]> git.karo-electronics.de Git - karo-tx-linux.git/blob - drivers/gpu/drm/i915/i915_gem_context.c
c25083c78ba7c21c7cdc92ed43f62c7e499851bb
[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 static void i915_gem_context_clean(struct intel_context *ctx)
137 {
138         struct i915_hw_ppgtt *ppgtt = ctx->ppgtt;
139         struct i915_vma *vma, *next;
140
141         if (!ppgtt)
142                 return;
143
144         list_for_each_entry_safe(vma, next, &ppgtt->base.inactive_list,
145                                  mm_list) {
146                 if (WARN_ON(__i915_vma_unbind_no_wait(vma)))
147                         break;
148         }
149 }
150
151 void i915_gem_context_free(struct kref *ctx_ref)
152 {
153         struct intel_context *ctx = container_of(ctx_ref, typeof(*ctx), ref);
154
155         trace_i915_context_free(ctx);
156
157         if (i915.enable_execlists)
158                 intel_lr_context_free(ctx);
159
160         /*
161          * This context is going away and we need to remove all VMAs still
162          * around. This is to handle imported shared objects for which
163          * destructor did not run when their handles were closed.
164          */
165         i915_gem_context_clean(ctx);
166
167         i915_ppgtt_put(ctx->ppgtt);
168
169         if (ctx->legacy_hw_ctx.rcs_state)
170                 drm_gem_object_unreference(&ctx->legacy_hw_ctx.rcs_state->base);
171         list_del(&ctx->link);
172         kfree(ctx);
173 }
174
175 struct drm_i915_gem_object *
176 i915_gem_alloc_context_obj(struct drm_device *dev, size_t size)
177 {
178         struct drm_i915_gem_object *obj;
179         int ret;
180
181         obj = i915_gem_alloc_object(dev, size);
182         if (obj == NULL)
183                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
184
185         /*
186          * Try to make the context utilize L3 as well as LLC.
187          *
188          * On VLV we don't have L3 controls in the PTEs so we
189          * shouldn't touch the cache level, especially as that
190          * would make the object snooped which might have a
191          * negative performance impact.
192          *
193          * Snooping is required on non-llc platforms in execlist
194          * mode, but since all GGTT accesses use PAT entry 0 we
195          * get snooping anyway regardless of cache_level.
196          *
197          * This is only applicable for Ivy Bridge devices since
198          * later platforms don't have L3 control bits in the PTE.
199          */
200         if (IS_IVYBRIDGE(dev)) {
201                 ret = i915_gem_object_set_cache_level(obj, I915_CACHE_L3_LLC);
202                 /* Failure shouldn't ever happen this early */
203                 if (WARN_ON(ret)) {
204                         drm_gem_object_unreference(&obj->base);
205                         return ERR_PTR(ret);
206                 }
207         }
208
209         return obj;
210 }
211
212 static struct intel_context *
213 __create_hw_context(struct drm_device *dev,
214                     struct drm_i915_file_private *file_priv)
215 {
216         struct drm_i915_private *dev_priv = dev->dev_private;
217         struct intel_context *ctx;
218         int ret;
219
220         ctx = kzalloc(sizeof(*ctx), GFP_KERNEL);
221         if (ctx == NULL)
222                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
223
224         kref_init(&ctx->ref);
225         list_add_tail(&ctx->link, &dev_priv->context_list);
226         ctx->i915 = dev_priv;
227
228         if (dev_priv->hw_context_size) {
229                 struct drm_i915_gem_object *obj =
230                                 i915_gem_alloc_context_obj(dev, dev_priv->hw_context_size);
231                 if (IS_ERR(obj)) {
232                         ret = PTR_ERR(obj);
233                         goto err_out;
234                 }
235                 ctx->legacy_hw_ctx.rcs_state = obj;
236         }
237
238         /* Default context will never have a file_priv */
239         if (file_priv != NULL) {
240                 ret = idr_alloc(&file_priv->context_idr, ctx,
241                                 DEFAULT_CONTEXT_HANDLE, 0, GFP_KERNEL);
242                 if (ret < 0)
243                         goto err_out;
244         } else
245                 ret = DEFAULT_CONTEXT_HANDLE;
246
247         ctx->file_priv = file_priv;
248         ctx->user_handle = ret;
249         /* NB: Mark all slices as needing a remap so that when the context first
250          * loads it will restore whatever remap state already exists. If there
251          * is no remap info, it will be a NOP. */
252         ctx->remap_slice = (1 << NUM_L3_SLICES(dev)) - 1;
253
254         ctx->hang_stats.ban_period_seconds = DRM_I915_CTX_BAN_PERIOD;
255
256         return ctx;
257
258 err_out:
259         i915_gem_context_unreference(ctx);
260         return ERR_PTR(ret);
261 }
262
263 /**
264  * The default context needs to exist per ring that uses contexts. It stores the
265  * context state of the GPU for applications that don't utilize HW contexts, as
266  * well as an idle case.
