]> git.karo-electronics.de Git - karo-tx-linux.git/blob - drivers/gpu/drm/i915/i915_guc_submission.c
Documentation: HOWTO: remove obsolete info about regression postings
[karo-tx-linux.git] / drivers / gpu / drm / i915 / i915_guc_submission.c
1 /*
2  * Copyright © 2014 Intel Corporation
3  *
4  * Permission is hereby granted, free of charge, to any person obtaining a
5  * copy of this software and associated documentation files (the "Software"),
6  * to deal in the Software without restriction, including without limitation
7  * the rights to use, copy, modify, merge, publish, distribute, sublicense,
8  * and/or sell copies of the Software, and to permit persons to whom the
9  * Software is furnished to do so, subject to the following conditions:
10  *
11  * The above copyright notice and this permission notice (including the next
12  * paragraph) shall be included in all copies or substantial portions of the
13  * Software.
14  *
15  * THE SOFTWARE IS PROVIDED "AS IS", WITHOUT WARRANTY OF ANY KIND, EXPRESS OR
16  * IMPLIED, INCLUDING BUT NOT LIMITED TO THE WARRANTIES OF MERCHANTABILITY,
17  * FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE AND NONINFRINGEMENT.  IN NO EVENT SHALL
18  * THE AUTHORS OR COPYRIGHT HOLDERS BE LIABLE FOR ANY CLAIM, DAMAGES OR OTHER
19  * LIABILITY, WHETHER IN AN ACTION OF CONTRACT, TORT OR OTHERWISE, ARISING
20  * FROM, OUT OF OR IN CONNECTION WITH THE SOFTWARE OR THE USE OR OTHER DEALINGS
21  * IN THE SOFTWARE.
22  *
23  */
24 #include <linux/firmware.h>
25 #include <linux/circ_buf.h>
26 #include "i915_drv.h"
27 #include "intel_guc.h"
28
29 /**
30  * DOC: GuC-based command submission
31  *
32  * i915_guc_client:
33  * We use the term client to avoid confusion with contexts. A i915_guc_client is
34  * equivalent to GuC object guc_context_desc. This context descriptor is
35  * allocated from a pool of 1024 entries. Kernel driver will allocate doorbell
36  * and workqueue for it. Also the process descriptor (guc_process_desc), which
37  * is mapped to client space. So the client can write Work Item then ring the
38  * doorbell.
39  *
40  * To simplify the implementation, we allocate one gem object that contains all
41  * pages for doorbell, process descriptor and workqueue.
42  *
43  * The Scratch registers:
44  * There are 16 MMIO-based registers start from 0xC180. The kernel driver writes
45  * a value to the action register (SOFT_SCRATCH_0) along with any data. It then
46  * triggers an interrupt on the GuC via another register write (0xC4C8).
47  * Firmware writes a success/fail code back to the action register after
48  * processes the request. The kernel driver polls waiting for this update and
49  * then proceeds.
50  * See host2guc_action()
51  *
52  * Doorbells:
53  * Doorbells are interrupts to uKernel. A doorbell is a single cache line (QW)
54  * mapped into process space.
55  *
56  * Work Items:
57  * There are several types of work items that the host may place into a
58  * workqueue, each with its own requirements and limitations. Currently only
59  * WQ_TYPE_INORDER is needed to support legacy submission via GuC, which
60  * represents in-order queue. The kernel driver packs ring tail pointer and an
61  * ELSP context descriptor dword into Work Item.
