69ad875fd01119f66ac5e0ae7c064c54d15cb055
[sfrench/cifs-2.6.git] / drivers / gpu / drm / i915 / intel_ringbuffer.h
1 #ifndef _INTEL_RINGBUFFER_H_
2 #define _INTEL_RINGBUFFER_H_
3
4 #include <linux/hashtable.h>
5 #include "i915_gem_batch_pool.h"
6 #include "i915_gem_request.h"
7 #include "i915_gem_timeline.h"
8 #include "i915_selftest.h"
9
10 struct drm_printer;
11
12 #define I915_CMD_HASH_ORDER 9
13
14 /* Early gen2 devices have a cacheline of just 32 bytes, using 64 is overkill,
15  * but keeps the logic simple. Indeed, the whole purpose of this macro is just
16  * to give some inclination as to some of the magic values used in the various
17  * workarounds!
18  */
19 #define CACHELINE_BYTES 64
20 #define CACHELINE_DWORDS (CACHELINE_BYTES / sizeof(uint32_t))
21
22 struct intel_hw_status_page {
23         struct i915_vma *vma;
24         u32 *page_addr;
25         u32 ggtt_offset;
26 };
27
28 #define I915_READ_TAIL(engine) I915_READ(RING_TAIL((engine)->mmio_base))
29 #define I915_WRITE_TAIL(engine, val) I915_WRITE(RING_TAIL((engine)->mmio_base), val)
30
31 #define I915_READ_START(engine) I915_READ(RING_START((engine)->mmio_base))
32 #define I915_WRITE_START(engine, val) I915_WRITE(RING_START((engine)->mmio_base), val)
33
34 #define I915_READ_HEAD(engine)  I915_READ(RING_HEAD((engine)->mmio_base))
35 #define I915_WRITE_HEAD(engine, val) I915_WRITE(RING_HEAD((engine)->mmio_base), val)
36
37 #define I915_READ_CTL(engine) I915_READ(RING_CTL((engine)->mmio_base))
38 #define I915_WRITE_CTL(engine, val) I915_WRITE(RING_CTL((engine)->mmio_base), val)
39
40 #define I915_READ_IMR(engine) I915_READ(RING_IMR((engine)->mmio_base))
41 #define I915_WRITE_IMR(engine, val) I915_WRITE(RING_IMR((engine)->mmio_base), val)
42
43 #define I915_READ_MODE(engine) I915_READ(RING_MI_MODE((engine)->mmio_base))
44 #define I915_WRITE_MODE(engine, val) I915_WRITE(RING_MI_MODE((engine)->mmio_base), val)
45
46 /* seqno size is actually only a uint32, but since we plan to use MI_FLUSH_DW to
47  * do the writes, and that must have qw aligned offsets, simply pretend it's 8b.
48  */
49 #define gen8_semaphore_seqno_size sizeof(uint64_t)
50 #define GEN8_SEMAPHORE_OFFSET(__from, __to)                          \
51         (((__from) * I915_NUM_ENGINES  + (__to)) * gen8_semaphore_seqno_size)
52 #define GEN8_SIGNAL_OFFSET(__ring, to)                       \
53         (dev_priv->semaphore->node.start + \
54          GEN8_SEMAPHORE_OFFSET((__ring)->id, (to)))
55 #define GEN8_WAIT_OFFSET(__ring, from)                       \
56         (dev_priv->semaphore->node.start + \
57          GEN8_SEMAPHORE_OFFSET(from, (__ring)->id))
58
59 enum intel_engine_hangcheck_action {
60         ENGINE_IDLE = 0,
61         ENGINE_WAIT,
62         ENGINE_ACTIVE_SEQNO,
63         ENGINE_ACTIVE_HEAD,
64         ENGINE_ACTIVE_SUBUNITS,
65         ENGINE_WAIT_KICK,
66         ENGINE_DEAD,
67 };
68
69 static inline const char *
70 hangcheck_action_to_str(const enum intel_engine_hangcheck_action a)
71 {
72         switch (a) {
73         case ENGINE_IDLE:
74                 return "idle";
75         case ENGINE_WAIT:
76                 return "wait";
77         case ENGINE_ACTIVE_SEQNO:
78                 return "active seqno";
79         case ENGINE_ACTIVE_HEAD:
80                 return "active head";
81         case ENGINE_ACTIVE_SUBUNITS:
82                 return "active subunits";
83         case ENGINE_WAIT_KICK:
84                 return "wait kick";
85         case ENGINE_DEAD:
86                 return "dead";
87         }
88
89         return "unknown";
90 }
91
92 #define I915_MAX_SLICES 3
93 #define I915_MAX_SUBSLICES 3
94
95 #define instdone_slice_mask(dev_priv__) \
96         (INTEL_GEN(dev_priv__) == 7 ? \
97          1 : INTEL_INFO(dev_priv__)->sseu.slice_mask)
98
99 #define instdone_subslice_mask(dev_priv__) \
100         (INTEL_GEN(dev_priv__) == 7 ? \
101          1 : INTEL_INFO(dev_priv__)->sseu.subslice_mask)
102
103 #define for_each_instdone_slice_subslice(dev_priv__, slice__, subslice__) \
104         for ((slice__) = 0, (subslice__) = 0; \
105              (slice__) < I915_MAX_SLICES; \
106              (subslice__) = ((subslice__) + 1) < I915_MAX_SUBSLICES ? (subslice__) + 1 : 0, \
107                (slice__) += ((subslice__) == 0)) \
108                 for_each_if((BIT(slice__) & instdone_slice_mask(dev_priv__)) && \
109                             (BIT(subslice__) & instdone_subslice_mask(dev_priv__)))
110
111 struct intel_instdone {
112         u32 instdone;
113         /* The following exist only in the RCS engine */
114         u32 slice_common;
