]> git.karo-electronics.de Git - karo-tx-linux.git/blob - drivers/gpu/drm/i915/i915_guc_submission.c
drm/i915: Rearrange i915_wait_request() accounting with callers
[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 <linux/debugfs.h>
27 #include <linux/relay.h>
28 #include "i915_drv.h"
29 #include "intel_guc.h"
30
31 /**
32  * DOC: GuC-based command submission
33  *
34  * i915_guc_client:
35  * We use the term client to avoid confusion with contexts. A i915_guc_client is
36  * equivalent to GuC object guc_context_desc. This context descriptor is
37  * allocated from a pool of 1024 entries. Kernel driver will allocate doorbell
38  * and workqueue for it. Also the process descriptor (guc_process_desc), which
39  * is mapped to client space. So the client can write Work Item then ring the
40  * doorbell.
41  *
42  * To simplify the implementation, we allocate one gem object that contains all
43  * pages for doorbell, process descriptor and workqueue.
44  *
45  * The Scratch registers:
46  * There are 16 MMIO-based registers start from 0xC180. The kernel driver writes
47  * a value to the action register (SOFT_SCRATCH_0) along with any data. It then
48  * triggers an interrupt on the GuC via another register write (0xC4C8).
49  * Firmware writes a success/fail code back to the action register after
50  * processes the request. The kernel driver polls waiting for this update and
51  * then proceeds.
52  * See host2guc_action()
53  *
54  * Doorbells:
55  * Doorbells are interrupts to uKernel. A doorbell is a single cache line (QW)
56  * mapped into process space.
57  *
58  * Work Items:
59  * There are several types of work items that the host may place into a
60  * workqueue, each with its own requirements and limitations. Currently only
61  * WQ_TYPE_INORDER is needed to support legacy submission via GuC, which
62  * represents in-order queue. The kernel driver packs ring tail pointer and an
63  * ELSP context descriptor dword into Work Item.
64  * See guc_wq_item_append()
65  *
66  */
67
68 /*
69  * Read GuC command/status register (SOFT_SCRATCH_0)
70  * Return true if it contains a response rather than a command
71  */
72 static inline bool host2guc_action_response(struct drm_i915_private *dev_priv,
73                                             u32 *status)
74 {
75         u32 val = I915_READ(SOFT_SCRATCH(0));
76         *status = val;
77         return GUC2HOST_IS_RESPONSE(val);
78 }
79
80 static int host2guc_action(struct intel_guc *guc, u32 *data, u32 len)
81 {
82         struct drm_i915_private *dev_priv = guc_to_i915(guc);
83         u32 status;
84         int i;
85         int ret;
86
87         if (WARN_ON(len < 1 || len > 15))
88                 return -EINVAL;
89
90         mutex_lock(&guc->action_lock);
91         intel_uncore_forcewake_get(dev_priv, FORCEWAKE_ALL);
92
93         dev_priv->guc.action_count += 1;
94         dev_priv->guc.action_cmd = data[0];
95
96         for (i = 0; i < len; i++)
97                 I915_WRITE(SOFT_SCRATCH(i), data[i]);
98
99         POSTING_READ(SOFT_SCRATCH(i - 1));
100
101         I915_WRITE(HOST2GUC_INTERRUPT, HOST2GUC_TRIGGER);
102
103         /*
104          * Fast commands should complete in less than 10us, so sample quickly
105          * up to that length of time, then switch to a slower sleep-wait loop.
106          * No HOST2GUC command should ever take longer than 10ms.