267  */
268 static struct intel_context *
269 i915_gem_create_context(struct drm_device *dev,
270                         struct drm_i915_file_private *file_priv)
271 {
272         const bool is_global_default_ctx = file_priv == NULL;
273         struct intel_context *ctx;
274         int ret = 0;
275
276         BUG_ON(!mutex_is_locked(&dev->struct_mutex));
277
278         ctx = __create_hw_context(dev, file_priv);
279         if (IS_ERR(ctx))
280                 return ctx;
281
282         if (is_global_default_ctx && ctx->legacy_hw_ctx.rcs_state) {
283                 /* We may need to do things with the shrinker which
284                  * require us to immediately switch back to the default
285                  * context. This can cause a problem as pinning the
286                  * default context also requires GTT space which may not
287                  * be available. To avoid this we always pin the default
288                  * context.
289                  */
290                 ret = i915_gem_obj_ggtt_pin(ctx->legacy_hw_ctx.rcs_state,
291                                             get_context_alignment(dev), 0);
292                 if (ret) {
293                         DRM_DEBUG_DRIVER("Couldn't pin %d\n", ret);
294                         goto err_destroy;
295                 }
296         }
297
298         if (USES_FULL_PPGTT(dev)) {
299                 struct i915_hw_ppgtt *ppgtt = i915_ppgtt_create(dev, file_priv);
300
301                 if (IS_ERR_OR_NULL(ppgtt)) {
302                         DRM_DEBUG_DRIVER("PPGTT setup failed (%ld)\n",
303                                          PTR_ERR(ppgtt));
304                         ret = PTR_ERR(ppgtt);
305                         goto err_unpin;
306                 }
307
308                 ctx->ppgtt = ppgtt;
309         }
310
311         trace_i915_context_create(ctx);
312
313         return ctx;
314
315 err_unpin:
316         if (is_global_default_ctx && ctx->legacy_hw_ctx.rcs_state)
317                 i915_gem_object_ggtt_unpin(ctx->legacy_hw_ctx.rcs_state);
318 err_destroy:
319         idr_remove(&file_priv->context_idr, ctx->user_handle);
320         i915_gem_context_unreference(ctx);
321         return ERR_PTR(ret);
322 }
323
324 void i915_gem_context_reset(struct drm_device *dev)
325 {
326         struct drm_i915_private *dev_priv = dev->dev_private;
327         int i;
328
329         if (i915.enable_execlists) {
330                 struct intel_context *ctx;
331
332                 list_for_each_entry(ctx, &dev_priv->context_list, link) {
333                         intel_lr_context_reset(dev, ctx);
334                 }
335
336                 return;
337         }
338
339         for (i = 0; i < I915_NUM_RINGS; i++) {
340                 struct intel_engine_cs *ring = &dev_priv->ring[i];
341                 struct intel_context *lctx = ring->last_context;
342
343                 if (lctx) {
344                         if (lctx->legacy_hw_ctx.rcs_state && i == RCS)
345                                 i915_gem_object_ggtt_unpin(lctx->legacy_hw_ctx.rcs_state);
346
347                         i915_gem_context_unreference(lctx);
348                         ring->last_context = NULL;
349                 }
350
351                 /* Force the GPU state to be reinitialised on enabling */
352                 if (ring->default_context)
353                         ring->default_context->legacy_hw_ctx.initialized = false;
354         }
355 }
356
357 int i915_gem_context_init(struct drm_device *dev)
358 {
359         struct drm_i915_private *dev_priv = dev->dev_private;
360         struct intel_context *ctx;
361         int i;
362
363         /* Init should only be called once per module load. Eventually the
364          * restriction on the context_disabled check can be loosened. */
365         if (WARN_ON(dev_priv->ring[RCS].default_context))
366                 return 0;
367
368         if (intel_vgpu_active(dev) && HAS_LOGICAL_RING_CONTEXTS(dev)) {
369                 if (!i915.enable_execlists) {
370                         DRM_INFO("Only EXECLIST mode is supported in vgpu.\n");