115         u32 sampler[I915_MAX_SLICES][I915_MAX_SUBSLICES];
116         u32 row[I915_MAX_SLICES][I915_MAX_SUBSLICES];
117 };
118
119 struct intel_engine_hangcheck {
120         u64 acthd;
121         u32 seqno;
122         enum intel_engine_hangcheck_action action;
123         unsigned long action_timestamp;
124         int deadlock;
125         struct intel_instdone instdone;
126         struct drm_i915_gem_request *active_request;
127         bool stalled;
128 };
129
130 struct intel_ring {
131         struct i915_vma *vma;
132         void *vaddr;
133
134         struct list_head request_list;
135
136         u32 head;
137         u32 tail;
138         u32 emit;
139
140         u32 space;
141         u32 size;
142         u32 effective_size;
143 };
144
145 struct i915_gem_context;
146 struct drm_i915_reg_table;
147
148 /*
149  * we use a single page to load ctx workarounds so all of these
150  * values are referred in terms of dwords
151  *
152  * struct i915_wa_ctx_bb:
153  *  offset: specifies batch starting position, also helpful in case
154  *    if we want to have multiple batches at different offsets based on
155  *    some criteria. It is not a requirement at the moment but provides
156  *    an option for future use.
157  *  size: size of the batch in DWORDS
158  */
159 struct i915_ctx_workarounds {
160         struct i915_wa_ctx_bb {
161                 u32 offset;
162                 u32 size;
163         } indirect_ctx, per_ctx;
164         struct i915_vma *vma;
165 };
166
167 struct drm_i915_gem_request;
168 struct intel_render_state;
169
170 /*
171  * Engine IDs definitions.
172  * Keep instances of the same type engine together.
173  */
174 enum intel_engine_id {
175         RCS = 0,
176         BCS,
177         VCS,
178         VCS2,
179 #define _VCS(n) (VCS + (n))
180         VECS
181 };
182
183 struct i915_priolist {
184         struct rb_node node;
185         struct list_head requests;
186         int priority;
187 };
188
189 /**
190  * struct intel_engine_execlists - execlist submission queue and port state
191  *
192  * The struct intel_engine_execlists represents the combined logical state of
193  * driver and the hardware state for execlist mode of submission.
194  */
195 struct intel_engine_execlists {
196         /**
197          * @irq_tasklet: softirq tasklet for bottom handler
198          */
199         struct tasklet_struct irq_tasklet;
200
201         /**
202          * @default_priolist: priority list for I915_PRIORITY_NORMAL
203          */
204         struct i915_priolist default_priolist;
205
206         /**
207          * @no_priolist: priority lists disabled
208          */
209         bool no_priolist;
210
211         /**
212          * @port: execlist port states
213          *
214          * For each hardware ELSP (ExecList Submission Port) we keep
215          * track of the last request and the number of times we submitted
216          * that port to hw. We then count the number of times the hw reports
217          * a context completion or preemption. As only one context can
218          * be active on hw, we limit resubmission of context to port[0]. This
219          * is called Lite Restore, of the context.
220          */
221         struct execlist_port {
222                 /**
223                  * @request_count: combined request and submission count
224                  */
225                 struct drm_i915_gem_request *request_count;
226 #define EXECLIST_COUNT_BITS 2
227 #define port_request(p) ptr_mask_bits((p)->request_count, EXECLIST_COUNT_BITS)
228 #define port_count(p) ptr_unmask_bits((p)->request_count, EXECLIST_COUNT_BITS)
229 #define port_pack(rq, count) ptr_pack_bits(rq, count, EXECLIST_COUNT_BITS)
230 #define port_unpack(p, count) ptr_unpack_bits((p)->request_count, count, EXECLIST_COUNT_BITS)
231 #define port_set(p, packed) ((p)->request_count = (packed))
232 #define port_isset(p) ((p)->request_count)
233 #define port_index(p, execlists) ((p) - (execlists)->port)
234
235                 /**
236                  * @context_id: context ID for port
237                  */
238                 GEM_DEBUG_DECL(u32 context_id);
239
240 #define EXECLIST_MAX_PORTS 2
241         } port[EXECLIST_MAX_PORTS];
242
243         /**
244          * @active: is the HW active? We consider the HW as active after
245          * submitting any context for execution and until we have seen the
246          * last context completion event. After that, we do not expect any
247          * more events until we submit, and so can park the HW.