62  * See guc_add_workqueue_item()
63  *
64  */
65
66 /*
67  * Read GuC command/status register (SOFT_SCRATCH_0)
68  * Return true if it contains a response rather than a command
69  */
70 static inline bool host2guc_action_response(struct drm_i915_private *dev_priv,
71                                             u32 *status)
72 {
73         u32 val = I915_READ(SOFT_SCRATCH(0));
74         *status = val;
75         return GUC2HOST_IS_RESPONSE(val);
76 }
77
78 static int host2guc_action(struct intel_guc *guc, u32 *data, u32 len)
79 {
80         struct drm_i915_private *dev_priv = guc_to_i915(guc);
81         u32 status;
82         int i;
83         int ret;
84
85         if (WARN_ON(len < 1 || len > 15))
86                 return -EINVAL;
87
88         intel_uncore_forcewake_get(dev_priv, FORCEWAKE_ALL);
89
90         dev_priv->guc.action_count += 1;
91         dev_priv->guc.action_cmd = data[0];
92
93         for (i = 0; i < len; i++)
94                 I915_WRITE(SOFT_SCRATCH(i), data[i]);
95
96         POSTING_READ(SOFT_SCRATCH(i - 1));
97
98         I915_WRITE(HOST2GUC_INTERRUPT, HOST2GUC_TRIGGER);
99
100         /* No HOST2GUC command should take longer than 10ms */
101         ret = wait_for_atomic(host2guc_action_response(dev_priv, &status), 10);
102         if (status != GUC2HOST_STATUS_SUCCESS) {
103                 /*
104                  * Either the GuC explicitly returned an error (which
105                  * we convert to -EIO here) or no response at all was
106                  * received within the timeout limit (-ETIMEDOUT)
107                  */
108                 if (ret != -ETIMEDOUT)
109                         ret = -EIO;
110
111                 DRM_ERROR("GUC: host2guc action 0x%X failed. ret=%d "
112                                 "status=0x%08X response=0x%08X\n",
113                                 data[0], ret, status,
114                                 I915_READ(SOFT_SCRATCH(15)));
115
116                 dev_priv->guc.action_fail += 1;
117                 dev_priv->guc.action_err = ret;
118         }
119         dev_priv->guc.action_status = status;
120
121         intel_uncore_forcewake_put(dev_priv, FORCEWAKE_ALL);
122
123         return ret;
124 }
125
126 /*
127  * Tell the GuC to allocate or deallocate a specific doorbell
128  */
129
130 static int host2guc_allocate_doorbell(struct intel_guc *guc,
131                                       struct i915_guc_client *client)
132 {
133         u32 data[2];
134
135         data[0] = HOST2GUC_ACTION_ALLOCATE_DOORBELL;
136         data[1] = client->ctx_index;
137
138         return host2guc_action(guc, data, 2);
139 }
140
141 static int host2guc_release_doorbell(struct intel_guc *guc,
142                                      struct i915_guc_client *client)
143 {
144         u32 data[2];
145
146         data[0] = HOST2GUC_ACTION_DEALLOCATE_DOORBELL;
147         data[1] = client->ctx_index;
148
149         return host2guc_action(guc, data, 2);
150 }
151
152 static int host2guc_sample_forcewake(struct intel_guc *guc,
153                                      struct i915_guc_client *client)
154 {
155         struct drm_i915_private *dev_priv = guc_to_i915(guc);
156         struct drm_device *dev = dev_priv->dev;
157         u32 data[2];
158
159         data[0] = HOST2GUC_ACTION_SAMPLE_FORCEWAKE;
160         /* WaRsDisableCoarsePowerGating:skl,bxt */
161         if (!intel_enable_rc6(dev_priv->dev) ||
162             IS_BXT_REVID(dev, 0, BXT_REVID_A1) ||
163             (IS_SKL_GT3(dev) && IS_SKL_REVID(dev, 0, SKL_REVID_E0)) ||
164             (IS_SKL_GT4(dev) && IS_SKL_REVID(dev, 0, SKL_REVID_E0)))
165                 data[1] = 0;
166         else
167                 /* bit 0 and 1 are for Render and Media domain separately */
168                 data[1] = GUC_FORCEWAKE_RENDER | GUC_FORCEWAKE_MEDIA;
169
170         return host2guc_action(guc, data, ARRAY_SIZE(data));
171 }
172
173 /*
174  * Initialise, update, or clear doorbell data shared with the GuC
175  *
176  * These functions modify shared data and so need access to the mapped
177  * client object which contains the page being used for the doorbell
178  */
179
180 static void guc_init_doorbell(struct intel_guc *guc,
181                               struct i915_guc_client *client)
182 {
183         struct guc_doorbell_info *doorbell;
184         void *base;
185
186         base = kmap_atomic(i915_gem_object_get_page(client->client_obj, 0));
187         doorbell = base + client->doorbell_offset;
188
189         doorbell->db_status = 1;
190         doorbell->cookie = 0;
191
192         kunmap_atomic(base);
193 }
194
195 static int guc_ring_doorbell(struct i915_guc_client *gc)
196 {
197         struct guc_process_desc *desc;
198         union guc_doorbell_qw db_cmp, db_exc, db_ret;
199         union guc_doorbell_qw *db;
200         void *base;
201         int attempt = 2, ret = -EAGAIN;
202
203         base = kmap_atomic(i915_gem_object_get_page(gc->client_obj, 0));
204         desc = base + gc->proc_desc_offset;
205
206         /* Update the tail so it is visible to GuC */
207         desc->tail = gc->wq_tail;
208
209         /* current cookie */
210         db_cmp.db_status = GUC_DOORBELL_ENABLED;
211         db_cmp.cookie = gc->cookie;
212
213         /* cookie to be updated */