371                         return -EINVAL;
372                 }
373         }
374
375         if (i915.enable_execlists) {
376                 /* NB: intentionally left blank. We will allocate our own
377                  * backing objects as we need them, thank you very much */
378                 dev_priv->hw_context_size = 0;
379         } else if (HAS_HW_CONTEXTS(dev)) {
380                 dev_priv->hw_context_size = round_up(get_context_size(dev), 4096);
381                 if (dev_priv->hw_context_size > (1<<20)) {
382                         DRM_DEBUG_DRIVER("Disabling HW Contexts; invalid size %d\n",
383                                          dev_priv->hw_context_size);
384                         dev_priv->hw_context_size = 0;
385                 }
386         }
387
388         ctx = i915_gem_create_context(dev, NULL);
389         if (IS_ERR(ctx)) {
390                 DRM_ERROR("Failed to create default global context (error %ld)\n",
391                           PTR_ERR(ctx));
392                 return PTR_ERR(ctx);
393         }
394
395         for (i = 0; i < I915_NUM_RINGS; i++) {
396                 struct intel_engine_cs *ring = &dev_priv->ring[i];
397
398                 /* NB: RCS will hold a ref for all rings */
399                 ring->default_context = ctx;
400         }
401
402         DRM_DEBUG_DRIVER("%s context support initialized\n",
403                         i915.enable_execlists ? "LR" :
404                         dev_priv->hw_context_size ? "HW" : "fake");
405         return 0;
406 }
407
408 void i915_gem_context_fini(struct drm_device *dev)
409 {
410         struct drm_i915_private *dev_priv = dev->dev_private;
411         struct intel_context *dctx = dev_priv->ring[RCS].default_context;
412         int i;
413
414         if (dctx->legacy_hw_ctx.rcs_state) {
415                 /* The only known way to stop the gpu from accessing the hw context is
416                  * to reset it. Do this as the very last operation to avoid confusing
417                  * other code, leading to spurious errors. */
418                 intel_gpu_reset(dev);
419
420                 /* When default context is created and switched to, base object refcount
421                  * will be 2 (+1 from object creation and +1 from do_switch()).
422                  * i915_gem_context_fini() will be called after gpu_idle() has switched
423                  * to default context. So we need to unreference the base object once
424                  * to offset the do_switch part, so that i915_gem_context_unreference()
425                  * can then free the base object correctly. */
426                 WARN_ON(!dev_priv->ring[RCS].last_context);
427                 if (dev_priv->ring[RCS].last_context == dctx) {
428                         /* Fake switch to NULL context */
429                         WARN_ON(dctx->legacy_hw_ctx.rcs_state->active);
430                         i915_gem_object_ggtt_unpin(dctx->legacy_hw_ctx.rcs_state);
431                         i915_gem_context_unreference(dctx);
432                         dev_priv->ring[RCS].last_context = NULL;
433                 }
434
435                 i915_gem_object_ggtt_unpin(dctx->legacy_hw_ctx.rcs_state);
436         }
437
438         for (i = 0; i < I915_NUM_RINGS; i++) {
439                 struct intel_engine_cs *ring = &dev_priv->ring[i];
440
441                 if (ring->last_context)
442                         i915_gem_context_unreference(ring->last_context);
443
444                 ring->default_context = NULL;
445                 ring->last_context = NULL;
446         }
447
448         i915_gem_context_unreference(dctx);
449 }
450
451 int i915_gem_context_enable(struct drm_i915_gem_request *req)
452 {
453         struct intel_engine_cs *ring = req->ring;
454         int ret;
455
456         if (i915.enable_execlists) {
457                 if (ring->init_context == NULL)
458                         return 0;
459
460                 ret = ring->init_context(req);
461         } else