107          */
108         ret = wait_for_us(host2guc_action_response(dev_priv, &status), 10);
109         if (ret)
110                 ret = wait_for(host2guc_action_response(dev_priv, &status), 10);
111         if (status != GUC2HOST_STATUS_SUCCESS) {
112                 /*
113                  * Either the GuC explicitly returned an error (which
114                  * we convert to -EIO here) or no response at all was
115                  * received within the timeout limit (-ETIMEDOUT)
116                  */
117                 if (ret != -ETIMEDOUT)
118                         ret = -EIO;
119
120                 DRM_WARN("Action 0x%X failed; ret=%d status=0x%08X response=0x%08X\n",
121                          data[0], ret, status, I915_READ(SOFT_SCRATCH(15)));
122
123                 dev_priv->guc.action_fail += 1;
124                 dev_priv->guc.action_err = ret;
125         }
126         dev_priv->guc.action_status = status;
127
128         intel_uncore_forcewake_put(dev_priv, FORCEWAKE_ALL);
129         mutex_unlock(&guc->action_lock);
130
131         return ret;
132 }
133
134 /*
135  * Tell the GuC to allocate or deallocate a specific doorbell
136  */
137
138 static int host2guc_allocate_doorbell(struct intel_guc *guc,
139                                       struct i915_guc_client *client)
140 {
141         u32 data[2];
142
143         data[0] = HOST2GUC_ACTION_ALLOCATE_DOORBELL;
144         data[1] = client->ctx_index;
145
146         return host2guc_action(guc, data, 2);
147 }
148
149 static int host2guc_release_doorbell(struct intel_guc *guc,
150                                      struct i915_guc_client *client)
151 {
152         u32 data[2];
153
154         data[0] = HOST2GUC_ACTION_DEALLOCATE_DOORBELL;
155         data[1] = client->ctx_index;
156
157         return host2guc_action(guc, data, 2);
158 }
159
160 static int host2guc_sample_forcewake(struct intel_guc *guc,
161                                      struct i915_guc_client *client)
162 {
163         struct drm_i915_private *dev_priv = guc_to_i915(guc);
164         u32 data[2];
165
166         data[0] = HOST2GUC_ACTION_SAMPLE_FORCEWAKE;
167         /* WaRsDisableCoarsePowerGating:skl,bxt */
168         if (!intel_enable_rc6() || NEEDS_WaRsDisableCoarsePowerGating(dev_priv))
169                 data[1] = 0;
170         else
171                 /* bit 0 and 1 are for Render and Media domain separately */
172                 data[1] = GUC_FORCEWAKE_RENDER | GUC_FORCEWAKE_MEDIA;
173
174         return host2guc_action(guc, data, ARRAY_SIZE(data));
175 }
176
177 static int host2guc_logbuffer_flush_complete(struct intel_guc *guc)
178 {
179         u32 data[1];
180
181         data[0] = HOST2GUC_ACTION_LOG_BUFFER_FILE_FLUSH_COMPLETE;
182
183         return host2guc_action(guc, data, 1);
184 }
185
186 static int host2guc_force_logbuffer_flush(struct intel_guc *guc)
187 {
188         u32 data[2];
189
190         data[0] = HOST2GUC_ACTION_FORCE_LOG_BUFFER_FLUSH;
191         data[1] = 0;
192
193         return host2guc_action(guc, data, 2);
194 }
195
196 static int host2guc_logging_control(struct intel_guc *guc, u32 control_val)
197 {
198         u32 data[2];
199
200         data[0] = HOST2GUC_ACTION_UK_LOG_ENABLE_LOGGING;
201         data[1] = control_val;
202
203         return host2guc_action(guc, data, 2);
204 }
205
206 /*
207  * Initialise, update, or clear doorbell data shared with the GuC
208  *
209  * These functions modify shared data and so need access to the mapped
210  * client object which contains the page being used for the doorbell
211  */
212
213 static int guc_update_doorbell_id(struct intel_guc *guc,
214                                   struct i915_guc_client *client,
215                                   u16 new_id)
216 {
217         struct sg_table *sg = guc->ctx_pool_vma->pages;
218         void *doorbell_bitmap = guc->doorbell_bitmap;
219         struct guc_doorbell_info *doorbell;
220         struct guc_context_desc desc;
221         size_t len;
222
223         doorbell = client->client_base + client->doorbell_offset;
224
225         if (client->doorbell_id != GUC_INVALID_DOORBELL_ID &&
226             test_bit(client->doorbell_id, doorbell_bitmap)) {
227                 /* Deactivate the old doorbell */
228                 doorbell->db_status = GUC_DOORBELL_DISABLED;
229                 (void)host2guc_release_doorbell(guc, client);
230                 __clear_bit(client->doorbell_id, doorbell_bitmap);
231         }
232
233         /* Update the GuC's idea of the doorbell ID */
234         len = sg_pcopy_to_buffer(sg->sgl, sg->nents, &desc, sizeof(desc),
235                              sizeof(desc) * client->ctx_index);
236         if (len != sizeof(desc))
237                 return -EFAULT;
238         desc.db_id = new_id;
239         len = sg_pcopy_from_buffer(sg->sgl, sg->nents, &desc, sizeof(desc),
240                              sizeof(desc) * client->ctx_index);
241         if (len != sizeof(desc))
242                 return -EFAULT;
243
244         client->doorbell_id = new_id;
245         if (new_id == GUC_INVALID_DOORBELL_ID)
246                 return 0;
247
248         /* Activate the new doorbell */
249         __set_bit(new_id, doorbell_bitmap);
250         doorbell->cookie = 0;
251         doorbell->db_status = GUC_DOORBELL_ENABLED;
252         return host2guc_allocate_doorbell(guc, client);
253 }
254
255 static int guc_init_doorbell(struct intel_guc *guc,
256                               struct i915_guc_client *client,
257                               uint16_t db_id)
258 {
259         return guc_update_doorbell_id(guc, client, db_id);
260 }
261
262 static void guc_disable_doorbell(struct intel_guc *guc,
263                                  struct i915_guc_client *client)
264 {
265         (void)guc_update_doorbell_id(guc, client, GUC_INVALID_DOORBELL_ID);
266
267         /* XXX: wait for any interrupts */
268         /* XXX: wait for workqueue to drain */
269 }
270
271 static uint16_t
272 select_doorbell_register(struct intel_guc *guc, uint32_t priority)
273 {
274         /*
275          * The bitmap tracks which doorbell registers are currently in use.
