]> git.karo-electronics.de Git - karo-tx-linux.git/blob - drivers/gpu/drm/i915/i915_gem_context.c
4969fc467ac039c02dfa2899357ffc8152e80afa
[karo-tx-linux.git] / drivers / gpu / 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 #include "i915_trace.h"
92
93 /* This is a HW constraint. The value below is the largest known requirement
94  * I've seen in a spec to date, and that was a workaround for a non-shipping
95  * part. It should be safe to decrease this, but it's more future proof as is.
96  */
97 #define GEN6_CONTEXT_ALIGN (64<<10)
98 #define GEN7_CONTEXT_ALIGN 4096
99
100 static size_t get_context_alignment(struct drm_device *dev)
101 {
102         if (IS_GEN6(dev))
103                 return GEN6_CONTEXT_ALIGN;
104
105         return GEN7_CONTEXT_ALIGN;
106 }
107
108 static int get_context_size(struct drm_device *dev)
109 {
110         struct drm_i915_private *dev_priv = dev->dev_private;
111         int ret;
112         u32 reg;
113
114         switch (INTEL_INFO(dev)->gen) {
115         case 6:
116                 reg = I915_READ(CXT_SIZE);
117                 ret = GEN6_CXT_TOTAL_SIZE(reg) * 64;
118                 break;
119         case 7:
120                 reg = I915_READ(GEN7_CXT_SIZE);
121                 if (IS_HASWELL(dev))
122                         ret = HSW_CXT_TOTAL_SIZE;
123                 else
124                         ret = GEN7_CXT_TOTAL_SIZE(reg) * 64;
125                 break;
126         case 8:
127                 ret = GEN8_CXT_TOTAL_SIZE;
128                 break;
129         default:
130                 BUG();
131         }
132
133         return ret;
134 }
135
136 void i915_gem_context_free(struct kref *ctx_ref)
137 {
138         struct intel_context *ctx = container_of(ctx_ref,
139                                                  typeof(*ctx), ref);
140
141         trace_i915_context_free(ctx);
142
143         if (i915.enable_execlists)
144                 intel_lr_context_free(ctx);
145
146         i915_ppgtt_put(ctx->ppgtt);
147
148         if (ctx->legacy_hw_ctx.rcs_state)
149                 drm_gem_object_unreference(&ctx->legacy_hw_ctx.rcs_state->base);
150         list_del(&ctx->link);
151         kfree(ctx);
152 }
153
154 struct drm_i915_gem_object *
155 i915_gem_alloc_context_obj(struct drm_device *dev, size_t size)
156 {
157         struct drm_i915_gem_object *obj;
158         int ret;
159
160         obj = i915_gem_object_create_stolen(dev, size);
161         if (obj == NULL)
162                 obj = i915_gem_alloc_object(dev, size);
163         if (obj == NULL)
164                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
165
166         /*
167          * Try to make the context utilize L3 as well as LLC.
168          *
169          * On VLV we don't have L3 controls in the PTEs so we
170          * shouldn't touch the cache level, especially as that
171          * would make the object snooped which might have a
172          * negative performance impact.