248          *
249          * As we have a small number of different sources from which we feed
250          * the HW, we track the state of each inside a single bitfield.
251          */
252         unsigned int active;
253 #define EXECLISTS_ACTIVE_USER 0
254 #define EXECLISTS_ACTIVE_PREEMPT 1
255
256         /**
257          * @port_mask: number of execlist ports - 1
258          */
259         unsigned int port_mask;
260
261         /**
262          * @queue: queue of requests, in priority lists
263          */
264         struct rb_root queue;
265
266         /**
267          * @first: leftmost level in priority @queue
268          */
269         struct rb_node *first;
270
271         /**
272          * @fw_domains: forcewake domains for irq tasklet
273          */
274         unsigned int fw_domains;
275
276         /**
277          * @csb_head: context status buffer head
278          */
279         unsigned int csb_head;
280
281         /**
282          * @csb_use_mmio: access csb through mmio, instead of hwsp
283          */
284         bool csb_use_mmio;
285 };
286
287 #define INTEL_ENGINE_CS_MAX_NAME 8
288
289 struct intel_engine_cs {
290         struct drm_i915_private *i915;
291         char name[INTEL_ENGINE_CS_MAX_NAME];
292         enum intel_engine_id id;
293         unsigned int uabi_id;
294         unsigned int hw_id;
295         unsigned int guc_id;
296
297         u8 class;
298         u8 instance;
299         u32 context_size;
300         u32 mmio_base;
301         unsigned int irq_shift;
302
303         struct intel_ring *buffer;
304         struct intel_timeline *timeline;
305
306         struct intel_render_state *render_state;
307
308         atomic_t irq_count;
309         unsigned long irq_posted;
310 #define ENGINE_IRQ_BREADCRUMB 0
311 #define ENGINE_IRQ_EXECLIST 1
312
313         /* Rather than have every client wait upon all user interrupts,
314          * with the herd waking after every interrupt and each doing the
315          * heavyweight seqno dance, we delegate the task (of being the
316          * bottom-half of the user interrupt) to the first client. After
317          * every interrupt, we wake up one client, who does the heavyweight
318          * coherent seqno read and either goes back to sleep (if incomplete),
319          * or wakes up all the completed clients in parallel, before then
320          * transferring the bottom-half status to the next client in the queue.
321          *
322          * Compared to walking the entire list of waiters in a single dedicated
323          * bottom-half, we reduce the latency of the first waiter by avoiding
324          * a context switch, but incur additional coherent seqno reads when
325          * following the chain of request breadcrumbs. Since it is most likely
326          * that we have a single client waiting on each seqno, then reducing
327          * the overhead of waking that client is much preferred.
328          */
329         struct intel_breadcrumbs {
330                 spinlock_t irq_lock; /* protects irq_*; irqsafe */
331                 struct intel_wait *irq_wait; /* oldest waiter by retirement */
332
333                 spinlock_t rb_lock; /* protects the rb and wraps irq_lock */
334                 struct rb_root waiters; /* sorted by retirement, priority */
335                 struct rb_root signals; /* sorted by retirement */
336                 struct task_struct *signaler; /* used for fence signalling */
337                 struct drm_i915_gem_request __rcu *first_signal;
338                 struct timer_list fake_irq; /* used after a missed interrupt */
339                 struct timer_list hangcheck; /* detect missed interrupts */
340
341                 unsigned int hangcheck_interrupts;
342                 unsigned int irq_enabled;
343
344                 bool irq_armed : 1;
345                 I915_SELFTEST_DECLARE(bool mock : 1);
346         } breadcrumbs;
347
348         /*
349          * A pool of objects to use as shadow copies of client batch buffers
350          * when the command parser is enabled. Prevents the client from
351          * modifying the batch contents after software parsing.
352          */
353         struct i915_gem_batch_pool batch_pool;
354
355         struct intel_hw_status_page status_page;
356         struct i915_ctx_workarounds wa_ctx;
357         struct i915_vma *scratch;
358
359         u32             irq_keep_mask; /* always keep these interrupts */
360         u32             irq_enable_mask; /* bitmask to enable ring interrupt */
361         void            (*irq_enable)(struct intel_engine_cs *engine);
362         void            (*irq_disable)(struct intel_engine_cs *engine);
363
364         int             (*init_hw)(struct intel_engine_cs *engine);
365         void            (*reset_hw)(struct intel_engine_cs *engine,
366                                     struct drm_i915_gem_request *req);
367
368         void            (*park)(struct intel_engine_cs *engine);
369         void            (*unpark)(struct intel_engine_cs *engine);
370
371         void            (*set_default_submission)(struct intel_engine_cs *engine);
372
373         struct intel_ring *(*context_pin)(struct intel_engine_cs *engine,
374                                           struct i915_gem_context *ctx);
375         void            (*context_unpin)(struct intel_engine_cs *engine,
376                                          struct i915_gem_context *ctx);
377         int             (*request_alloc)(struct drm_i915_gem_request *req);
378         int             (*init_context)(struct drm_i915_gem_request *req);
379
380         int             (*emit_flush)(struct drm_i915_gem_request *request,
381                                       u32 mode);
382 #define EMIT_INVALIDATE BIT(0)
383 #define EMIT_FLUSH      BIT(1)
384 #define EMIT_BARRIER    (EMIT_INVALIDATE | EMIT_FLUSH)
385         int             (*emit_bb_start)(struct drm_i915_gem_request *req,
386                                          u64 offset, u32 length,
387                                          unsigned int dispatch_flags);
388 #define I915_DISPATCH_SECURE BIT(0)
389 #define I915_DISPATCH_PINNED BIT(1)
390 #define I915_DISPATCH_RS     BIT(2)
391         void            (*emit_breadcrumb)(struct drm_i915_gem_request *req,
392                                            u32 *cs);
393         int             emit_breadcrumb_sz;
394
395         /* Pass the request to the hardware queue (e.g. directly into
396          * the legacy ringbuffer or to the end of an execlist).