214         db_exc.db_status = GUC_DOORBELL_ENABLED;
215         db_exc.cookie = gc->cookie + 1;
216         if (db_exc.cookie == 0)
217                 db_exc.cookie = 1;
218
219         /* pointer of current doorbell cacheline */
220         db = base + gc->doorbell_offset;
221
222         while (attempt--) {
223                 /* lets ring the doorbell */
224                 db_ret.value_qw = atomic64_cmpxchg((atomic64_t *)db,
225                         db_cmp.value_qw, db_exc.value_qw);
226
227                 /* if the exchange was successfully executed */
228                 if (db_ret.value_qw == db_cmp.value_qw) {
229                         /* db was successfully rung */
230                         gc->cookie = db_exc.cookie;
231                         ret = 0;
232                         break;
233                 }
234
235                 /* XXX: doorbell was lost and need to acquire it again */
236                 if (db_ret.db_status == GUC_DOORBELL_DISABLED)
237                         break;
238
239                 DRM_ERROR("Cookie mismatch. Expected %d, returned %d\n",
240                           db_cmp.cookie, db_ret.cookie);
241
242                 /* update the cookie to newly read cookie from GuC */
243                 db_cmp.cookie = db_ret.cookie;
244                 db_exc.cookie = db_ret.cookie + 1;
245                 if (db_exc.cookie == 0)
246                         db_exc.cookie = 1;
247         }
248
249         kunmap_atomic(base);
250         return ret;
251 }
252
253 static void guc_disable_doorbell(struct intel_guc *guc,
254                                  struct i915_guc_client *client)
255 {
256         struct drm_i915_private *dev_priv = guc_to_i915(guc);
257         struct guc_doorbell_info *doorbell;
258         void *base;
259         i915_reg_t drbreg = GEN8_DRBREGL(client->doorbell_id);
260         int value;
261
262         base = kmap_atomic(i915_gem_object_get_page(client->client_obj, 0));
263         doorbell = base + client->doorbell_offset;
264
265         doorbell->db_status = 0;
266
267         kunmap_atomic(base);
268
269         I915_WRITE(drbreg, I915_READ(drbreg) & ~GEN8_DRB_VALID);
270
271         value = I915_READ(drbreg);
272         WARN_ON((value & GEN8_DRB_VALID) != 0);
273
274         I915_WRITE(GEN8_DRBREGU(client->doorbell_id), 0);
275         I915_WRITE(drbreg, 0);
276
277         /* XXX: wait for any interrupts */
278         /* XXX: wait for workqueue to drain */
279 }
280
281 /*
282  * Select, assign and relase doorbell cachelines
283  *
284  * These functions track which doorbell cachelines are in use.
285  * The data they manipulate is protected by the host2guc lock.
286  */
287
288 static uint32_t select_doorbell_cacheline(struct intel_guc *guc)
289 {
290         const uint32_t cacheline_size = cache_line_size();
291         uint32_t offset;
292
293         /* Doorbell uses a single cache line within a page */
294         offset = offset_in_page(guc->db_cacheline);
295
296         /* Moving to next cache line to reduce contention */
297         guc->db_cacheline += cacheline_size;
298
299         DRM_DEBUG_DRIVER("selected doorbell cacheline 0x%x, next 0x%x, linesize %u\n",
300                         offset, guc->db_cacheline, cacheline_size);
301
302         return offset;
303 }
304
305 static uint16_t assign_doorbell(struct intel_guc *guc, uint32_t priority)
306 {
307         /*
308          * The bitmap is split into two halves; the first half is used for
309          * normal priority contexts, the second half for high-priority ones.
310          * Note that logically higher priorities are numerically less than
311          * normal ones, so the test below means "is it high-priority?"
312          */
313         const bool hi_pri = (priority <= GUC_CTX_PRIORITY_HIGH);
314         const uint16_t half = GUC_MAX_DOORBELLS / 2;
315         const uint16_t start = hi_pri ? half : 0;
316         const uint16_t end = start + half;
317         uint16_t id;
318
319         id = find_next_zero_bit(guc->doorbell_bitmap, end, start);
320         if (id == end)
321                 id = GUC_INVALID_DOORBELL_ID;
322         else
323                 bitmap_set(guc->doorbell_bitmap, id, 1);
324
325         DRM_DEBUG_DRIVER("assigned %s priority doorbell id 0x%x\n",
326                         hi_pri ? "high" : "normal", id);
327
328         return id;
329 }
330
331 static void release_doorbell(struct intel_guc *guc, uint16_t id)
332 {
333         bitmap_clear(guc->doorbell_bitmap, id, 1);
334 }
335
336 /*
337  * Initialise the process descriptor shared with the GuC firmware.
338  */
339 static void guc_init_proc_desc(struct intel_guc *guc,
340                                struct i915_guc_client *client)
341 {
342         struct guc_process_desc *desc;
343         void *base;
344
345         base = kmap_atomic(i915_gem_object_get_page(client->client_obj, 0));
346         desc = base + client->proc_desc_offset;
347
348         memset(desc, 0, sizeof(*desc));
349
350         /*
351          * XXX: pDoorbell and WQVBaseAddress are pointers in process address
352          * space for ring3 clients (set them as in mmap_ioctl) or kernel
353          * space for kernel clients (map on demand instead? May make debug
354          * easier to have it mapped).