276          * It is split into two halves; the first half is used for normal
277          * priority contexts, the second half for high-priority ones.
278          * Note that logically higher priorities are numerically less than
279          * normal ones, so the test below means "is it high-priority?"
280          */
281         const bool hi_pri = (priority <= GUC_CTX_PRIORITY_HIGH);
282         const uint16_t half = GUC_MAX_DOORBELLS / 2;
283         const uint16_t start = hi_pri ? half : 0;
284         const uint16_t end = start + half;
285         uint16_t id;
286
287         id = find_next_zero_bit(guc->doorbell_bitmap, end, start);
288         if (id == end)
289                 id = GUC_INVALID_DOORBELL_ID;
290
291         DRM_DEBUG_DRIVER("assigned %s priority doorbell id 0x%x\n",
292                         hi_pri ? "high" : "normal", id);
293
294         return id;
295 }
296
297 /*
298  * Select, assign and relase doorbell cachelines
299  *
300  * These functions track which doorbell cachelines are in use.
301  * The data they manipulate is protected by the host2guc lock.
302  */
303
304 static uint32_t select_doorbell_cacheline(struct intel_guc *guc)
305 {
306         const uint32_t cacheline_size = cache_line_size();
307         uint32_t offset;
308
309         /* Doorbell uses a single cache line within a page */
310         offset = offset_in_page(guc->db_cacheline);
311
312         /* Moving to next cache line to reduce contention */
313         guc->db_cacheline += cacheline_size;
314
315         DRM_DEBUG_DRIVER("selected doorbell cacheline 0x%x, next 0x%x, linesize %u\n",
316                         offset, guc->db_cacheline, cacheline_size);
317
318         return offset;
319 }
320
321 /*
322  * Initialise the process descriptor shared with the GuC firmware.
323  */
324 static void guc_proc_desc_init(struct intel_guc *guc,
325                                struct i915_guc_client *client)
326 {
327         struct guc_process_desc *desc;
328
329         desc = client->client_base + client->proc_desc_offset;
330
331         memset(desc, 0, sizeof(*desc));
332
333         /*
334          * XXX: pDoorbell and WQVBaseAddress are pointers in process address
335          * space for ring3 clients (set them as in mmap_ioctl) or kernel
336          * space for kernel clients (map on demand instead? May make debug
337          * easier to have it mapped).
338          */
339         desc->wq_base_addr = 0;
340         desc->db_base_addr = 0;
341
342         desc->context_id = client->ctx_index;
343         desc->wq_size_bytes = client->wq_size;
344         desc->wq_status = WQ_STATUS_ACTIVE;
345         desc->priority = client->priority;
346 }
347
348 /*
349  * Initialise/clear the context descriptor shared with the GuC firmware.
350  *
351  * This descriptor tells the GuC where (in GGTT space) to find the important
352  * data structures relating to this client (doorbell, process descriptor,
353  * write queue, etc).