462                 ret = i915_switch_context(req);
463
464         if (ret) {
465                 DRM_ERROR("ring init context: %d\n", ret);
466                 return ret;
467         }
468
469         return 0;
470 }
471
472 static int context_idr_cleanup(int id, void *p, void *data)
473 {
474         struct intel_context *ctx = p;
475
476         i915_gem_context_unreference(ctx);
477         return 0;
478 }
479
480 int i915_gem_context_open(struct drm_device *dev, struct drm_file *file)
481 {
482         struct drm_i915_file_private *file_priv = file->driver_priv;
483         struct intel_context *ctx;
484
485         idr_init(&file_priv->context_idr);
486
487         mutex_lock(&dev->struct_mutex);
488         ctx = i915_gem_create_context(dev, file_priv);
489         mutex_unlock(&dev->struct_mutex);
490
491         if (IS_ERR(ctx)) {
492                 idr_destroy(&file_priv->context_idr);
493                 return PTR_ERR(ctx);
494         }
495
496         return 0;
497 }
498
499 void i915_gem_context_close(struct drm_device *dev, struct drm_file *file)
500 {
501         struct drm_i915_file_private *file_priv = file->driver_priv;
502
503         idr_for_each(&file_priv->context_idr, context_idr_cleanup, NULL);
504         idr_destroy(&file_priv->context_idr);
505 }
506
507 struct intel_context *
508 i915_gem_context_get(struct drm_i915_file_private *file_priv, u32 id)
509 {
510         struct intel_context *ctx;
511
512         ctx = (struct intel_context *)idr_find(&file_priv->context_idr, id);
513         if (!ctx)
514                 return ERR_PTR(-ENOENT);
515
516         return ctx;
517 }
518
519 static inline int
520 mi_set_context(struct drm_i915_gem_request *req, u32 hw_flags)
521 {
522         struct intel_engine_cs *ring = req->ring;
523         u32 flags = hw_flags | MI_MM_SPACE_GTT;
524         const int num_rings =
525                 /* Use an extended w/a on ivb+ if signalling from other rings */
526                 i915_semaphore_is_enabled(ring->dev) ?
527                 hweight32(INTEL_INFO(ring->dev)->ring_mask) - 1 :
528                 0;
529         int len, i, ret;
530
531         /* w/a: If Flush TLB Invalidation Mode is enabled, driver must do a TLB
532          * invalidation prior to MI_SET_CONTEXT. On GEN6 we don't set the value
533          * explicitly, so we rely on the value at ring init, stored in
534          * itlb_before_ctx_switch.
535          */
536         if (IS_GEN6(ring->dev)) {
537                 ret = ring->flush(req, I915_GEM_GPU_DOMAINS, 0);
538                 if (ret)
539                         return ret;
540         }
541
542         /* These flags are for resource streamer on HSW+ */
543         if (IS_HASWELL(ring->dev) || INTEL_INFO(ring->dev)->gen >= 8)
544                 flags |= (HSW_MI_RS_SAVE_STATE_EN | HSW_MI_RS_RESTORE_STATE_EN);
545         else if (INTEL_INFO(ring->dev)->gen < 8)
546                 flags |= (MI_SAVE_EXT_STATE_EN | MI_RESTORE_EXT_STATE_EN);
547
548
549         len = 4;
550         if (INTEL_INFO(ring->dev)->gen >= 7)
551                 len += 2 + (num_rings ? 4*num_rings + 2 : 0);
552
553         ret = intel_ring_begin(req, len);
554         if (ret)
555                 return ret;
556
557         /* WaProgramMiArbOnOffAroundMiSetContext:ivb,vlv,hsw,bdw,chv */
558         if (INTEL_INFO(ring->dev)->gen >= 7) {
559                 intel_ring_emit(ring, MI_ARB_ON_OFF | MI_ARB_DISABLE);
560                 if (num_rings) {
561                         struct intel_engine_cs *signaller;
562
563                         intel_ring_emit(ring, MI_LOAD_REGISTER_IMM(num_rings));
564                         for_each_ring(signaller, to_i915(ring->dev), i) {
565                                 if (signaller == ring)
566                                         continue;
567
568                                 intel_ring_emit_reg(ring, RING_PSMI_CTL(signaller->mmio_base));
569                                 intel_ring_emit(ring, _MASKED_BIT_ENABLE(GEN6_PSMI_SLEEP_MSG_DISABLE));
570                         }
571                 }
572         }
573