397          *
398          * This is called from an atomic context with irqs disabled; must
399          * be irq safe.
400          */
401         void            (*submit_request)(struct drm_i915_gem_request *req);
402
403         /* Call when the priority on a request has changed and it and its
404          * dependencies may need rescheduling. Note the request itself may
405          * not be ready to run!
406          *
407          * Called under the struct_mutex.
408          */
409         void            (*schedule)(struct drm_i915_gem_request *request,
410                                     int priority);
411
412         /*
413          * Cancel all requests on the hardware, or queued for execution.
414          * This should only cancel the ready requests that have been
415          * submitted to the engine (via the engine->submit_request callback).
416          * This is called when marking the device as wedged.
417          */
418         void            (*cancel_requests)(struct intel_engine_cs *engine);
419
420         /* Some chipsets are not quite as coherent as advertised and need
421          * an expensive kick to force a true read of the up-to-date seqno.
422          * However, the up-to-date seqno is not always required and the last
423          * seen value is good enough. Note that the seqno will always be
424          * monotonic, even if not coherent.
425          */
426         void            (*irq_seqno_barrier)(struct intel_engine_cs *engine);
427         void            (*cleanup)(struct intel_engine_cs *engine);
428
429         /* GEN8 signal/wait table - never trust comments!
430          *        signal to     signal to    signal to   signal to      signal to
431          *          RCS            VCS          BCS        VECS          VCS2
432          *      --------------------------------------------------------------------
433          *  RCS | NOP (0x00) | VCS (0x08) | BCS (0x10) | VECS (0x18) | VCS2 (0x20) |
434          *      |-------------------------------------------------------------------
435          *  VCS | RCS (0x28) | NOP (0x30) | BCS (0x38) | VECS (0x40) | VCS2 (0x48) |
436          *      |-------------------------------------------------------------------
437          *  BCS | RCS (0x50) | VCS (0x58) | NOP (0x60) | VECS (0x68) | VCS2 (0x70) |
438          *      |-------------------------------------------------------------------
439          * VECS | RCS (0x78) | VCS (0x80) | BCS (0x88) |  NOP (0x90) | VCS2 (0x98) |
440          *      |-------------------------------------------------------------------
441          * VCS2 | RCS (0xa0) | VCS (0xa8) | BCS (0xb0) | VECS (0xb8) | NOP  (0xc0) |
442          *      |-------------------------------------------------------------------
443          *
444          * Generalization:
445          *  f(x, y) := (x->id * NUM_RINGS * seqno_size) + (seqno_size * y->id)
446          *  ie. transpose of g(x, y)
447          *
448          *       sync from      sync from    sync from    sync from     sync from
449          *          RCS            VCS          BCS        VECS          VCS2
450          *      --------------------------------------------------------------------
451          *  RCS | NOP (0x00) | VCS (0x28) | BCS (0x50) | VECS (0x78) | VCS2 (0xa0) |
452          *      |-------------------------------------------------------------------
453          *  VCS | RCS (0x08) | NOP (0x30) | BCS (0x58) | VECS (0x80) | VCS2 (0xa8) |
454          *      |-------------------------------------------------------------------
455          *  BCS | RCS (0x10) | VCS (0x38) | NOP (0x60) | VECS (0x88) | VCS2 (0xb0) |
456          *      |-------------------------------------------------------------------
457          * VECS | RCS (0x18) | VCS (0x40) | BCS (0x68) |  NOP (0x90) | VCS2 (0xb8) |
458          *      |-------------------------------------------------------------------
459          * VCS2 | RCS (0x20) | VCS (0x48) | BCS (0x70) | VECS (0x98) |  NOP (0xc0) |
460          *      |-------------------------------------------------------------------
461          *
462          * Generalization:
463          *  g(x, y) := (y->id * NUM_RINGS * seqno_size) + (seqno_size * x->id)
464          *  ie. transpose of f(x, y)
465          */
466         struct {
467                 union {
468 #define GEN6_SEMAPHORE_LAST     VECS_HW
469 #define GEN6_NUM_SEMAPHORES     (GEN6_SEMAPHORE_LAST + 1)
470 #define GEN6_SEMAPHORES_MASK    GENMASK(GEN6_SEMAPHORE_LAST, 0)
471                         struct {
472                                 /* our mbox written by others */
473                                 u32             wait[GEN6_NUM_SEMAPHORES];
474                                 /* mboxes this ring signals to */
475                                 i915_reg_t      signal[GEN6_NUM_SEMAPHORES];
476                         } mbox;
477                         u64             signal_ggtt[I915_NUM_ENGINES];
478                 };
479
480                 /* AKA wait() */
481                 int     (*sync_to)(struct drm_i915_gem_request *req,
482                                    struct drm_i915_gem_request *signal);
483                 u32     *(*signal)(struct drm_i915_gem_request *req, u32 *cs);
484         } semaphore;
485
486         struct intel_engine_execlists execlists;
487
488         /* Contexts are pinned whilst they are active on the GPU. The last
489          * context executed remains active whilst the GPU is idle - the
490          * switch away and write to the context object only occurs on the
491          * next execution.  Contexts are only unpinned on retirement of the
492          * following request ensuring that we can always write to the object
493          * on the context switch even after idling. Across suspend, we switch
494          * to the kernel context and trash it as the save may not happen
495          * before the hardware is powered down.