173          */
174         if (INTEL_INFO(dev)->gen >= 7 && !IS_VALLEYVIEW(dev)) {
175                 ret = i915_gem_object_set_cache_level(obj, I915_CACHE_L3_LLC);
176                 /* Failure shouldn't ever happen this early */
177                 if (WARN_ON(ret)) {
178                         drm_gem_object_unreference(&obj->base);
179                         return ERR_PTR(ret);
180                 }
181         }
182
183         return obj;
184 }
185
186 static struct intel_context *
187 __create_hw_context(struct drm_device *dev,
188                     struct drm_i915_file_private *file_priv)
189 {
190         struct drm_i915_private *dev_priv = dev->dev_private;
191         struct intel_context *ctx;
192         int ret;
193
194         ctx = kzalloc(sizeof(*ctx), GFP_KERNEL);
195         if (ctx == NULL)
196                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
197
198         kref_init(&ctx->ref);
199         list_add_tail(&ctx->link, &dev_priv->context_list);
200
201         if (dev_priv->hw_context_size) {
202                 struct drm_i915_gem_object *obj =
203                                 i915_gem_alloc_context_obj(dev, dev_priv->hw_context_size);
204                 if (IS_ERR(obj)) {
205                         ret = PTR_ERR(obj);
206                         goto err_out;
207                 }
208                 ctx->legacy_hw_ctx.rcs_state = obj;
209         }
210
211         /* Default context will never have a file_priv */
212         if (file_priv != NULL) {
213                 ret = idr_alloc(&file_priv->context_idr, ctx,
214                                 DEFAULT_CONTEXT_HANDLE, 0, GFP_KERNEL);
215                 if (ret < 0)
216                         goto err_out;
217         } else
218                 ret = DEFAULT_CONTEXT_HANDLE;
219
220         ctx->file_priv = file_priv;
221         ctx->user_handle = ret;
222         /* NB: Mark all slices as needing a remap so that when the context first
223          * loads it will restore whatever remap state already exists. If there
224          * is no remap info, it will be a NOP. */
225         ctx->remap_slice = (1 << NUM_L3_SLICES(dev)) - 1;
226
227         ctx->hang_stats.ban_period_seconds = DRM_I915_CTX_BAN_PERIOD;
228
229         return ctx;
230
231 err_out:
232         i915_gem_context_unreference(ctx);
233         return ERR_PTR(ret);
234 }
235
236 /**
237  * The default context needs to exist per ring that uses contexts. It stores the
238  * context state of the GPU for applications that don't utilize HW contexts, as
239  * well as an idle case.
240  */
241 static struct intel_context *
242 i915_gem_create_context(struct drm_device *dev,
243                         struct drm_i915_file_private *file_priv)
244 {
245         const bool is_global_default_ctx = file_priv == NULL;
246         struct intel_context *ctx;
247         int ret = 0;
248
249         BUG_ON(!mutex_is_locked(&dev->struct_mutex));
250
251         ctx = __create_hw_context(dev, file_priv);
252         if (IS_ERR(ctx))
253                 return ctx;
254
255         if (is_global_default_ctx && ctx->legacy_hw_ctx.rcs_state) {
256                 /* We may need to do things with the shrinker which
257                  * require us to immediately switch back to the default
258                  * context. This can cause a problem as pinning the
259                  * default context also requires GTT space which may not
260                  * be available. To avoid this we always pin the default
261                  * context.
262                  */
263                 ret = i915_gem_obj_ggtt_pin(ctx->legacy_hw_ctx.rcs_state,
264                                             get_context_alignment(dev), 0);
265                 if (ret) {
266                         DRM_DEBUG_DRIVER("Couldn't pin %d\n", ret);
267                         goto err_destroy;
268                 }
269         }
270
271         if (USES_FULL_PPGTT(dev)) {
272                 struct i915_hw_ppgtt *ppgtt = i915_ppgtt_create(dev, file_priv);
273
274                 if (IS_ERR_OR_NULL(ppgtt)) {
275                         DRM_DEBUG_DRIVER("PPGTT setup failed (%ld)\n",
276                                          PTR_ERR(ppgtt));