574         intel_ring_emit(ring, MI_NOOP);
575         intel_ring_emit(ring, MI_SET_CONTEXT);
576         intel_ring_emit(ring, i915_gem_obj_ggtt_offset(req->ctx->legacy_hw_ctx.rcs_state) |
577                         flags);
578         /*
579          * w/a: MI_SET_CONTEXT must always be followed by MI_NOOP
580          * WaMiSetContext_Hang:snb,ivb,vlv
581          */
582         intel_ring_emit(ring, MI_NOOP);
583
584         if (INTEL_INFO(ring->dev)->gen >= 7) {
585                 if (num_rings) {
586                         struct intel_engine_cs *signaller;
587
588                         intel_ring_emit(ring, MI_LOAD_REGISTER_IMM(num_rings));
589                         for_each_ring(signaller, to_i915(ring->dev), i) {
590                                 if (signaller == ring)
591                                         continue;
592
593                                 intel_ring_emit_reg(ring, RING_PSMI_CTL(signaller->mmio_base));
594                                 intel_ring_emit(ring, _MASKED_BIT_DISABLE(GEN6_PSMI_SLEEP_MSG_DISABLE));
595                         }
596                 }
597                 intel_ring_emit(ring, MI_ARB_ON_OFF | MI_ARB_ENABLE);
598         }
599
600         intel_ring_advance(ring);
601
602         return ret;
603 }
604
605 static inline bool should_skip_switch(struct intel_engine_cs *ring,
606                                       struct intel_context *from,
607                                       struct intel_context *to)
608 {
609         if (to->remap_slice)
610                 return false;
611
612         if (to->ppgtt && from == to &&
613             !(intel_ring_flag(ring) & to->ppgtt->pd_dirty_rings))
614                 return true;
615
616         return false;
617 }
618
619 static bool
620 needs_pd_load_pre(struct intel_engine_cs *ring, struct intel_context *to)
621 {
622         struct drm_i915_private *dev_priv = ring->dev->dev_private;
623
624         if (!to->ppgtt)
625                 return false;
626
627         if (INTEL_INFO(ring->dev)->gen < 8)
628                 return true;
629
630         if (ring != &dev_priv->ring[RCS])
631                 return true;
632
633         return false;
634 }
635
636 static bool
637 needs_pd_load_post(struct intel_engine_cs *ring, struct intel_context *to,
638                 u32 hw_flags)
639 {
640         struct drm_i915_private *dev_priv = ring->dev->dev_private;
641
642         if (!to->ppgtt)
643                 return false;
644
645         if (!IS_GEN8(ring->dev))
646                 return false;
647
648         if (ring != &dev_priv->ring[RCS])
649                 return false;
650
651         if (hw_flags & MI_RESTORE_INHIBIT)
652                 return true;
653
654         return false;
655 }
656
657 static int do_switch(struct drm_i915_gem_request *req)
658 {
659         struct intel_context *to = req->ctx;
660         struct intel_engine_cs *ring = req->ring;
661         struct drm_i915_private *dev_priv = ring->dev->dev_private;
662         struct intel_context *from = ring->last_context;
663         u32 hw_flags = 0;
664         bool uninitialized = false;
665         int ret, i;
666
667         if (from != NULL && ring == &dev_priv->ring[RCS]) {
668                 BUG_ON(from->legacy_hw_ctx.rcs_state == NULL);
669                 BUG_ON(!i915_gem_obj_is_pinned(from->legacy_hw_ctx.rcs_state));
670         }
671
672         if (should_skip_switch(ring, from, to))
673                 return 0;
674
675         /* Trying to pin first makes error handling easier. */
676         if (ring == &dev_priv->ring[RCS]) {
677                 ret = i915_gem_obj_ggtt_pin(to->legacy_hw_ctx.rcs_state,
678                                             get_context_alignment(ring->dev), 0);
679                 if (ret)
680                         return ret;
681         }
682
683         /*
684          * Pin can switch back to the default context if we end up calling into
685          * evict_everything - as a last ditch gtt defrag effort that also
686          * switches to the default context. Hence we need to reload from here.