496          */
497         struct i915_gem_context *last_retired_context;
498
499         /* We track the current MI_SET_CONTEXT in order to eliminate
500          * redudant context switches. This presumes that requests are not
501          * reordered! Or when they are the tracking is updated along with
502          * the emission of individual requests into the legacy command
503          * stream (ring).
504          */
505         struct i915_gem_context *legacy_active_context;
506
507         /* status_notifier: list of callbacks for context-switch changes */
508         struct atomic_notifier_head context_status_notifier;
509
510         struct intel_engine_hangcheck hangcheck;
511
512         bool needs_cmd_parser;
513
514         /*
515          * Table of commands the command parser needs to know about
516          * for this engine.
517          */
518         DECLARE_HASHTABLE(cmd_hash, I915_CMD_HASH_ORDER);
519
520         /*
521          * Table of registers allowed in commands that read/write registers.
522          */
523         const struct drm_i915_reg_table *reg_tables;
524         int reg_table_count;
525
526         /*
527          * Returns the bitmask for the length field of the specified command.
528          * Return 0 for an unrecognized/invalid command.
529          *
530          * If the command parser finds an entry for a command in the engine's
531          * cmd_tables, it gets the command's length based on the table entry.
532          * If not, it calls this function to determine the per-engine length
533          * field encoding for the command (i.e. different opcode ranges use
534          * certain bits to encode the command length in the header).
535          */
536         u32 (*get_cmd_length_mask)(u32 cmd_header);
537 };
538
539 static inline void
540 execlists_set_active(struct intel_engine_execlists *execlists,
541                      unsigned int bit)
542 {
543         __set_bit(bit, (unsigned long *)&execlists->active);
544 }
545
546 static inline void
547 execlists_clear_active(struct intel_engine_execlists *execlists,
548                        unsigned int bit)
549 {
550         __clear_bit(bit, (unsigned long *)&execlists->active);
551 }
552
553 static inline bool
554 execlists_is_active(const struct intel_engine_execlists *execlists,
555                     unsigned int bit)
556 {
557         return test_bit(bit, (unsigned long *)&execlists->active);
558 }
559
560 void
561 execlists_cancel_port_requests(struct intel_engine_execlists * const execlists);
562
563 void
564 execlists_unwind_incomplete_requests(struct intel_engine_execlists *execlists);
565
566 static inline unsigned int
567 execlists_num_ports(const struct intel_engine_execlists * const execlists)
568 {
569         return execlists->port_mask + 1;
570 }
571
572 static inline void
573 execlists_port_complete(struct intel_engine_execlists * const execlists,
574                         struct execlist_port * const port)
575 {
576         const unsigned int m = execlists->port_mask;
577
578         GEM_BUG_ON(port_index(port, execlists) != 0);
579         GEM_BUG_ON(!execlists_is_active(execlists, EXECLISTS_ACTIVE_USER));
580
581         memmove(port, port + 1, m * sizeof(struct execlist_port));
582         memset(port + m, 0, sizeof(struct execlist_port));
583 }
584
585 static inline unsigned int
586 intel_engine_flag(const struct intel_engine_cs *engine)
587 {
588         return BIT(engine->id);
589 }
590
591 static inline u32
592 intel_read_status_page(struct intel_engine_cs *engine, int reg)
593 {
594         /* Ensure that the compiler doesn't optimize away the load. */
595         return READ_ONCE(engine->status_page.page_addr[reg]);
596 }
597
598 static inline void
599 intel_write_status_page(struct intel_engine_cs *engine, int reg, u32 value)
600 {
601         /* Writing into the status page should be done sparingly. Since
602          * we do when we are uncertain of the device state, we take a bit
603          * of extra paranoia to try and ensure that the HWS takes the value
604          * we give and that it doesn't end up trapped inside the CPU!