277                         ret = PTR_ERR(ppgtt);
278                         goto err_unpin;
279                 }
280
281                 ctx->ppgtt = ppgtt;
282         }
283
284         trace_i915_context_create(ctx);
285
286         return ctx;
287
288 err_unpin:
289         if (is_global_default_ctx && ctx->legacy_hw_ctx.rcs_state)
290                 i915_gem_object_ggtt_unpin(ctx->legacy_hw_ctx.rcs_state);
291 err_destroy:
292         i915_gem_context_unreference(ctx);
293         return ERR_PTR(ret);
294 }
295
296 void i915_gem_context_reset(struct drm_device *dev)
297 {
298         struct drm_i915_private *dev_priv = dev->dev_private;
299         int i;
300
301         if (i915.enable_execlists) {
302                 struct intel_context *ctx;
303
304                 list_for_each_entry(ctx, &dev_priv->context_list, link) {
305                         intel_lr_context_reset(dev, ctx);
306                 }
307
308                 return;
309         }
310
311         for (i = 0; i < I915_NUM_RINGS; i++) {
312                 struct intel_engine_cs *ring = &dev_priv->ring[i];
313                 struct intel_context *lctx = ring->last_context;
314
315                 if (lctx) {
316                         if (lctx->legacy_hw_ctx.rcs_state && i == RCS)
317                                 i915_gem_object_ggtt_unpin(lctx->legacy_hw_ctx.rcs_state);
318
319                         i915_gem_context_unreference(lctx);
320                         ring->last_context = NULL;
321                 }
322         }
323 }
324
325 int i915_gem_context_init(struct drm_device *dev)
326 {
327         struct drm_i915_private *dev_priv = dev->dev_private;
328         struct intel_context *ctx;
329         int i;
330
331         /* Init should only be called once per module load. Eventually the
332          * restriction on the context_disabled check can be loosened. */
333         if (WARN_ON(dev_priv->ring[RCS].default_context))
334                 return 0;
335
336         if (i915.enable_execlists) {
337                 /* NB: intentionally left blank. We will allocate our own
338                  * backing objects as we need them, thank you very much */
339                 dev_priv->hw_context_size = 0;
340         } else if (HAS_HW_CONTEXTS(dev)) {
341                 dev_priv->hw_context_size = round_up(get_context_size(dev), 4096);
342                 if (dev_priv->hw_context_size > (1<<20)) {
343                         DRM_DEBUG_DRIVER("Disabling HW Contexts; invalid size %d\n",
344                                          dev_priv->hw_context_size);
345                         dev_priv->hw_context_size = 0;
346                 }
347         }
348
349         ctx = i915_gem_create_context(dev, NULL);
350         if (IS_ERR(ctx)) {
351                 DRM_ERROR("Failed to create default global context (error %ld)\n",
352                           PTR_ERR(ctx));
353                 return PTR_ERR(ctx);
354         }
355
356         for (i = 0; i < I915_NUM_RINGS; i++) {
357                 struct intel_engine_cs *ring = &dev_priv->ring[i];
358
359                 /* NB: RCS will hold a ref for all rings */
360                 ring->default_context = ctx;
361         }
362
363         DRM_DEBUG_DRIVER("%s context support initialized\n",
364                         i915.enable_execlists ? "LR" :
365                         dev_priv->hw_context_size ? "HW" : "fake");
366         return 0;
367 }
368
369 void i915_gem_context_fini(struct drm_device *dev)
370 {
371         struct drm_i915_private *dev_priv = dev->dev_private;
372         struct intel_context *dctx = dev_priv->ring[RCS].default_context;
373         int i;
374
375         if (dctx->legacy_hw_ctx.rcs_state) {
376                 /* The only known way to stop the gpu from accessing the hw context is
377                  * to reset it. Do this as the very last operation to avoid confusing
378                  * other code, leading to spurious errors. */
379                 intel_gpu_reset(dev);
380
381                 /* When default context is created and switched to, base object refcount
382                  * will be 2 (+1 from object creation and +1 from do_switch()).