687          */
688         from = ring->last_context;
689
690         if (needs_pd_load_pre(ring, to)) {
691                 /* Older GENs and non render rings still want the load first,
692                  * "PP_DCLV followed by PP_DIR_BASE register through Load
693                  * Register Immediate commands in Ring Buffer before submitting
694                  * a context."*/
695                 trace_switch_mm(ring, to);
696                 ret = to->ppgtt->switch_mm(to->ppgtt, req);
697                 if (ret)
698                         goto unpin_out;
699
700                 /* Doing a PD load always reloads the page dirs */
701                 to->ppgtt->pd_dirty_rings &= ~intel_ring_flag(ring);
702         }
703
704         if (ring != &dev_priv->ring[RCS]) {
705                 if (from)
706                         i915_gem_context_unreference(from);
707                 goto done;
708         }
709
710         /*
711          * Clear this page out of any CPU caches for coherent swap-in/out. Note
712          * that thanks to write = false in this call and us not setting any gpu
713          * write domains when putting a context object onto the active list
714          * (when switching away from it), this won't block.
715          *
716          * XXX: We need a real interface to do this instead of trickery.
717          */
718         ret = i915_gem_object_set_to_gtt_domain(to->legacy_hw_ctx.rcs_state, false);
719         if (ret)
720                 goto unpin_out;
721
722         if (!to->legacy_hw_ctx.initialized || i915_gem_context_is_default(to)) {
723                 hw_flags |= MI_RESTORE_INHIBIT;
724                 /* NB: If we inhibit the restore, the context is not allowed to
725                  * die because future work may end up depending on valid address
726                  * space. This means we must enforce that a page table load
727                  * occur when this occurs. */
728         } else if (to->ppgtt &&
729                    (intel_ring_flag(ring) & to->ppgtt->pd_dirty_rings)) {
730                 hw_flags |= MI_FORCE_RESTORE;
731                 to->ppgtt->pd_dirty_rings &= ~intel_ring_flag(ring);
732         }
733
734         /* We should never emit switch_mm more than once */
735         WARN_ON(needs_pd_load_pre(ring, to) &&
736                 needs_pd_load_post(ring, to, hw_flags));
737
738         ret = mi_set_context(req, hw_flags);
739         if (ret)
740                 goto unpin_out;
741
742         /* GEN8 does *not* require an explicit reload if the PDPs have been
743          * setup, and we do not wish to move them.
744          */
745         if (needs_pd_load_post(ring, to, hw_flags)) {
746                 trace_switch_mm(ring, to);
747                 ret = to->ppgtt->switch_mm(to->ppgtt, req);
748                 /* The hardware context switch is emitted, but we haven't
749                  * actually changed the state - so it's probably safe to bail
750                  * here. Still, let the user know something dangerous has
751                  * happened.
752                  */
753                 if (ret) {
754                         DRM_ERROR("Failed to change address space on context switch\n");
755                         goto unpin_out;
756                 }
757         }
758
759         for (i = 0; i < MAX_L3_SLICES; i++) {
760                 if (!(to->remap_slice & (1<<i)))
761                         continue;
762
763                 ret = i915_gem_l3_remap(req, i);
764                 /* If it failed, try again next round */
765                 if (ret)
766                         DRM_DEBUG_DRIVER("L3 remapping failed\n");
767                 else
768                         to->remap_slice &= ~(1<<i);
769         }
770
771         /* The backing object for the context is done after switching to the
772          * *next* context. Therefore we cannot retire the previous context until
773          * the next context has already started running. In fact, the below code
774          * is a bit suboptimal because the retiring can occur simply after the
775          * MI_SET_CONTEXT instead of when the next seqno has completed.