605          */
606         if (static_cpu_has(X86_FEATURE_CLFLUSH)) {
607                 mb();
608                 clflush(&engine->status_page.page_addr[reg]);
609                 engine->status_page.page_addr[reg] = value;
610                 clflush(&engine->status_page.page_addr[reg]);
611                 mb();
612         } else {
613                 WRITE_ONCE(engine->status_page.page_addr[reg], value);
614         }
615 }
616
617 /*
618  * Reads a dword out of the status page, which is written to from the command
619  * queue by automatic updates, MI_REPORT_HEAD, MI_STORE_DATA_INDEX, or
620  * MI_STORE_DATA_IMM.
621  *
622  * The following dwords have a reserved meaning:
623  * 0x00: ISR copy, updated when an ISR bit not set in the HWSTAM changes.
624  * 0x04: ring 0 head pointer
625  * 0x05: ring 1 head pointer (915-class)
626  * 0x06: ring 2 head pointer (915-class)
627  * 0x10-0x1b: Context status DWords (GM45)
628  * 0x1f: Last written status offset. (GM45)
629  * 0x20-0x2f: Reserved (Gen6+)
630  *
631  * The area from dword 0x30 to 0x3ff is available for driver usage.
632  */
633 #define I915_GEM_HWS_INDEX              0x30
634 #define I915_GEM_HWS_INDEX_ADDR (I915_GEM_HWS_INDEX << MI_STORE_DWORD_INDEX_SHIFT)
635 #define I915_GEM_HWS_PREEMPT_INDEX      0x32
636 #define I915_GEM_HWS_PREEMPT_ADDR (I915_GEM_HWS_PREEMPT_INDEX << MI_STORE_DWORD_INDEX_SHIFT)
637 #define I915_GEM_HWS_SCRATCH_INDEX      0x40
638 #define I915_GEM_HWS_SCRATCH_ADDR (I915_GEM_HWS_SCRATCH_INDEX << MI_STORE_DWORD_INDEX_SHIFT)
639
640 #define I915_HWS_CSB_BUF0_INDEX         0x10
641 #define I915_HWS_CSB_WRITE_INDEX        0x1f
642 #define CNL_HWS_CSB_WRITE_INDEX         0x2f
643
644 struct intel_ring *
645 intel_engine_create_ring(struct intel_engine_cs *engine, int size);
646 int intel_ring_pin(struct intel_ring *ring,
647                    struct drm_i915_private *i915,
648                    unsigned int offset_bias);
649 void intel_ring_reset(struct intel_ring *ring, u32 tail);
650 unsigned int intel_ring_update_space(struct intel_ring *ring);
651 void intel_ring_unpin(struct intel_ring *ring);
652 void intel_ring_free(struct intel_ring *ring);
653
654 void intel_engine_stop(struct intel_engine_cs *engine);
655 void intel_engine_cleanup(struct intel_engine_cs *engine);
656
657 void intel_legacy_submission_resume(struct drm_i915_private *dev_priv);
658
659 int __must_check intel_ring_cacheline_align(struct drm_i915_gem_request *req);
660
661 u32 __must_check *intel_ring_begin(struct drm_i915_gem_request *req,
662                                    unsigned int n);
663
664 static inline void
665 intel_ring_advance(struct drm_i915_gem_request *req, u32 *cs)
666 {
667         /* Dummy function.
668          *
669          * This serves as a placeholder in the code so that the reader
670          * can compare against the preceding intel_ring_begin() and
671          * check that the number of dwords emitted matches the space
672          * reserved for the command packet (i.e. the value passed to
673          * intel_ring_begin()).
674          */
675         GEM_BUG_ON((req->ring->vaddr + req->ring->emit) != cs);
676 }
677
678 static inline u32
679 intel_ring_wrap(const struct intel_ring *ring, u32 pos)
680 {
681         return pos & (ring->size - 1);
682 }
683
684 static inline u32
685 intel_ring_offset(const struct drm_i915_gem_request *req, void *addr)
686 {
687         /* Don't write ring->size (equivalent to 0) as that hangs some GPUs. */
688         u32 offset = addr - req->ring->vaddr;
689         GEM_BUG_ON(offset > req->ring->size);
690         return intel_ring_wrap(req->ring, offset);
691 }
692
693 static inline void
694 assert_ring_tail_valid(const struct intel_ring *ring, unsigned int tail)
695 {
696         /* We could combine these into a single tail operation, but keeping
697          * them as seperate tests will help identify the cause should one
698          * ever fire.
699          */
700         GEM_BUG_ON(!IS_ALIGNED(tail, 8));
701         GEM_BUG_ON(tail >= ring->size);
702
703         /*
704          * "Ring Buffer Use"
705          *      Gen2 BSpec "1. Programming Environment" / 1.4.4.6
706          *      Gen3 BSpec "1c Memory Interface Functions" / 2.3.4.5
707          *      Gen4+ BSpec "1c Memory Interface and Command Stream" / 5.3.4.5
708          * "If the Ring Buffer Head Pointer and the Tail Pointer are on the
709          * same cacheline, the Head Pointer must not be greater than the Tail
710          * Pointer."