354  */
355
356 static void guc_ctx_desc_init(struct intel_guc *guc,
357                               struct i915_guc_client *client)
358 {
359         struct drm_i915_private *dev_priv = guc_to_i915(guc);
360         struct intel_engine_cs *engine;
361         struct i915_gem_context *ctx = client->owner;
362         struct guc_context_desc desc;
363         struct sg_table *sg;
364         unsigned int tmp;
365         u32 gfx_addr;
366
367         memset(&desc, 0, sizeof(desc));
368
369         desc.attribute = GUC_CTX_DESC_ATTR_ACTIVE | GUC_CTX_DESC_ATTR_KERNEL;
370         desc.context_id = client->ctx_index;
371         desc.priority = client->priority;
372         desc.db_id = client->doorbell_id;
373
374         for_each_engine_masked(engine, dev_priv, client->engines, tmp) {
375                 struct intel_context *ce = &ctx->engine[engine->id];
376                 uint32_t guc_engine_id = engine->guc_id;
377                 struct guc_execlist_context *lrc = &desc.lrc[guc_engine_id];
378
379                 /* TODO: We have a design issue to be solved here. Only when we
380                  * receive the first batch, we know which engine is used by the
381                  * user. But here GuC expects the lrc and ring to be pinned. It
382                  * is not an issue for default context, which is the only one
383                  * for now who owns a GuC client. But for future owner of GuC
384                  * client, need to make sure lrc is pinned prior to enter here.
385                  */
386                 if (!ce->state)
387                         break;  /* XXX: continue? */
388
389                 lrc->context_desc = lower_32_bits(ce->lrc_desc);
390
391                 /* The state page is after PPHWSP */
392                 lrc->ring_lcra =
393                         i915_ggtt_offset(ce->state) + LRC_STATE_PN * PAGE_SIZE;
394                 lrc->context_id = (client->ctx_index << GUC_ELC_CTXID_OFFSET) |
395                                 (guc_engine_id << GUC_ELC_ENGINE_OFFSET);
396
397                 lrc->ring_begin = i915_ggtt_offset(ce->ring->vma);
398                 lrc->ring_end = lrc->ring_begin + ce->ring->size - 1;
399                 lrc->ring_next_free_location = lrc->ring_begin;
400                 lrc->ring_current_tail_pointer_value = 0;
401
402                 desc.engines_used |= (1 << guc_engine_id);
403         }
404
405         DRM_DEBUG_DRIVER("Host engines 0x%x => GuC engines used 0x%x\n",
406                         client->engines, desc.engines_used);
407         WARN_ON(desc.engines_used == 0);
408
409         /*
410          * The doorbell, process descriptor, and workqueue are all parts
411          * of the client object, which the GuC will reference via the GGTT
412          */
413         gfx_addr = i915_ggtt_offset(client->vma);
414         desc.db_trigger_phy = sg_dma_address(client->vma->pages->sgl) +
415                                 client->doorbell_offset;
416         desc.db_trigger_cpu = (uintptr_t)client->client_base +
417                                 client->doorbell_offset;
418         desc.db_trigger_uk = gfx_addr + client->doorbell_offset;
419         desc.process_desc = gfx_addr + client->proc_desc_offset;
420         desc.wq_addr = gfx_addr + client->wq_offset;
421         desc.wq_size = client->wq_size;
422
423         /*
424          * XXX: Take LRCs from an existing context if this is not an
425          * IsKMDCreatedContext client
426          */
427         desc.desc_private = (uintptr_t)client;
428
429         /* Pool context is pinned already */
430         sg = guc->ctx_pool_vma->pages;
431         sg_pcopy_from_buffer(sg->sgl, sg->nents, &desc, sizeof(desc),
432                              sizeof(desc) * client->ctx_index);
433 }
434
435 static void guc_ctx_desc_fini(struct intel_guc *guc,
436                               struct i915_guc_client *client)
437 {
438         struct guc_context_desc desc;
439         struct sg_table *sg;
440
441         memset(&desc, 0, sizeof(desc));
442
443         sg = guc->ctx_pool_vma->pages;
444         sg_pcopy_from_buffer(sg->sgl, sg->nents, &desc, sizeof(desc),
445                              sizeof(desc) * client->ctx_index);
446 }
447
448 /**
449  * i915_guc_wq_reserve() - reserve space in the GuC's workqueue
450  * @request:    request associated with the commands
451  *
452  * Return:      0 if space is available
453  *              -EAGAIN if space is not currently available
454  *
455  * This function must be called (and must return 0) before a request
456  * is submitted to the GuC via i915_guc_submit() below. Once a result
457  * of 0 has been returned, it must be balanced by a corresponding
458  * call to submit().