776          */
777         if (from != NULL) {
778                 from->legacy_hw_ctx.rcs_state->base.read_domains = I915_GEM_DOMAIN_INSTRUCTION;
779                 i915_vma_move_to_active(i915_gem_obj_to_ggtt(from->legacy_hw_ctx.rcs_state), req);
780                 /* As long as MI_SET_CONTEXT is serializing, ie. it flushes the
781                  * whole damn pipeline, we don't need to explicitly mark the
782                  * object dirty. The only exception is that the context must be
783                  * correct in case the object gets swapped out. Ideally we'd be
784                  * able to defer doing this until we know the object would be
785                  * swapped, but there is no way to do that yet.
786                  */
787                 from->legacy_hw_ctx.rcs_state->dirty = 1;
788
789                 /* obj is kept alive until the next request by its active ref */
790                 i915_gem_object_ggtt_unpin(from->legacy_hw_ctx.rcs_state);
791                 i915_gem_context_unreference(from);
792         }
793
794         uninitialized = !to->legacy_hw_ctx.initialized;
795         to->legacy_hw_ctx.initialized = true;
796
797 done:
798         i915_gem_context_reference(to);
799         ring->last_context = to;
800
801         if (uninitialized) {
802                 if (ring->init_context) {
803                         ret = ring->init_context(req);
804                         if (ret)
805                                 DRM_ERROR("ring init context: %d\n", ret);
806                 }
807         }
808
809         return 0;
810
811 unpin_out:
812         if (ring->id == RCS)
813                 i915_gem_object_ggtt_unpin(to->legacy_hw_ctx.rcs_state);
814         return ret;
815 }
816
817 /**
818  * i915_switch_context() - perform a GPU context switch.
819  * @req: request for which we'll execute the context switch
820  *
821  * The context life cycle is simple. The context refcount is incremented and
822  * decremented by 1 and create and destroy. If the context is in use by the GPU,
823  * it will have a refcount > 1. This allows us to destroy the context abstract
824  * object while letting the normal object tracking destroy the backing BO.
825  *
826  * This function should not be used in execlists mode.  Instead the context is
827  * switched by writing to the ELSP and requests keep a reference to their
828  * context.
829  */
830 int i915_switch_context(struct drm_i915_gem_request *req)
831 {
832         struct intel_engine_cs *ring = req->ring;
833         struct drm_i915_private *dev_priv = ring->dev->dev_private;
834
835         WARN_ON(i915.enable_execlists);
836         WARN_ON(!mutex_is_locked(&dev_priv->dev->struct_mutex));
837
838         if (req->ctx->legacy_hw_ctx.rcs_state == NULL) { /* We have the fake context */
839                 if (req->ctx != ring->last_context) {
840                         i915_gem_context_reference(req->ctx);
841                         if (ring->last_context)
842                                 i915_gem_context_unreference(ring->last_context);
843                         ring->last_context = req->ctx;
844                 }
845                 return 0;
846         }
847
848         return do_switch(req);
849 }
850
851 static bool contexts_enabled(struct drm_device *dev)
852 {
853         return i915.enable_execlists || to_i915(dev)->hw_context_size;
854 }
855
856 int i915_gem_context_create_ioctl(struct drm_device *dev, void *data,
857                                   struct drm_file *file)
858 {
859         struct drm_i915_gem_context_create *args = data;
860         struct drm_i915_file_private *file_priv = file->driver_priv;
861         struct intel_context *ctx;
862         int ret;
863
864         if (!contexts_enabled(dev))
865                 return -ENODEV;
866
867         ret = i915_mutex_lock_interruptible(dev);
868         if (ret)
869                 return ret;
870
871         ctx = i915_gem_create_context(dev, file_priv);
872         mutex_unlock(&dev->struct_mutex);
873         if (IS_ERR(ctx))
874                 return PTR_ERR(ctx);
875
876         args->ctx_id = ctx->user_handle;
877         DRM_DEBUG_DRIVER("HW context %d created\n", args->ctx_id);
878
879         return 0;
880 }
881