711          *
712          * We use ring->head as the last known location of the actual RING_HEAD,
713          * it may have advanced but in the worst case it is equally the same
714          * as ring->head and so we should never program RING_TAIL to advance
715          * into the same cacheline as ring->head.
716          */
717 #define cacheline(a) round_down(a, CACHELINE_BYTES)
718         GEM_BUG_ON(cacheline(tail) == cacheline(ring->head) &&
719                    tail < ring->head);
720 #undef cacheline
721 }
722
723 static inline unsigned int
724 intel_ring_set_tail(struct intel_ring *ring, unsigned int tail)
725 {
726         /* Whilst writes to the tail are strictly order, there is no
727          * serialisation between readers and the writers. The tail may be
728          * read by i915_gem_request_retire() just as it is being updated
729          * by execlists, as although the breadcrumb is complete, the context
730          * switch hasn't been seen.
731          */
732         assert_ring_tail_valid(ring, tail);
733         ring->tail = tail;
734         return tail;
735 }
736
737 void intel_engine_init_global_seqno(struct intel_engine_cs *engine, u32 seqno);
738
739 void intel_engine_setup_common(struct intel_engine_cs *engine);
740 int intel_engine_init_common(struct intel_engine_cs *engine);
741 int intel_engine_create_scratch(struct intel_engine_cs *engine, int size);
742 void intel_engine_cleanup_common(struct intel_engine_cs *engine);
743
744 int intel_init_render_ring_buffer(struct intel_engine_cs *engine);
745 int intel_init_bsd_ring_buffer(struct intel_engine_cs *engine);
746 int intel_init_blt_ring_buffer(struct intel_engine_cs *engine);
747 int intel_init_vebox_ring_buffer(struct intel_engine_cs *engine);
748
749 u64 intel_engine_get_active_head(struct intel_engine_cs *engine);
750 u64 intel_engine_get_last_batch_head(struct intel_engine_cs *engine);
751
752 static inline u32 intel_engine_get_seqno(struct intel_engine_cs *engine)
753 {
754         return intel_read_status_page(engine, I915_GEM_HWS_INDEX);
755 }
756
757 static inline u32 intel_engine_last_submit(struct intel_engine_cs *engine)
758 {
759         /* We are only peeking at the tail of the submit queue (and not the
760          * queue itself) in order to gain a hint as to the current active
761          * state of the engine. Callers are not expected to be taking
762          * engine->timeline->lock, nor are they expected to be concerned
763          * wtih serialising this hint with anything, so document it as
764          * a hint and nothing more.
765          */
766         return READ_ONCE(engine->timeline->seqno);
767 }
768
769 int init_workarounds_ring(struct intel_engine_cs *engine);
770 int intel_ring_workarounds_emit(struct drm_i915_gem_request *req);
771
772 void intel_engine_get_instdone(struct intel_engine_cs *engine,
773                                struct intel_instdone *instdone);
774
775 /*
776  * Arbitrary size for largest possible 'add request' sequence. The code paths
777  * are complex and variable. Empirical measurement shows that the worst case
778  * is BDW at 192 bytes (6 + 6 + 36 dwords), then ILK at 136 bytes. However,
779  * we need to allocate double the largest single packet within that emission
780  * to account for tail wraparound (so 6 + 6 + 72 dwords for BDW).