355          */
356         desc->wq_base_addr = 0;
357         desc->db_base_addr = 0;
358
359         desc->context_id = client->ctx_index;
360         desc->wq_size_bytes = client->wq_size;
361         desc->wq_status = WQ_STATUS_ACTIVE;
362         desc->priority = client->priority;
363
364         kunmap_atomic(base);
365 }
366
367 /*
368  * Initialise/clear the context descriptor shared with the GuC firmware.
369  *
370  * This descriptor tells the GuC where (in GGTT space) to find the important
371  * data structures relating to this client (doorbell, process descriptor,
372  * write queue, etc).
373  */
374
375 static void guc_init_ctx_desc(struct intel_guc *guc,
376                               struct i915_guc_client *client)
377 {
378         struct intel_context *ctx = client->owner;
379         struct guc_context_desc desc;
380         struct sg_table *sg;
381         int i;
382
383         memset(&desc, 0, sizeof(desc));
384
385         desc.attribute = GUC_CTX_DESC_ATTR_ACTIVE | GUC_CTX_DESC_ATTR_KERNEL;
386         desc.context_id = client->ctx_index;
387         desc.priority = client->priority;
388         desc.db_id = client->doorbell_id;
389
390         for (i = 0; i < I915_NUM_RINGS; i++) {
391                 struct guc_execlist_context *lrc = &desc.lrc[i];
392                 struct intel_ringbuffer *ringbuf = ctx->engine[i].ringbuf;
393                 struct intel_engine_cs *ring;
394                 struct drm_i915_gem_object *obj;
395                 uint64_t ctx_desc;
396
397                 /* TODO: We have a design issue to be solved here. Only when we
398                  * receive the first batch, we know which engine is used by the
399                  * user. But here GuC expects the lrc and ring to be pinned. It
400                  * is not an issue for default context, which is the only one
401                  * for now who owns a GuC client. But for future owner of GuC
402                  * client, need to make sure lrc is pinned prior to enter here.
403                  */
404                 obj = ctx->engine[i].state;
405                 if (!obj)
406                         break;  /* XXX: continue? */
407
408                 ring = ringbuf->ring;
409                 ctx_desc = intel_lr_context_descriptor(ctx, ring);
410                 lrc->context_desc = (u32)ctx_desc;
411
412                 /* The state page is after PPHWSP */
413                 lrc->ring_lcra = i915_gem_obj_ggtt_offset(obj) +
414                                 LRC_STATE_PN * PAGE_SIZE;
415                 lrc->context_id = (client->ctx_index << GUC_ELC_CTXID_OFFSET) |
416                                 (ring->id << GUC_ELC_ENGINE_OFFSET);
417
418                 obj = ringbuf->obj;
419
420                 lrc->ring_begin = i915_gem_obj_ggtt_offset(obj);
421                 lrc->ring_end = lrc->ring_begin + obj->base.size - 1;
422                 lrc->ring_next_free_location = lrc->ring_begin;
423                 lrc->ring_current_tail_pointer_value = 0;
424
425                 desc.engines_used |= (1 << ring->id);
426         }
427
428         WARN_ON(desc.engines_used == 0);
429
430         /*
431          * The CPU address is only needed at certain points, so kmap_atomic on
432          * demand instead of storing it in the ctx descriptor.