882 int i915_gem_context_destroy_ioctl(struct drm_device *dev, void *data,
883                                    struct drm_file *file)
884 {
885         struct drm_i915_gem_context_destroy *args = data;
886         struct drm_i915_file_private *file_priv = file->driver_priv;
887         struct intel_context *ctx;
888         int ret;
889
890         if (args->ctx_id == DEFAULT_CONTEXT_HANDLE)
891                 return -ENOENT;
892
893         ret = i915_mutex_lock_interruptible(dev);
894         if (ret)
895                 return ret;
896
897         ctx = i915_gem_context_get(file_priv, args->ctx_id);
898         if (IS_ERR(ctx)) {
899                 mutex_unlock(&dev->struct_mutex);
900                 return PTR_ERR(ctx);
901         }
902
903         idr_remove(&ctx->file_priv->context_idr, ctx->user_handle);
904         i915_gem_context_unreference(ctx);
905         mutex_unlock(&dev->struct_mutex);
906
907         DRM_DEBUG_DRIVER("HW context %d destroyed\n", args->ctx_id);
908         return 0;
909 }
910
911 int i915_gem_context_getparam_ioctl(struct drm_device *dev, void *data,
912                                     struct drm_file *file)
913 {
914         struct drm_i915_file_private *file_priv = file->driver_priv;
915         struct drm_i915_gem_context_param *args = data;
916         struct intel_context *ctx;
917         int ret;
918
919         ret = i915_mutex_lock_interruptible(dev);
920         if (ret)
921                 return ret;
922
923         ctx = i915_gem_context_get(file_priv, args->ctx_id);
924         if (IS_ERR(ctx)) {
925                 mutex_unlock(&dev->struct_mutex);
926                 return PTR_ERR(ctx);
927         }
928
929         args->size = 0;
930         switch (args->param) {
931         case I915_CONTEXT_PARAM_BAN_PERIOD:
932                 args->value = ctx->hang_stats.ban_period_seconds;
933                 break;
934         case I915_CONTEXT_PARAM_NO_ZEROMAP:
935                 args->value = ctx->flags & CONTEXT_NO_ZEROMAP;
936                 break;
937         case I915_CONTEXT_PARAM_GTT_SIZE:
938                 if (ctx->ppgtt)
939                         args->value = ctx->ppgtt->base.total;
940                 else if (to_i915(dev)->mm.aliasing_ppgtt)
941                         args->value = to_i915(dev)->mm.aliasing_ppgtt->base.total;
942                 else
943                         args->value = to_i915(dev)->gtt.base.total;
944                 break;
945         default:
946                 ret = -EINVAL;
947                 break;
948         }
949         mutex_unlock(&dev->struct_mutex);
950
951         return ret;
952 }
953
954 int i915_gem_context_setparam_ioctl(struct drm_device *dev, void *data,
955                                     struct drm_file *file)
956 {
957         struct drm_i915_file_private *file_priv = file->driver_priv;
958         struct drm_i915_gem_context_param *args = data;
959         struct intel_context *ctx;
960         int ret;
961
962         ret = i915_mutex_lock_interruptible(dev);
963         if (ret)
964                 return ret;
965
966         ctx = i915_gem_context_get(file_priv, args->ctx_id);
967         if (IS_ERR(ctx)) {
968                 mutex_unlock(&dev->struct_mutex);
969                 return PTR_ERR(ctx);
970         }
971
972         switch (args->param) {
973         case I915_CONTEXT_PARAM_BAN_PERIOD:
974                 if (args->size)
975                         ret = -EINVAL;
976                 else if (args->value < ctx->hang_stats.ban_period_seconds &&
977                          !capable(CAP_SYS_ADMIN))
978                         ret = -EPERM;
979                 else
980                         ctx->hang_stats.ban_period_seconds = args->value;
981                 break;
982         case I915_CONTEXT_PARAM_NO_ZEROMAP:
983                 if (args->size) {
984                         ret = -EINVAL;
985                 } else {
986                         ctx->flags &= ~CONTEXT_NO_ZEROMAP;
987                         ctx->flags |= args->value ? CONTEXT_NO_ZEROMAP : 0;
988                 }
989                 break;
990         default:
991                 ret = -EINVAL;
992                 break;
993         }
994         mutex_unlock(&dev->struct_mutex);
995
996         return ret;
997 }