383                  * i915_gem_context_fini() will be called after gpu_idle() has switched
384                  * to default context. So we need to unreference the base object once
385                  * to offset the do_switch part, so that i915_gem_context_unreference()
386                  * can then free the base object correctly. */
387                 WARN_ON(!dev_priv->ring[RCS].last_context);
388                 if (dev_priv->ring[RCS].last_context == dctx) {
389                         /* Fake switch to NULL context */
390                         WARN_ON(dctx->legacy_hw_ctx.rcs_state->active);
391                         i915_gem_object_ggtt_unpin(dctx->legacy_hw_ctx.rcs_state);
392                         i915_gem_context_unreference(dctx);
393                         dev_priv->ring[RCS].last_context = NULL;
394                 }
395
396                 i915_gem_object_ggtt_unpin(dctx->legacy_hw_ctx.rcs_state);
397         }
398
399         for (i = 0; i < I915_NUM_RINGS; i++) {
400                 struct intel_engine_cs *ring = &dev_priv->ring[i];
401
402                 if (ring->last_context)
403                         i915_gem_context_unreference(ring->last_context);
404
405                 ring->default_context = NULL;
406                 ring->last_context = NULL;
407         }
408
409         i915_gem_context_unreference(dctx);
410 }
411
412 int i915_gem_context_enable(struct drm_i915_gem_request *req)
413 {
414         struct intel_engine_cs *ring = req->ring;
415         int ret;
416
417         if (i915.enable_execlists) {
418                 if (ring->init_context == NULL)
419                         return 0;
420
421                 ret = ring->init_context(req);
422         } else
423                 ret = i915_switch_context(req);
424
425         if (ret) {
426                 DRM_ERROR("ring init context: %d\n", ret);
427                 return ret;
428         }
429
430         return 0;
431 }
432
433 static int context_idr_cleanup(int id, void *p, void *data)
434 {
435         struct intel_context *ctx = p;
436
437         i915_gem_context_unreference(ctx);
438         return 0;
439 }
440
441 int i915_gem_context_open(struct drm_device *dev, struct drm_file *file)
442 {
443         struct drm_i915_file_private *file_priv = file->driver_priv;
444         struct intel_context *ctx;
445
446         idr_init(&file_priv->context_idr);
447
448         mutex_lock(&dev->struct_mutex);
449         ctx = i915_gem_create_context(dev, file_priv);
450         mutex_unlock(&dev->struct_mutex);
451
452         if (IS_ERR(ctx)) {
453                 idr_destroy(&file_priv->context_idr);
454                 return PTR_ERR(ctx);
455         }
456
457         return 0;
458 }
459
460 void i915_gem_context_close(struct drm_device *dev, struct drm_file *file)
461 {
462         struct drm_i915_file_private *file_priv = file->driver_priv;
463
464         idr_for_each(&file_priv->context_idr, context_idr_cleanup, NULL);
465         idr_destroy(&file_priv->context_idr);
466 }
467
468 struct intel_context *
469 i915_gem_context_get(struct drm_i915_file_private *file_priv, u32 id)
470 {
471         struct intel_context *ctx;
472
473         ctx = (struct intel_context *)idr_find(&file_priv->context_idr, id);
474         if (!ctx)
475                 return ERR_PTR(-ENOENT);
476
477         return ctx;
478 }
479
480 static inline int
481 mi_set_context(struct intel_engine_cs *ring,
482                struct intel_context *new_context,
483                u32 hw_flags)
484 {
485         u32 flags = hw_flags | MI_MM_SPACE_GTT;
486         const int num_rings =
487                 /* Use an extended w/a on ivb+ if signalling from other rings */
488                 i915_semaphore_is_enabled(ring->dev) ?
489                 hweight32(INTEL_INFO(ring->dev)->ring_mask) - 1 :
490                 0;
491         int len, i, ret;
492
493         /* w/a: If Flush TLB Invalidation Mode is enabled, driver must do a TLB
494          * invalidation prior to MI_SET_CONTEXT. On GEN6 we don't set the value
495          * explicitly, so we rely on the value at ring init, stored in
496          * itlb_before_ctx_switch.
