEBUG_DRIVER("new priority %u client %p: ctx_index %u db_id %u\n",
761                 priority, client, client->ctx_index, client->doorbell_id);
762
763         return client;
764
765 err:
766         DRM_ERROR("FAILED to create priority %u GuC client!\n", priority);
767
768         guc_client_free(dev, client);
769         return NULL;
770 }
771
772 static void guc_create_log(struct intel_guc *guc)
773 {
774         struct drm_i915_private *dev_priv = guc_to_i915(guc);
775         struct drm_i915_gem_object *obj;
776         unsigned long offset;
777         uint32_t size, flags;
778
779         if (i915.guc_log_level < GUC_LOG_VERBOSITY_MIN)
780                 return;
781
782         if (i915.guc_log_level > GUC_LOG_VERBOSITY_MAX)
783                 i915.guc_log_level = GUC_LOG_VERBOSITY_MAX;
784
785         /* The first page is to save log buffer state. Allocate one
786          * extra page for others in case for overlap */
787         size = (1 + GUC_LOG_DPC_PAGES + 1 +
788                 GUC_LOG_ISR_PAGES + 1 +
789                 GUC_LOG_CRASH_PAGES + 1) << PAGE_SHIFT;
790
791         obj = guc->log_obj;
792         if (!obj) {
793                 obj = gem_allocate_guc_obj(dev_priv->dev, size);
794                 if (!obj) {
795                         /* logging will be off */
796                         i915.guc_log_level = -1;
797                         return;
798                 }
799
800                 guc->log_obj = obj;
801         }
802
803         /* each allocated unit is a page */
804         flags = GUC_LOG_VALID | GUC_LOG_NOTIFY_ON_HALF_FULL |
805                 (GUC_LOG_DPC_PAGES << GUC_LOG_DPC_SHIFT) |
806                 (GUC_LOG_ISR_PAGES << GUC_LOG_ISR_SHIFT) |
807                 (GUC_LOG_CRASH_PAGES << GUC_LOG_CRASH_SHIFT);
808
809         offset = i915_gem_obj_ggtt_offset(obj) >> PAGE_SHIFT; /* in pages */
810         guc->log_flags = (offset << GUC_LOG_BUF_ADDR_SHIFT) | flags;
811 }
812
813 static void init_guc_policies(struct guc_policies *policies)
814 {
815         struct guc_policy *policy;
816         u32 p, i;
817
818         policies->dpc_promote_time = 500000;
819         policies->max_num_work_items = POLICY_MAX_NUM_WI;
820
821         for (p = 0; p < GUC_CTX_PRIORITY_NUM; p++) {
822                 for (i = GUC_RENDER_ENGINE; i < GUC_MAX_ENGINES_NUM; i++) {
823                         policy = &policies->policy[p][i];
824
825                         policy->execution_quantum = 1000000;
826                         policy->preemption_time = 500000;
827                         policy->fault_time = 250000;
828                         policy->policy_flags = 0;
829                 }
830         }
831
832         policies->is_valid = 1;
833 }
834
835 static void guc_create_ads(struct intel_guc *guc)
836 {
837         struct drm_i915_private *dev_priv = guc_to_i915(guc);
838         struct drm_i915_gem_object *obj;
839         struct guc_ads *ads;
840         struct guc_policies *policies;
841         struct guc_mmio_reg_state *reg_state;
842         struct intel_engine_cs *ring;
843         struct vm_page *page;
844         u32 size, i;
845
846         /* The ads obj includes the struct itself and buffers passed to GuC */
847         size = sizeof(struct guc_ads) + sizeof(struct guc_policies) +
848                         sizeof(struct guc_mmio_reg_state) +
849                         GUC_S3_SAVE_SPACE_PAGES * PAGE_SIZE;
850
851         obj = guc->ads_obj;
852         if (!obj) {
853                 obj = gem_allocate_guc_obj(dev_priv->dev, PAGE_ALIGN(size));
854                 if (!obj)
855                         return;
856
857                 guc->ads_obj = obj;
858         }
859
860         page = i915_gem_object_get_page(obj, 0);
861         ads = kmap(page);
862
863         /*
864          * The GuC requires a "Golden Context" when it reinitialises
865          * engines after a reset. Here we use the Render ring default
866          * context, which must already exist and be pinned in the GGTT,
867          * so its address won't change after we've told the GuC where
868          * to find it.
869          */
870         ring = &dev_priv->ring[RCS];
871         ads->golden_context_lrca = ring->status_page.gfx_addr;
872
873         for_each_ring(ring, dev_priv, i)
874                 ads->eng_state_size[ring->guc_id] = intel_lr_context_size(ring);
875
876         /* GuC scheduling policies */
877         policies = (struct guc_policies *)(ads + sizeof(struct guc_ads));
878         init_guc_policies(policies);
879
880         ads->scheduler_policies = i915_gem_obj_ggtt_offset(obj) +
881                         sizeof(struct guc_ads);
882
883         /* MMIO reg state */
884         reg_state = (struct guc_mmio_reg_state *)(policies + sizeof(struct guc_policies));
885
886         for_each_ring(ring, dev_priv, i) {
887                 reg_state->mmio_white_list[ring->guc_id].mmio_start =
888                         ring->mmio_base + GUC_MMIO_WHITE_LIST_START;
889
890                 /* Nothing to be saved or restored for now. */
891                 reg_state->mmio_white_list[ring->guc_id].count = 0;
892         }
893
894         ads->reg_state_addr = ads->scheduler_policies +
895                         sizeof(struct guc_policies);
896
897         ads->reg_state_buffer = ads->reg_state_addr +
898                         sizeof(struct guc_mmio_reg_state);
899
900         kunmap(page);
901 }
902
903 /*
904  * Set up the memory resources to be shared with the GuC.  At this point,
905  * we require just one object that can be mapped through the GGTT.