459  *
460  * Reservation allows the caller to determine in advance that space
461  * will be available for the next submission before committing resources
462  * to it, and helps avoid late failures with complicated recovery paths.
463  */
464 int i915_guc_wq_reserve(struct drm_i915_gem_request *request)
465 {
466         const size_t wqi_size = sizeof(struct guc_wq_item);
467         struct i915_guc_client *gc = request->i915->guc.execbuf_client;
468         struct guc_process_desc *desc = gc->client_base + gc->proc_desc_offset;
469         u32 freespace;
470         int ret;
471
472         spin_lock(&gc->wq_lock);
473         freespace = CIRC_SPACE(gc->wq_tail, desc->head, gc->wq_size);
474         freespace -= gc->wq_rsvd;
475         if (likely(freespace >= wqi_size)) {
476                 gc->wq_rsvd += wqi_size;
477                 ret = 0;
478         } else {
479                 gc->no_wq_space++;
480                 ret = -EAGAIN;
481         }
482         spin_unlock(&gc->wq_lock);
483
484         return ret;
485 }
486
487 void i915_guc_wq_unreserve(struct drm_i915_gem_request *request)
488 {
489         const size_t wqi_size = sizeof(struct guc_wq_item);
490         struct i915_guc_client *gc = request->i915->guc.execbuf_client;
491
492         GEM_BUG_ON(READ_ONCE(gc->wq_rsvd) < wqi_size);
493
494         spin_lock(&gc->wq_lock);
495         gc->wq_rsvd -= wqi_size;
496         spin_unlock(&gc->wq_lock);
497 }
498
499 /* Construct a Work Item and append it to the GuC's Work Queue */
500 static void guc_wq_item_append(struct i915_guc_client *gc,
501                                struct drm_i915_gem_request *rq)
502 {
503         /* wqi_len is in DWords, and does not include the one-word header */
504         const size_t wqi_size = sizeof(struct guc_wq_item);
505         const u32 wqi_len = wqi_size/sizeof(u32) - 1;
506         struct intel_engine_cs *engine = rq->engine;
507         struct guc_process_desc *desc;
508         struct guc_wq_item *wqi;
509         void *base;
510         u32 freespace, tail, wq_off, wq_page;
511
512         desc = gc->client_base + gc->proc_desc_offset;
513
514         /* Free space is guaranteed, see i915_guc_wq_reserve() above */
515         freespace = CIRC_SPACE(gc->wq_tail, desc->head, gc->wq_size);
516         GEM_BUG_ON(freespace < wqi_size);
517
518         /* The GuC firmware wants the tail index in QWords, not bytes */
519         tail = rq->tail;
520         GEM_BUG_ON(tail & 7);
521         tail >>= 3;
522         GEM_BUG_ON(tail > WQ_RING_TAIL_MAX);
523
524         /* For now workqueue item is 4 DWs; workqueue buffer is 2 pages. So we
525          * should not have the case where structure wqi is across page, neither
526          * wrapped to the beginning. This simplifies the implementation below.
527          *
528          * XXX: if not the case, we need save data to a temp wqi and copy it to
529          * workqueue buffer dw by dw.