497          */
498         if (IS_GEN6(ring->dev)) {
499                 ret = ring->flush(ring, I915_GEM_GPU_DOMAINS, 0);
500                 if (ret)
501                         return ret;
502         }
503
504         /* These flags are for resource streamer on HSW+ */
505         if (!IS_HASWELL(ring->dev) && INTEL_INFO(ring->dev)->gen < 8)
506                 flags |= (MI_SAVE_EXT_STATE_EN | MI_RESTORE_EXT_STATE_EN);
507
508
509         len = 4;
510         if (INTEL_INFO(ring->dev)->gen >= 7)
511                 len += 2 + (num_rings ? 4*num_rings + 2 : 0);
512
513         ret = intel_ring_begin(ring, len);
514         if (ret)
515                 return ret;
516
517         /* WaProgramMiArbOnOffAroundMiSetContext:ivb,vlv,hsw,bdw,chv */
518         if (INTEL_INFO(ring->dev)->gen >= 7) {
519                 intel_ring_emit(ring, MI_ARB_ON_OFF | MI_ARB_DISABLE);
520                 if (num_rings) {
521                         struct intel_engine_cs *signaller;
522
523                         intel_ring_emit(ring, MI_LOAD_REGISTER_IMM(num_rings));
524                         for_each_ring(signaller, to_i915(ring->dev), i) {
525                                 if (signaller == ring)
526                                         continue;
527
528                                 intel_ring_emit(ring, RING_PSMI_CTL(signaller->mmio_base));
529                                 intel_ring_emit(ring, _MASKED_BIT_ENABLE(GEN6_PSMI_SLEEP_MSG_DISABLE));
530                         }
531                 }
532         }
533
534         intel_ring_emit(ring, MI_NOOP);
535         intel_ring_emit(ring, MI_SET_CONTEXT);
536         intel_ring_emit(ring, i915_gem_obj_ggtt_offset(new_context->legacy_hw_ctx.rcs_state) |
537                         flags);
538         /*
539          * w/a: MI_SET_CONTEXT must always be followed by MI_NOOP
540          * WaMiSetContext_Hang:snb,ivb,vlv
541          */
542         intel_ring_emit(ring, MI_NOOP);
543
544         if (INTEL_INFO(ring->dev)->gen >= 7) {
545                 if (num_rings) {
546                         struct intel_engine_cs *signaller;
547
548                         intel_ring_emit(ring, MI_LOAD_REGISTER_IMM(num_rings));
549                         for_each_ring(signaller, to_i915(ring->dev), i) {
550                                 if (signaller == ring)
551                                         continue;
552
553                                 intel_ring_emit(ring, RING_PSMI_CTL(signaller->mmio_base));
554                                 intel_ring_emit(ring, _MASKED_BIT_DISABLE(GEN6_PSMI_SLEEP_MSG_DISABLE));
555                         }
556                 }
557                 intel_ring_emit(ring, MI_ARB_ON_OFF | MI_ARB_ENABLE);
558         }
559
560         intel_ring_advance(ring);
561
562         return ret;
563 }
564
565 static inline bool should_skip_switch(struct intel_engine_cs *ring,
566                                       struct intel_context *from,
567                                       struct intel_context *to)
568 {
569         if (to->remap_slice)
570                 return false;
571
572         if (to->ppgtt && from == to &&
573             !(intel_ring_flag(ring) & to->ppgtt->pd_dirty_rings))
574                 return true;
575
576         return false;
577 }
578
579 static bool
580 needs_pd_load_pre(struct intel_engine_cs *ring, struct intel_context *to)
581 {
582         struct drm_i915_private *dev_priv = ring->dev->dev_private;
583
584         if (!to->ppgtt)
585                 return false;
586
587         if (INTEL_INFO(ring->dev)->gen < 8)
588                 return true;
589
590         if (ring != &dev_priv->ring[RCS])
591                 return true;
592
593         return false;
594 }
595
596 static bool
597 needs_pd_load_post(struct intel_engine_cs *ring, struct intel_context *to,
598                 u32 hw_flags)
599 {
600         struct drm_i915_private *dev_priv = ring->dev->dev_private;
601
602         if (!to->ppgtt)
603                 return false;
604
605         if (!IS_GEN8(ring->dev))
606                 return false;
607
608         if (ring != &dev_priv->ring[RCS])
609                 return false;
610
611         if (hw_flags & MI_RESTORE_INHIBIT)
612                 return true;
613
614         return false;
615 }
616
617 static int do_switch(struct drm_i915_gem_request *req)
618 {
619         struct intel_context *to = req->ctx;
620         struct intel_engine_cs *ring = req->ring;
621         struct drm_i915_private *dev_priv = ring->dev->dev_private;
622         struct intel_context *from = ring->last_context;
623         u32 hw_flags = 0;
624         bool uninitialized = false;
625         int ret, i;
626
627         if (from != NULL && ring == &dev_priv->ring[RCS]) {
628                 BUG_ON(from->legacy_hw_ctx.rcs_state == NULL);
629                 BUG_ON(!i915_gem_obj_is_pinned(from->legacy_hw_ctx.rcs_state));
630         }
631
632         if (should_skip_switch(ring, from, to))
633                 return 0;
634
635         /* Trying to pin first makes error handling easier. */
636         if (ring == &dev_priv->ring[RCS]) {
637                 ret = i915_gem_obj_ggtt_pin(to->legacy_hw_ctx.rcs_state,
638                                             get_context_alignment(ring->dev), 0);
639                 if (ret)
640                         return ret;
641         }
642
643         /*
644          * Pin can switch back to the default context if we end up calling into
645          * evict_everything - as a last ditch gtt defrag effort that also
646          * switches to the default context. Hence we need to reload from here.