781  */
782 #define MIN_SPACE_FOR_ADD_REQUEST 336
783
784 static inline u32 intel_hws_seqno_address(struct intel_engine_cs *engine)
785 {
786         return engine->status_page.ggtt_offset + I915_GEM_HWS_INDEX_ADDR;
787 }
788
789 static inline u32 intel_hws_preempt_done_address(struct intel_engine_cs *engine)
790 {
791         return engine->status_page.ggtt_offset + I915_GEM_HWS_PREEMPT_ADDR;
792 }
793
794 /* intel_breadcrumbs.c -- user interrupt bottom-half for waiters */
795 int intel_engine_init_breadcrumbs(struct intel_engine_cs *engine);
796
797 static inline void intel_wait_init(struct intel_wait *wait,
798                                    struct drm_i915_gem_request *rq)
799 {
800         wait->tsk = current;
801         wait->request = rq;
802 }
803
804 static inline void intel_wait_init_for_seqno(struct intel_wait *wait, u32 seqno)
805 {
806         wait->tsk = current;
807         wait->seqno = seqno;
808 }
809
810 static inline bool intel_wait_has_seqno(const struct intel_wait *wait)
811 {
812         return wait->seqno;
813 }
814
815 static inline bool
816 intel_wait_update_seqno(struct intel_wait *wait, u32 seqno)
817 {
818         wait->seqno = seqno;
819         return intel_wait_has_seqno(wait);
820 }
821
822 static inline bool
823 intel_wait_update_request(struct intel_wait *wait,
824                           const struct drm_i915_gem_request *rq)
825 {
826         return intel_wait_update_seqno(wait, i915_gem_request_global_seqno(rq));
827 }
828
829 static inline bool
830 intel_wait_check_seqno(const struct intel_wait *wait, u32 seqno)
831 {
832         return wait->seqno == seqno;
833 }
834
835 static inline bool
836 intel_wait_check_request(const struct intel_wait *wait,
837                          const struct drm_i915_gem_request *rq)
838 {
839         return intel_wait_check_seqno(wait, i915_gem_request_global_seqno(rq));
840 }
841
842 static inline bool intel_wait_complete(const struct intel_wait *wait)
843 {
844         return RB_EMPTY_NODE(&wait->node);
845 }
846
847 bool intel_engine_add_wait(struct intel_engine_cs *engine,
848                            struct intel_wait *wait);
849 void intel_engine_remove_wait(struct intel_engine_cs *engine,
850                               struct intel_wait *wait);
851 void intel_engine_enable_signaling(struct drm_i915_gem_request *request,
852                                    bool wakeup);
853 void intel_engine_cancel_signaling(struct drm_i915_gem_request *request);
854
855 static inline bool intel_engine_has_waiter(const struct intel_engine_cs *engine)
856 {
857         return READ_ONCE(engine->breadcrumbs.irq_wait);
858 }
859
860 unsigned int intel_engine_wakeup(struct intel_engine_cs *engine);
861 #define ENGINE_WAKEUP_WAITER BIT(0)
862 #define ENGINE_WAKEUP_ASLEEP BIT(1)
863
864 void intel_engine_pin_breadcrumbs_irq(struct intel_engine_cs *engine);
865 void intel_engine_unpin_breadcrumbs_irq(struct intel_engine_cs *engine);
866
867 void __intel_engine_disarm_breadcrumbs(struct intel_engine_cs *engine);
868 void intel_engine_disarm_breadcrumbs(struct intel_engine_cs *engine);
869
870 void intel_engine_reset_breadcrumbs(struct intel_engine_cs *engine);
871 void intel_engine_fini_breadcrumbs(struct intel_engine_cs *engine);
872 bool intel_breadcrumbs_busy(struct intel_engine_cs *engine);
873
874 static inline u32 *gen8_emit_pipe_control(u32 *batch, u32 flags, u32 offset)
875 {
876         memset(batch, 0, 6 * sizeof(u32));
877
878         batch[0] = GFX_OP_PIPE_CONTROL(6);
879         batch[1] = flags;
880         batch[2] = offset;
881
882         return batch + 6;
883 }
884
885 static inline u32 *
886 gen8_emit_ggtt_write_rcs(u32 *cs, u32 value, u32 gtt_offset)
887 {
888         /* We're using qword write, offset should be aligned to 8 bytes. */
889         GEM_BUG_ON(!IS_ALIGNED(gtt_offset, 8));
890
891         /* w/a for post sync ops following a GPGPU operation we
892          * need a prior CS_STALL, which is emitted by the flush
893          * following the batch.
894          */
895         *cs++ = GFX_OP_PIPE_CONTROL(6);
896         *cs++ = PIPE_CONTROL_GLOBAL_GTT_IVB | PIPE_CONTROL_CS_STALL |
897                 PIPE_CONTROL_QW_WRITE;
898         *cs++ = gtt_offset;
899         *cs++ = 0;
900         *cs++ = value;
901         /* We're thrashing one dword of HWS. */
902         *cs++ = 0;
903
904         return cs;
905 }
906
907 static inline u32 *
908 gen8_emit_ggtt_write(u32 *cs, u32 value, u32 gtt_offset)
909 {
910         /* w/a: bit 5 needs to be zero for MI_FLUSH_DW address. */
911         GEM_BUG_ON(gtt_offset & (1 << 5));
912         /* Offset should be aligned to 8 bytes for both (QW/DW) write types */
913         GEM_BUG_ON(!IS_ALIGNED(gtt_offset, 8));
914
915         *cs++ = (MI_FLUSH_DW + 1) | MI_FLUSH_DW_OP_STOREDW;
916         *cs++ = gtt_offset | MI_FLUSH_DW_USE_GTT;
917         *cs++ = 0;
918         *cs++ = value;
919
920         return cs;
921 }
922
923 bool intel_engine_is_idle(struct intel_engine_cs *engine);
924 bool intel_engines_are_idle(struct drm_i915_private *dev_priv);
925
926 bool intel_engine_has_kernel_context(const struct intel_engine_cs *engine);
927
928 void intel_engines_park(struct drm_i915_private *i915);
929 void intel_engines_unpark(struct drm_i915_private *i915);
930
931 void intel_engines_reset_default_submission(struct drm_i915_private *i915);
932
933 bool intel_engine_can_store_dword(struct intel_engine_cs *engine);
934
935 void intel_engine_dump(struct intel_engine_cs *engine, struct drm_printer *p);
936
937 #endif /* _INTEL_RINGBUFFER_H_ */