530          */
531         BUILD_BUG_ON(wqi_size != 16);
532         GEM_BUG_ON(gc->wq_rsvd < wqi_size);
533
534         /* postincrement WQ tail for next time */
535         wq_off = gc->wq_tail;
536         GEM_BUG_ON(wq_off & (wqi_size - 1));
537         gc->wq_tail += wqi_size;
538         gc->wq_tail &= gc->wq_size - 1;
539         gc->wq_rsvd -= wqi_size;
540
541         /* WQ starts from the page after doorbell / process_desc */
542         wq_page = (wq_off + GUC_DB_SIZE) >> PAGE_SHIFT;
543         wq_off &= PAGE_SIZE - 1;
544         base = kmap_atomic(i915_gem_object_get_page(gc->vma->obj, wq_page));
545         wqi = (struct guc_wq_item *)((char *)base + wq_off);
546
547         /* Now fill in the 4-word work queue item */
548         wqi->header = WQ_TYPE_INORDER |
549                         (wqi_len << WQ_LEN_SHIFT) |
550                         (engine->guc_id << WQ_TARGET_SHIFT) |
551                         WQ_NO_WCFLUSH_WAIT;
552
553         /* The GuC wants only the low-order word of the context descriptor */
554         wqi->context_desc = (u32)intel_lr_context_descriptor(rq->ctx, engine);
555
556         wqi->ring_tail = tail << WQ_RING_TAIL_SHIFT;
557         wqi->fence_id = rq->fence.seqno;
558
559         kunmap_atomic(base);
560 }
561
562 static int guc_ring_doorbell(struct i915_guc_client *gc)
563 {
564         struct guc_process_desc *desc;
565         union guc_doorbell_qw db_cmp, db_exc, db_ret;
566         union guc_doorbell_qw *db;
567         int attempt = 2, ret = -EAGAIN;
568
569         desc = gc->client_base + gc->proc_desc_offset;
570
571         /* Update the tail so it is visible to GuC */
572         desc->tail = gc->wq_tail;
573
574         /* current cookie */
575         db_cmp.db_status = GUC_DOORBELL_ENABLED;
576         db_cmp.cookie = gc->cookie;
577
578         /* cookie to be updated */
579         db_exc.db_status = GUC_DOORBELL_ENABLED;
580         db_exc.cookie = gc->cookie + 1;
581         if (db_exc.cookie == 0)
582                 db_exc.cookie = 1;
583
584         /* pointer of current doorbell cacheline */
585         db = gc->client_base + gc->doorbell_offset;
586
587         while (attempt--) {
588                 /* lets ring the doorbell */
589                 db_ret.value_qw = atomic64_cmpxchg((atomic64_t *)db,
590                         db_cmp.value_qw, db_exc.value_qw);
591
592                 /* if the exchange was successfully executed */
593                 if (db_ret.value_qw == db_cmp.value_qw) {
594                         /* db was successfully rung */
595                         gc->cookie = db_exc.cookie;
596                         ret = 0;
597                         break;
598                 }
599
600                 /* XXX: doorbell was lost and need to acquire it again */
601                 if (db_ret.db_status == GUC_DOORBELL_DISABLED)
602                         break;
603
604                 DRM_WARN("Cookie mismatch. Expected %d, found %d\n",
605                          db_cmp.cookie, db_ret.cookie);
606
607                 /* update the cookie to newly read cookie from GuC */
608                 db_cmp.cookie = db_ret.cookie;
609                 db_exc.cookie = db_ret.cookie + 1;
610                 if (db_exc.cookie == 0)
611                         db_exc.cookie = 1;
612         }
613
614         return ret;
615 }
616
617 /**
618  * i915_guc_submit() - Submit commands through GuC
619  * @rq:         request associated with the commands
620  *
621  * Return:      0 on success, otherwise an errno.
622  *              (Note: nonzero really shouldn't happen!)
623  *
624  * The caller must have already called i915_guc_wq_reserve() above with
625  * a result of 0 (success), guaranteeing that there is space in the work
626  * queue for the new request, so enqueuing the item cannot fail.
627  *
628  * Bad Things Will Happen if the caller violates this protocol e.g. calls
629  * submit() when _reserve() says there's no space, or calls _submit()
630  * a different number of times from (successful) calls to _reserve().
631  *
632  * The only error here arises if the doorbell hardware isn't functioning
633  * as expected, which really shouln't happen.
634  */
635 static void i915_guc_submit(struct drm_i915_gem_request *rq)
636 {
637         struct drm_i915_private *dev_priv = rq->i915;
638         unsigned int engine_id = rq->engine->id;
639         struct intel_guc *guc = &rq->i915->guc;
640         struct i915_guc_client *client = guc->execbuf_client;
641         int b_ret;
642
643         spin_lock(&client->wq_lock);
644         guc_wq_item_append(client, rq);
645
646         /* WA to flush out the pending GMADR writes to ring buffer. */
647         if (i915_vma_is_map_and_fenceable(rq->ring->vma))
648                 POSTING_READ_FW(GUC_STATUS);
649
650         b_ret = guc_ring_doorbell(client);
651
652         client->submissions[engine_id] += 1;
653         client->retcode = b_ret;
654         if (b_ret)
655                 client->b_fail += 1;
656
657         guc->submissions[engine_id] += 1;
658         guc->last_seqno[engine_id] = rq->fence.seqno;
659         spin_unlock(&client->wq_lock);
660 }
661
662 /*
663  * Everything below here is concerned with setup & teardown, and is
664  * therefore not part of the somewhat time-critical batch-submission
665  * path of i915_guc_submit() above.