433          * XXX: May make debug easier to have it mapped
434          */
435         desc.db_trigger_cpu = 0;
436         desc.db_trigger_uk = client->doorbell_offset +
437                 i915_gem_obj_ggtt_offset(client->client_obj);
438         desc.db_trigger_phy = client->doorbell_offset +
439                 sg_dma_address(client->client_obj->pages->sgl);
440
441         desc.process_desc = client->proc_desc_offset +
442                 i915_gem_obj_ggtt_offset(client->client_obj);
443
444         desc.wq_addr = client->wq_offset +
445                 i915_gem_obj_ggtt_offset(client->client_obj);
446
447         desc.wq_size = client->wq_size;
448
449         /*
450          * XXX: Take LRCs from an existing intel_context if this is not an
451          * IsKMDCreatedContext client
452          */
453         desc.desc_private = (uintptr_t)client;
454
455         /* Pool context is pinned already */
456         sg = guc->ctx_pool_obj->pages;
457         sg_pcopy_from_buffer(sg->sgl, sg->nents, &desc, sizeof(desc),
458                              sizeof(desc) * client->ctx_index);
459 }
460
461 static void guc_fini_ctx_desc(struct intel_guc *guc,
462                               struct i915_guc_client *client)
463 {
464         struct guc_context_desc desc;
465         struct sg_table *sg;
466
467         memset(&desc, 0, sizeof(desc));
468
469         sg = guc->ctx_pool_obj->pages;
470         sg_pcopy_from_buffer(sg->sgl, sg->nents, &desc, sizeof(desc),
471                              sizeof(desc) * client->ctx_index);
472 }
473
474 /* Get valid workqueue item and return it back to offset */
475 static int guc_get_workqueue_space(struct i915_guc_client *gc, u32 *offset)
476 {
477         struct guc_process_desc *desc;
478         void *base;
479         u32 size = sizeof(struct guc_wq_item);
480         int ret = -ETIMEDOUT, timeout_counter = 200;
481
482         base = kmap_atomic(i915_gem_object_get_page(gc->client_obj, 0));
483         desc = base + gc->proc_desc_offset;
484
485         while (timeout_counter-- > 0) {
486                 if (CIRC_SPACE(gc->wq_tail, desc->head, gc->wq_size) >= size) {
487                         *offset = gc->wq_tail;
488
489                         /* advance the tail for next workqueue item */
490                         gc->wq_tail += size;
491                         gc->wq_tail &= gc->wq_size - 1;
492
493                         /* this will break the loop */
494                         timeout_counter = 0;
495                         ret = 0;
496                 }
497
498                 if (timeout_counter)
499                         usleep_range(1000, 2000);
500         };
501
502         kunmap_atomic(base);
503
504         return ret;
505 }
506
507 static int guc_add_workqueue_item(struct i915_guc_client *gc,
508                                   struct drm_i915_gem_request *rq)
509 {
510         enum intel_ring_id ring_id = rq->ring->id;
511         struct guc_wq_item *wqi;
512         void *base;
513         u32 tail, wq_len, wq_off = 0;
514         int ret;
515
516         ret = guc_get_workqueue_space(gc, &wq_off);
517         if (ret)
518                 return ret;
519
520         /* For now workqueue item is 4 DWs; workqueue buffer is 2 pages. So we
521          * should not have the case where structure wqi is across page, neither
522          * wrapped to the beginning. This simplifies the implementation below.
523          *
524          * XXX: if not the case, we need save data to a temp wqi and copy it to
525          * workqueue buffer dw by dw.
526          */
527         WARN_ON(sizeof(struct guc_wq_item) != 16);
528         WARN_ON(wq_off & 3);
529
530         /* wq starts from the page after doorbell / process_desc */
531         base = kmap_atomic(i915_gem_object_get_page(gc->client_obj,
532                         (wq_off + GUC_DB_SIZE) >> PAGE_SHIFT));
533         wq_off &= PAGE_SIZE - 1;
534         wqi = (struct guc_wq_item *)((char *)base + wq_off);
535
536         /* len does not include the header */
537         wq_len = sizeof(struct guc_wq_item) / sizeof(u32) - 1;
538         wqi->header = WQ_TYPE_INORDER |
539                         (wq_len << WQ_LEN_SHIFT) |
540                         (ring_id << WQ_TARGET_SHIFT) |
541                         WQ_NO_WCFLUSH_WAIT;
542
543         /* The GuC wants only the low-order word of the context descriptor */
544         wqi->context_desc = (u32)intel_lr_context_descriptor(rq->ctx, rq->ring);
545
546         /* The GuC firmware wants the tail index in QWords, not bytes */
547         tail = rq->ringbuf->tail >> 3;
548         wqi->ring_tail = tail << WQ_RING_TAIL_SHIFT;
549         wqi->fence_id = 0; /*XXX: what fence to be here */
550
551         kunmap_atomic(base);
552
553         return 0;
554 }
555
556 #define CTX_RING_BUFFER_START           0x08
557
558 /* Update the ringbuffer pointer in a saved context image */
559 static void lr_context_update(struct drm_i915_gem_request *rq)
560 {
561         enum intel_ring_id ring_id = rq->ring->id;
562         struct drm_i915_gem_object *ctx_obj = rq->ctx->engine[ring_id].state;
563         struct drm_i915_gem_object *rb_obj = rq->ringbuf->obj;
564         struct page *page;
565         uint32_t *reg_state;
566
567         BUG_ON(!ctx_obj);
568         WARN_ON(!i915_gem_obj_is_pinned(ctx_obj));
569         WARN_ON(!i915_gem_obj_is_pinned(rb_obj));
570
571         page = i915_gem_object_get_dirty_page(ctx_obj, LRC_STATE_PN);
572         reg_state = kmap_atomic(page);
573
574         reg_state[CTX_RING_BUFFER_START+1] = i915_gem_obj_ggtt_offset(rb_obj);
575
576         kunmap_atomic(reg_state);
577 }
578
579 /**
580  * i915_guc_submit() - Submit commands through GuC
581  * @client:     the guc client where commands will go through
582  * @rq:         request associated with the commands
583  *
584  * Return:      0 if succeed
585  */
586 int i915_guc_submit(struct i915_guc_client *client,
587                     struct drm_i915_gem_request *rq)
588 {
589         struct intel_guc *guc = client->guc;
590         enum intel_ring_id ring_id = rq->ring->id;
591         int q_ret, b_ret;
592
593         /* Need this because of the deferred pin ctx and ring */
594         /* Shall we move this right after ring is pinned? */
595         lr_context_update(rq);
596
597         q_ret = guc_add_workqueue_item(client, rq);
598         if (q_ret == 0)
599                 b_ret = guc_ring_doorbell(client);
600
601         client->submissions[ring_id] += 1;
602         if (q_ret) {
603                 client->q_fail += 1;
604                 client->retcode = q_ret;
605         } else if (b_ret) {
606                 client->b_fail += 1;
607                 client->retcode = q_ret = b_ret;
608         } else {
609                 client->retcode = 0;
610         }
611         guc->submissions[ring_id] += 1;
612         guc->last_seqno[ring_id] = rq->seqno;
613
614         return q_ret;
615 }
616
617 /*
618  * Everything below here is concerned with setup & teardown, and is
619  * therefore not part of the somewhat time-critical batch-submission
620  * path of i915_guc_submit() above.