647          */
648         from = ring->last_context;
649
650         if (needs_pd_load_pre(ring, to)) {
651                 /* Older GENs and non render rings still want the load first,
652                  * "PP_DCLV followed by PP_DIR_BASE register through Load
653                  * Register Immediate commands in Ring Buffer before submitting
654                  * a context."*/
655                 trace_switch_mm(ring, to);
656                 ret = to->ppgtt->switch_mm(to->ppgtt, ring);
657                 if (ret)
658                         goto unpin_out;
659
660                 /* Doing a PD load always reloads the page dirs */
661                 to->ppgtt->pd_dirty_rings &= ~intel_ring_flag(ring);
662         }
663
664         if (ring != &dev_priv->ring[RCS]) {
665                 if (from)
666                         i915_gem_context_unreference(from);
667                 goto done;
668         }
669
670         /*
671          * Clear this page out of any CPU caches for coherent swap-in/out. Note
672          * that thanks to write = false in this call and us not setting any gpu
673          * write domains when putting a context object onto the active list
674          * (when switching away from it), this won't block.
675          *
676          * XXX: We need a real interface to do this instead of trickery.
677          */
678         ret = i915_gem_object_set_to_gtt_domain(to->legacy_hw_ctx.rcs_state, false);
679         if (ret)
680                 goto unpin_out;
681
682         if (!to->legacy_hw_ctx.initialized) {
683                 hw_flags |= MI_RESTORE_INHIBIT;
684                 /* NB: If we inhibit the restore, the context is not allowed to
685                  * die because future work may end up depending on valid address
686                  * space. This means we must enforce that a page table load
687                  * occur when this occurs. */
688         } else if (to->ppgtt &&
689                    (intel_ring_flag(ring) & to->ppgtt->pd_dirty_rings)) {
690                 hw_flags |= MI_FORCE_RESTORE;
691                 to->ppgtt->pd_dirty_rings &= ~intel_ring_flag(ring);
692         }
693
694         /* We should never emit switch_mm more than once */
695         WARN_ON(needs_pd_load_pre(ring, to) &&
696                 needs_pd_load_post(ring, to, hw_flags));
697
698         ret = mi_set_context(ring, to, hw_flags);
699         if (ret)
700                 goto unpin_out;
701
702         /* GEN8 does *not* require an explicit reload if the PDPs have been
703          * setup, and we do not wish to move them.
704          */
705         if (needs_pd_load_post(ring, to, hw_flags)) {
706                 trace_switch_mm(ring, to);
707                 ret = to->ppgtt->switch_mm(to->ppgtt, ring);
708                 /* The hardware context switch is emitted, but we haven't
709                  * actually changed the state - so it's probably safe to bail
710                  * here. Still, let the user know something dangerous has
711                  * happened.
712                  */
713                 if (ret) {
714                         DRM_ERROR("Failed to change address space on context switch\n");
715                         goto unpin_out;
716                 }
717         }
718
719         for (i = 0; i < MAX_L3_SLICES; i++) {
720                 if (!(to->remap_slice & (1<<i)))
721                         continue;
722
723                 ret = i915_gem_l3_remap(ring, i);
724                 /* If it failed, try again next round */
725                 if (ret)
726                         DRM_DEBUG_DRIVER("L3 remapping failed\n");
727                 else
728                         to->remap_slice &= ~(1<<i);
729         }
730
731         /* The backing object for the context is done after switching to the
732          * *next* context. Therefore we cannot retire the previous context until
733          * the next context has already started running. In fact, the below code
734          * is a bit suboptimal because the retiring can occur simply after the
735          * MI_SET_CONTEXT instead of when the next seqno has completed.