666  */
667
668 /**
669  * guc_allocate_vma() - Allocate a GGTT VMA for GuC usage
670  * @guc:        the guc
671  * @size:       size of area to allocate (both virtual space and memory)
672  *
673  * This is a wrapper to create an object for use with the GuC. In order to
674  * use it inside the GuC, an object needs to be pinned lifetime, so we allocate
675  * both some backing storage and a range inside the Global GTT. We must pin
676  * it in the GGTT somewhere other than than [0, GUC_WOPCM_TOP) because that
677  * range is reserved inside GuC.
678  *
679  * Return:      A i915_vma if successful, otherwise an ERR_PTR.
680  */
681 static struct i915_vma *guc_allocate_vma(struct intel_guc *guc, u32 size)
682 {
683         struct drm_i915_private *dev_priv = guc_to_i915(guc);
684         struct drm_i915_gem_object *obj;
685         struct i915_vma *vma;
686         int ret;
687
688         obj = i915_gem_object_create(&dev_priv->drm, size);
689         if (IS_ERR(obj))
690                 return ERR_CAST(obj);
691
692         vma = i915_vma_create(obj, &dev_priv->ggtt.base, NULL);
693         if (IS_ERR(vma))
694                 goto err;
695
696         ret = i915_vma_pin(vma, 0, PAGE_SIZE,
697                            PIN_GLOBAL | PIN_OFFSET_BIAS | GUC_WOPCM_TOP);
698         if (ret) {
699                 vma = ERR_PTR(ret);
700                 goto err;
701         }
702
703         /* Invalidate GuC TLB to let GuC take the latest updates to GTT. */
704         I915_WRITE(GEN8_GTCR, GEN8_GTCR_INVALIDATE);
705
706         return vma;
707
708 err:
709         i915_gem_object_put(obj);
710         return vma;
711 }
712
713 static void
714 guc_client_free(struct drm_i915_private *dev_priv,
715                 struct i915_guc_client *client)
716 {
717         struct intel_guc *guc = &dev_priv->guc;
718
719         if (!client)
720                 return;
721
722         /*
723          * XXX: wait for any outstanding submissions before freeing memory.
724          * Be sure to drop any locks
725          */
726
727         if (client->client_base) {
728                 /*
729                  * If we got as far as setting up a doorbell, make sure we
730                  * shut it down before unmapping & deallocating the memory.
731                  */
732                 guc_disable_doorbell(guc, client);
733
734                 kunmap(kmap_to_page(client->client_base));
735         }
736
737         i915_vma_unpin_and_release(&client->vma);
738
739         if (client->ctx_index != GUC_INVALID_CTX_ID) {
740                 guc_ctx_desc_fini(guc, client);
741                 ida_simple_remove(&guc->ctx_ids, client->ctx_index);
742         }
743
744         kfree(client);
745 }
746
747 /* Check that a doorbell register is in the expected state */
748 static bool guc_doorbell_check(struct intel_guc *guc, uint16_t db_id)
749 {
750         struct drm_i915_private *dev_priv = guc_to_i915(guc);
751         i915_reg_t drbreg = GEN8_DRBREGL(db_id);
752         uint32_t value = I915_READ(drbreg);
753         bool enabled = (value & GUC_DOORBELL_ENABLED) != 0;
754         bool expected = test_bit(db_id, guc->doorbell_bitmap);
755
756         if (enabled == expected)
757                 return true;
758
759         DRM_DEBUG_DRIVER("Doorbell %d (reg 0x%x) 0x%x, should be %s\n",
760                          db_id, drbreg.reg, value,
761                          expected ? "active" : "inactive");
762
763         return false;
764 }
765
766 /*
767  * Borrow the first client to set up & tear down each unused doorbell
768  * in turn, to ensure that all doorbell h/w is (re)initialised.