621  */
622
623 /**
624  * gem_allocate_guc_obj() - Allocate gem object for GuC usage
625  * @dev:        drm device
626  * @size:       size of object
627  *
628  * This is a wrapper to create a gem obj. In order to use it inside GuC, the
629  * object needs to be pinned lifetime. Also we must pin it to gtt space other
630  * than [0, GUC_WOPCM_TOP) because this range is reserved inside GuC.
631  *
632  * Return:      A drm_i915_gem_object if successful, otherwise NULL.
633  */
634 static struct drm_i915_gem_object *gem_allocate_guc_obj(struct drm_device *dev,
635                                                         u32 size)
636 {
637         struct drm_i915_private *dev_priv = dev->dev_private;
638         struct drm_i915_gem_object *obj;
639
640         obj = i915_gem_alloc_object(dev, size);
641         if (!obj)
642                 return NULL;
643
644         if (i915_gem_object_get_pages(obj)) {
645                 drm_gem_object_unreference(&obj->base);
646                 return NULL;
647         }
648
649         if (i915_gem_obj_ggtt_pin(obj, PAGE_SIZE,
650                         PIN_OFFSET_BIAS | GUC_WOPCM_TOP)) {
651                 drm_gem_object_unreference(&obj->base);
652                 return NULL;
653         }
654
655         /* Invalidate GuC TLB to let GuC take the latest updates to GTT. */
656         I915_WRITE(GEN8_GTCR, GEN8_GTCR_INVALIDATE);
657
658         return obj;
659 }
660
661 /**
662  * gem_release_guc_obj() - Release gem object allocated for GuC usage
663  * @obj:        gem obj to be released
664  */
665 static void gem_release_guc_obj(struct drm_i915_gem_object *obj)
666 {
667         if (!obj)
668                 return;
669
670         if (i915_gem_obj_is_pinned(obj))
671                 i915_gem_object_ggtt_unpin(obj);
672
673         drm_gem_object_unreference(&obj->base);
674 }
675
676 static void guc_client_free(struct drm_device *dev,
677                             struct i915_guc_client *client)
678 {
679         struct drm_i915_private *dev_priv = dev->dev_private;
680         struct intel_guc *guc = &dev_priv->guc;
681
682         if (!client)
683                 return;
684
685         if (client->doorbell_id != GUC_INVALID_DOORBELL_ID) {
686                 /*
687                  * First disable the doorbell, then tell the GuC we've
688                  * finished with it, finally deallocate it in our bitmap
689                  */
690                 guc_disable_doorbell(guc, client);
691                 host2guc_release_doorbell(guc, client);
692                 release_doorbell(guc, client->doorbell_id);
693         }
694
695         /*
696          * XXX: wait for any outstanding submissions before freeing memory.
697          * Be sure to drop any locks
698          */
699
700         gem_release_guc_obj(client->client_obj);
701
702         if (client->ctx_index != GUC_INVALID_CTX_ID) {
703                 guc_fini_ctx_desc(guc, client);
704                 ida_simple_remove(&guc->ctx_ids, client->ctx_index);
705         }
706
707         kfree(client);
708 }
709
710 /**
711  * guc_client_alloc() - Allocate an i915_guc_client
712  * @dev:        drm device
713  * @priority:   four levels priority _CRITICAL, _HIGH, _NORMAL and _LOW
714  *              The kernel client to replace ExecList submission is created with
715  *              NORMAL priority. Priority of a client for scheduler can be HIGH,
716  *              while a preemption context can use CRITICAL.