906  */
907 int i915_guc_submission_init(struct drm_device *dev)
908 {
909         struct drm_i915_private *dev_priv = dev->dev_private;
910         const size_t ctxsize = sizeof(struct guc_context_desc);
911         const size_t poolsize = GUC_MAX_GPU_CONTEXTS * ctxsize;
912         const size_t gemsize = round_up(poolsize, PAGE_SIZE);
913         struct intel_guc *guc = &dev_priv->guc;
914
915         if (!i915.enable_guc_submission)
916                 return 0; /* not enabled  */
917
918         if (guc->ctx_pool_obj)
919                 return 0; /* already allocated */
920
921         guc->ctx_pool_obj = gem_allocate_guc_obj(dev_priv->dev, gemsize);
922         if (!guc->ctx_pool_obj)
923                 return -ENOMEM;
924
925         ida_init(&guc->ctx_ids);
926
927         guc_create_log(guc);
928
929         guc_create_ads(guc);
930
931         return 0;
932 }
933
934 int i915_guc_submission_enable(struct drm_device *dev)
935 {
936         struct drm_i915_private *dev_priv = dev->dev_private;
937         struct intel_guc *guc = &dev_priv->guc;
938         struct intel_context *ctx = dev_priv->kernel_context;
939         struct i915_guc_client *client;
940
941         /* client for execbuf submission */
942         client = guc_client_alloc(dev, GUC_CTX_PRIORITY_KMD_NORMAL, ctx);
943         if (!client) {
944                 DRM_ERROR("Failed to create execbuf guc_client\n");
945                 return -ENOMEM;
946         }
947
948         guc->execbuf_client = client;
949
950         host2guc_sample_forcewake(guc, client);
951
952         return 0;
953 }
954
955 void i915_guc_submission_disable(struct drm_device *dev)
956 {
957         struct drm_i915_private *dev_priv = dev->dev_private;
958         struct intel_guc *guc = &dev_priv->guc;
959
960         guc_client_free(dev, guc->execbuf_client);
961         guc->execbuf_client = NULL;
962 }
963
964 void i915_guc_submission_fini(struct drm_device *dev)
965 {
966         struct drm_i915_private *dev_priv = dev->dev_private;
967         struct intel_guc *guc = &dev_priv->guc;
968
969         gem_release_guc_obj(dev_priv->guc.ads_obj);
970         guc->ads_obj = NULL;
971
972         gem_release_guc_obj(dev_priv->guc.log_obj);
973         guc->log_obj = NULL;
974
975         if (guc->ctx_pool_obj)
976                 ida_destroy(&guc->ctx_ids);
977         gem_release_guc_obj(guc->ctx_pool_obj);
978         guc->ctx_pool_obj = NULL;
979 }
980
981 /**
982  * intel_guc_suspend() - notify GuC entering suspend state
983  * @dev:        drm device
984  */
985 int intel_guc_suspend(struct drm_device *dev)
986 {
987         struct drm_i915_private *dev_priv = dev->dev_private;
988         struct intel_guc *guc = &dev_priv->guc;
989         struct intel_context *ctx;
990         u32 data[3];
991
992         if (!i915.enable_guc_submission)
993                 return 0;
994
995         ctx = dev_priv->kernel_context;
996
997         data[0] = HOST2GUC_ACTION_ENTER_S_STATE;
998         /* any value greater than GUC_POWER_D0 */
999         data[1] = GUC_POWER_D1;
1000         /* first page is shared data with GuC */
1001         data[2] = i915_gem_obj_ggtt_offset(ctx->engine[RCS].state);
1002
1003         return host2guc_action(guc, data, ARRAY_SIZE(data));
1004 }
1005
1006
1007 /**
1008  * intel_guc_resume() - notify GuC resuming from suspend state
1009  * @dev:        drm device
1010  */
1011 int intel_guc_resume(struct drm_device *dev)
1012 {
1013         struct drm_i915_private *dev_priv = dev->dev_private;
1014         struct intel_guc *guc = &dev_priv->guc;
1015         struct intel_context *ctx;
1016         u32 data[3];
1017
1018         if (!i915.enable_guc_submission)
1019                 return 0;
1020
1021         ctx = dev_priv->kernel_context;
1022
1023         data[0] = HOST2GUC_ACTION_EXIT_S_STATE;
1024         data[1] = GUC_POWER_D0;
1025         /* first page is shared data with GuC */
1026         data[2] = i915_gem_obj_ggtt_offset(ctx->engine[RCS].state);
1027
1028         return host2guc_action(guc, data, ARRAY_SIZE(data));
1029 }