736          */
737         if (from != NULL) {
738                 from->legacy_hw_ctx.rcs_state->base.read_domains = I915_GEM_DOMAIN_INSTRUCTION;
739                 i915_vma_move_to_active(i915_gem_obj_to_ggtt(from->legacy_hw_ctx.rcs_state), ring);
740                 /* As long as MI_SET_CONTEXT is serializing, ie. it flushes the
741                  * whole damn pipeline, we don't need to explicitly mark the
742                  * object dirty. The only exception is that the context must be
743                  * correct in case the object gets swapped out. Ideally we'd be
744                  * able to defer doing this until we know the object would be
745                  * swapped, but there is no way to do that yet.
746                  */
747                 from->legacy_hw_ctx.rcs_state->dirty = 1;
748
749                 /* obj is kept alive until the next request by its active ref */
750                 i915_gem_object_ggtt_unpin(from->legacy_hw_ctx.rcs_state);
751                 i915_gem_context_unreference(from);
752         }
753
754         uninitialized = !to->legacy_hw_ctx.initialized;
755         to->legacy_hw_ctx.initialized = true;
756
757 done:
758         i915_gem_context_reference(to);
759         ring->last_context = to;
760
761         if (uninitialized) {
762                 if (ring->init_context) {
763                         ret = ring->init_context(req);
764                         if (ret)
765                                 DRM_ERROR("ring init context: %d\n", ret);
766                 }
767         }
768
769         return 0;
770
771 unpin_out:
772         if (ring->id == RCS)
773                 i915_gem_object_ggtt_unpin(to->legacy_hw_ctx.rcs_state);
774         return ret;
775 }
776
777 /**
778  * i915_switch_context() - perform a GPU context switch.
779  * @req: request for which we'll execute the context switch
780  *
781  * The context life cycle is simple. The context refcount is incremented and
782  * decremented by 1 and create and destroy. If the context is in use by the GPU,
783  * it will have a refcount > 1. This allows us to destroy the context abstract
784  * object while letting the normal object tracking destroy the backing BO.
785  *
786  * This function should not be used in execlists mode.  Instead the context is
787  * switched by writing to the ELSP and requests keep a reference to their
788  * context.
789  */
790 int i915_switch_context(struct drm_i915_gem_request *req)
791 {
792         struct intel_engine_cs *ring = req->ring;
793         struct drm_i915_private *dev_priv = ring->dev->dev_private;
794
795         WARN_ON(i915.enable_execlists);
796         WARN_ON(!mutex_is_locked(&dev_priv->dev->struct_mutex));
797
798         if (req->ctx->legacy_hw_ctx.rcs_state == NULL) { /* We have the fake context */
799                 if (req->ctx != ring->last_context) {
800                         i915_gem_context_reference(req->ctx);
801                         if (ring->last_context)
802                                 i915_gem_context_unreference(ring->last_context);
803                         ring->last_context = req->ctx;
804                 }
805                 return 0;
806         }
807
808         return do_switch(req);
809 }
810
811 static bool contexts_enabled(struct drm_device *dev)
812 {
813         return i915.enable_execlists || to_i915(dev)->hw_context_size;
814 }
815
816 int i915_gem_context_create_ioctl(struct drm_device *dev, void *data,
817                                   struct drm_file *file)
818 {
819         struct drm_i915_gem_context_create *args = data;
820         struct drm_i915_file_private *file_priv = file->driver_priv;
821         struct intel_context *ctx;
822         int ret;
823
824         if (!contexts_enabled(dev))
825                 return -ENODEV;
826
827         ret = i915_mutex_lock_interruptible(dev);
828         if (ret)
829                 return ret;
830
831         ctx = i915_gem_create_context(dev, file_priv);
832         mutex_unlock(&dev->struct_mutex);
833         if (IS_ERR(ctx))