717  * @ctx:        the context that owns the client (we use the default render
718  *              context)
719  *
720  * Return:      An i915_guc_client object if success.
721  */
722 static struct i915_guc_client *guc_client_alloc(struct drm_device *dev,
723                                                 uint32_t priority,
724                                                 struct intel_context *ctx)
725 {
726         struct i915_guc_client *client;
727         struct drm_i915_private *dev_priv = dev->dev_private;
728         struct intel_guc *guc = &dev_priv->guc;
729         struct drm_i915_gem_object *obj;
730
731         client = kzalloc(sizeof(*client), GFP_KERNEL);
732         if (!client)
733                 return NULL;
734
735         client->doorbell_id = GUC_INVALID_DOORBELL_ID;
736         client->priority = priority;
737         client->owner = ctx;
738         client->guc = guc;
739
740         client->ctx_index = (uint32_t)ida_simple_get(&guc->ctx_ids, 0,
741                         GUC_MAX_GPU_CONTEXTS, GFP_KERNEL);
742         if (client->ctx_index >= GUC_MAX_GPU_CONTEXTS) {
743                 client->ctx_index = GUC_INVALID_CTX_ID;
744                 goto err;
745         }
746
747         /* The first page is doorbell/proc_desc. Two followed pages are wq. */
748         obj = gem_allocate_guc_obj(dev, GUC_DB_SIZE + GUC_WQ_SIZE);
749         if (!obj)
750                 goto err;
751
752         client->client_obj = obj;
753         client->wq_offset = GUC_DB_SIZE;
754         client->wq_size = GUC_WQ_SIZE;
755
756         client->doorbell_offset = select_doorbell_cacheline(guc);
757
758         /*
759          * Since the doorbell only requires a single cacheline, we can save
760          * space by putting the application process descriptor in the same
761          * page. Use the half of the page that doesn't include the doorbell.
762          */
763         if (client->doorbell_offset >= (GUC_DB_SIZE / 2))
764                 client->proc_desc_offset = 0;
765         else
766                 client->proc_desc_offset = (GUC_DB_SIZE / 2);
767
768         client->doorbell_id = assign_doorbell(guc, client->priority);
769         if (client->doorbell_id == GUC_INVALID_DOORBELL_ID)
770                 /* XXX: evict a doorbell instead */
771                 goto err;
772
773         guc_init_proc_desc(guc, client);
774         guc_init_ctx_desc(guc, client);
775         guc_init_doorbell(guc, client);
776
777         /* XXX: Any cache flushes needed? General domain mgmt calls? */
778
779         if (host2guc_allocate_doorbell(guc, client))
780                 goto err;
781
782         DRM_DEBUG_DRIVER("new priority %u client %p: ctx_index %u db_id %u\n",
783                 priority, client, client->ctx_index, client->doorbell_id);
784
785         return client;
786
787 err:
788         DRM_ERROR("FAILED to create priority %u GuC client!\n", priority);
789
790         guc_client_free(dev, client);
791         return NULL;
792 }
793
794 static void guc_create_log(struct intel_guc *guc)
795 {
796         struct drm_i915_private *dev_priv = guc_to_i915(guc);
797         struct drm_i915_gem_object *obj;
798         unsigned long offset;
799         uint32_t size, flags;
800
801         if (i915.guc_log_level < GUC_LOG_VERBOSITY_MIN)
802                 return;
803
804         if (i915.guc_log_level > GUC_LOG_VERBOSITY_MAX)
805                 i915.guc_log_level = GUC_LOG_VERBOSITY_MAX;
806
807         /* The first page is to save log buffer state. Allocate one
808          * extra page for others in case for overlap */
809         size = (1 + GUC_LOG_DPC_PAGES + 1 +
810                 GUC_LOG_ISR_PAGES + 1 +
811                 GUC_LOG_CRASH_PAGES + 1) << PAGE_SHIFT;
812
813         obj = guc->log_obj;
814         if (!obj) {
815                 obj = gem_allocate_guc_obj(dev_priv->dev, size);
816                 if (!obj) {
817                         /* logging will be off */
818                         i915.guc_log_level = -1;
819                         return;
820                 }
821
822                 guc->log_obj = obj;
823         }
824
825         /* each allocated unit is a page */
826         flags = GUC_LOG_VALID | GUC_LOG_NOTIFY_ON_HALF_FULL |
827                 (GUC_LOG_DPC_PAGES << GUC_LOG_DPC_SHIFT) |
828                 (GUC_LOG_ISR_PAGES << GUC_LOG_ISR_SHIFT) |
829                 (GUC_LOG_CRASH_PAGES << GUC_LOG_CRASH_SHIFT);
830
831         offset = i915_gem_obj_ggtt_offset(obj) >> PAGE_SHIFT; /* in pages */
832         guc->log_flags = (offset << GUC_LOG_BUF_ADDR_SHIFT) | flags;
833 }
834
835 /*
836  * Set up the memory resources to be shared with the GuC.  At this point,
837  * we require just one object that can be mapped through the GGTT.