834                 return PTR_ERR(ctx);
835
836         args->ctx_id = ctx->user_handle;
837         DRM_DEBUG_DRIVER("HW context %d created\n", args->ctx_id);
838
839         return 0;
840 }
841
842 int i915_gem_context_destroy_ioctl(struct drm_device *dev, void *data,
843                                    struct drm_file *file)
844 {
845         struct drm_i915_gem_context_destroy *args = data;
846         struct drm_i915_file_private *file_priv = file->driver_priv;
847         struct intel_context *ctx;
848         int ret;
849
850         if (args->ctx_id == DEFAULT_CONTEXT_HANDLE)
851                 return -ENOENT;
852
853         ret = i915_mutex_lock_interruptible(dev);
854         if (ret)
855                 return ret;
856
857         ctx = i915_gem_context_get(file_priv, args->ctx_id);
858         if (IS_ERR(ctx)) {
859                 mutex_unlock(&dev->struct_mutex);
860                 return PTR_ERR(ctx);
861         }
862
863         idr_remove(&ctx->file_priv->context_idr, ctx->user_handle);
864         i915_gem_context_unreference(ctx);
865         mutex_unlock(&dev->struct_mutex);
866
867         DRM_DEBUG_DRIVER("HW context %d destroyed\n", args->ctx_id);
868         return 0;
869 }
870
871 int i915_gem_context_getparam_ioctl(struct drm_device *dev, void *data,
872                                     struct drm_file *file)
873 {
874         struct drm_i915_file_private *file_priv = file->driver_priv;
875         struct drm_i915_gem_context_param *args = data;
876         struct intel_context *ctx;
877         int ret;
878
879         ret = i915_mutex_lock_interruptible(dev);
880         if (ret)
881                 return ret;
882
883         ctx = i915_gem_context_get(file_priv, args->ctx_id);
884         if (IS_ERR(ctx)) {
885                 mutex_unlock(&dev->struct_mutex);
886                 return PTR_ERR(ctx);
887         }
888
889         args->size = 0;
890         switch (args->param) {
891         case I915_CONTEXT_PARAM_BAN_PERIOD:
892                 args->value = ctx->hang_stats.ban_period_seconds;
893                 break;
894         case I915_CONTEXT_PARAM_NO_ZEROMAP:
895                 args->value = ctx->flags & CONTEXT_NO_ZEROMAP;
896                 break;
897         default:
898                 ret = -EINVAL;
899                 break;
900         }
901         mutex_unlock(&dev->struct_mutex);
902
903         return ret;
904 }
905
906 int i915_gem_context_setparam_ioctl(struct drm_device *dev, void *data,
907                                     struct drm_file *file)
908 {
909         struct drm_i915_file_private *file_priv = file->driver_priv;
910         struct drm_i915_gem_context_param *args = data;
911         struct intel_context *ctx;
912         int ret;
913
914         ret = i915_mutex_lock_interruptible(dev);
915         if (ret)
916                 return ret;
917
918         ctx = i915_gem_context_get(file_priv, args->ctx_id);
919         if (IS_ERR(ctx)) {
920                 mutex_unlock(&dev->struct_mutex);
921                 return PTR_ERR(ctx);
922         }
923
924         switch (args->param) {
925         case I915_CONTEXT_PARAM_BAN_PERIOD:
926                 if (args->size)
927                         ret = -EINVAL;
928                 else if (args->value < ctx->hang_stats.ban_period_seconds &&
929                          !capable(CAP_SYS_ADMIN))
930                         ret = -EPERM;
931                 else
932                         ctx->hang_stats.ban_period_seconds = args->value;
933                 break;
934         case I915_CONTEXT_PARAM_NO_ZEROMAP:
935                 if (args->size) {
936                         ret = -EINVAL;
937                 } else {
938                         ctx->flags &= ~CONTEXT_NO_ZEROMAP;
939                         ctx->flags |= args->value ? CONTEXT_NO_ZEROMAP : 0;
940                 }
941                 break;
942         default:
943                 ret = -EINVAL;
944                 break;
945         }
946         mutex_unlock(&dev->struct_mutex);
947
948         return ret;
949 }