838  */
839 int i915_guc_submission_init(struct drm_device *dev)
840 {
841         struct drm_i915_private *dev_priv = dev->dev_private;
842         const size_t ctxsize = sizeof(struct guc_context_desc);
843         const size_t poolsize = GUC_MAX_GPU_CONTEXTS * ctxsize;
844         const size_t gemsize = round_up(poolsize, PAGE_SIZE);
845         struct intel_guc *guc = &dev_priv->guc;
846
847         if (!i915.enable_guc_submission)
848                 return 0; /* not enabled  */
849
850         if (guc->ctx_pool_obj)
851                 return 0; /* already allocated */
852
853         guc->ctx_pool_obj = gem_allocate_guc_obj(dev_priv->dev, gemsize);
854         if (!guc->ctx_pool_obj)
855                 return -ENOMEM;
856
857         ida_init(&guc->ctx_ids);
858
859         guc_create_log(guc);
860
861         return 0;
862 }
863
864 int i915_guc_submission_enable(struct drm_device *dev)
865 {
866         struct drm_i915_private *dev_priv = dev->dev_private;
867         struct intel_guc *guc = &dev_priv->guc;
868         struct intel_context *ctx = dev_priv->ring[RCS].default_context;
869         struct i915_guc_client *client;
870
871         /* client for execbuf submission */
872         client = guc_client_alloc(dev, GUC_CTX_PRIORITY_KMD_NORMAL, ctx);
873         if (!client) {
874                 DRM_ERROR("Failed to create execbuf guc_client\n");
875                 return -ENOMEM;
876         }
877
878         guc->execbuf_client = client;
879
880         host2guc_sample_forcewake(guc, client);
881
882         return 0;
883 }
884
885 void i915_guc_submission_disable(struct drm_device *dev)
886 {
887         struct drm_i915_private *dev_priv = dev->dev_private;
888         struct intel_guc *guc = &dev_priv->guc;
889
890         guc_client_free(dev, guc->execbuf_client);
891         guc->execbuf_client = NULL;
892 }
893
894 void i915_guc_submission_fini(struct drm_device *dev)
895 {
896         struct drm_i915_private *dev_priv = dev->dev_private;
897         struct intel_guc *guc = &dev_priv->guc;
898
899         gem_release_guc_obj(dev_priv->guc.log_obj);
900         guc->log_obj = NULL;
901
902         if (guc->ctx_pool_obj)
903                 ida_destroy(&guc->ctx_ids);
904         gem_release_guc_obj(guc->ctx_pool_obj);
905         guc->ctx_pool_obj = NULL;
906 }
907
908 /**
909  * intel_guc_suspend() - notify GuC entering suspend state
910  * @dev:        drm device
911  */
912 int intel_guc_suspend(struct drm_device *dev)
913 {
914         struct drm_i915_private *dev_priv = dev->dev_private;
915         struct intel_guc *guc = &dev_priv->guc;
916         struct intel_context *ctx;
917         u32 data[3];
918
919         if (!i915.enable_guc_submission)
920                 return 0;
921
922         ctx = dev_priv->ring[RCS].default_context;
923
924         data[0] = HOST2GUC_ACTION_ENTER_S_STATE;
925         /* any value greater than GUC_POWER_D0 */
926         data[1] = GUC_POWER_D1;
927         /* first page is shared data with GuC */
928         data[2] = i915_gem_obj_ggtt_offset(ctx->engine[RCS].state);
929
930         return host2guc_action(guc, data, ARRAY_SIZE(data));
931 }
932
933
934 /**
935  * intel_guc_resume() - notify GuC resuming from suspend state
936  * @dev:        drm device
937  */
938 int intel_guc_resume(struct drm_device *dev)
939 {
940         struct drm_i915_private *dev_priv = dev->dev_private;
941         struct intel_guc *guc = &dev_priv->guc;
942         struct intel_context *ctx;
943         u32 data[3];
944
945         if (!i915.enable_guc_submission)
946                 return 0;
947
948         ctx = dev_priv->ring[RCS].default_context;
949
950         data[0] = HOST2GUC_ACTION_EXIT_S_STATE;
951         data[1] = GUC_POWER_D0;
952         /* first page is shared data with GuC */
953         data[2] = i915_gem_obj_ggtt_offset(ctx->engine[RCS].state);
954
955         return host2guc_action(guc, data, ARRAY_SIZE(data));
956 }