769  */
770 static void guc_init_doorbell_hw(struct intel_guc *guc)
771 {
772         struct i915_guc_client *client = guc->execbuf_client;
773         uint16_t db_id;
774         int i, err;
775
776         /* Save client's original doorbell selection */
777         db_id = client->doorbell_id;
778
779         for (i = 0; i < GUC_MAX_DOORBELLS; ++i) {
780                 /* Skip if doorbell is OK */
781                 if (guc_doorbell_check(guc, i))
782                         continue;
783
784                 err = guc_update_doorbell_id(guc, client, i);
785                 if (err)
786                         DRM_DEBUG_DRIVER("Doorbell %d update failed, err %d\n",
787                                         i, err);
788         }
789
790         /* Restore to original value */
791         err = guc_update_doorbell_id(guc, client, db_id);
792         if (err)
793                 DRM_WARN("Failed to restore doorbell to %d, err %d\n",
794                          db_id, err);
795
796         /* Read back & verify all doorbell registers */
797         for (i = 0; i < GUC_MAX_DOORBELLS; ++i)
798                 (void)guc_doorbell_check(guc, i);
799 }
800
801 /**
802  * guc_client_alloc() - Allocate an i915_guc_client
803  * @dev_priv:   driver private data structure
804  * @engines:    The set of engines to enable for this client
805  * @priority:   four levels priority _CRITICAL, _HIGH, _NORMAL and _LOW
806  *              The kernel client to replace ExecList submission is created with
807  *              NORMAL priority. Priority of a client for scheduler can be HIGH,
808  *              while a preemption context can use CRITICAL.
809  * @ctx:        the context that owns the client (we use the default render
810  *              context)
811  *
812  * Return:      An i915_guc_client object if success, else NULL.
813  */
814 static struct i915_guc_client *
815 guc_client_alloc(struct drm_i915_private *dev_priv,
816                  uint32_t engines,
817                  uint32_t priority,
818                  struct i915_gem_context *ctx)
819 {
820         struct i915_guc_client *client;
821         struct intel_guc *guc = &dev_priv->guc;
822         struct i915_vma *vma;
823         uint16_t db_id;
824
825         client = kzalloc(sizeof(*client), GFP_KERNEL);
826         if (!client)
827                 return NULL;
828
829         client->owner = ctx;
830         client->guc = guc;
831         client->engines = engines;
832         client->priority = priority;
833         client->doorbell_id = GUC_INVALID_DOORBELL_ID;
834
835         client->ctx_index = (uint32_t)ida_simple_get(&guc->ctx_ids, 0,
836                         GUC_MAX_GPU_CONTEXTS, GFP_KERNEL);
837         if (client->ctx_index >= GUC_MAX_GPU_CONTEXTS) {
838                 client->ctx_index = GUC_INVALID_CTX_ID;
839                 goto err;
840         }
841
842         /* The first page is doorbell/proc_desc. Two followed pages are wq. */
843         vma = guc_allocate_vma(guc, GUC_DB_SIZE + GUC_WQ_SIZE);
844         if (IS_ERR(vma))
845                 goto err;
846
847         /* We'll keep just the first (doorbell/proc) page permanently kmap'd. */
848         client->vma = vma;
849         client->client_base = kmap(i915_vma_first_page(vma));
850
851         spin_lock_init(&client->wq_lock);
852         client->wq_offset = GUC_DB_SIZE;
853         client->wq_size = GUC_WQ_SIZE;
854
855         db_id = select_doorbell_register(guc, client->priority);
856         if (db_id == GUC_INVALID_DOORBELL_ID)
857                 /* XXX: evict a doorbell instead? */
858                 goto err;
859
860         client->doorbell_offset = select_doorbell_cacheline(guc);
861
862         /*
863          * Since the doorbell only requires a single cacheline, we can save
864          * space by putting the application process descriptor in the same
865          * page. Use the half of the page that doesn't include the doorbell.
866          */
867         if (client->doorbell_offset >= (GUC_DB_SIZE / 2))
868                 client->proc_desc_offset = 0;
869         else
870                 client->proc_desc_offset = (GUC_DB_SIZE / 2);
871
872         guc_proc_desc_init(guc, client);
873         guc_ctx_desc_init(guc, client);
874         if (guc_init_doorbell(guc, client, db_id))
875                 goto err;
876
877         DRM_DEBUG_DRIVER("new priority %u client %p for engine(s) 0x%x: ctx_index %u\n",
878                 priority, client, client->engines, client->ctx_index);
879         DRM_DEBUG_DRIVER("doorbell id %u, cacheline offset 0x%x\n",
880                 client->doorbell_id, client->doorbell_offset);
881
882         return client;
883
884 err:
885         guc_client_free(dev_priv, client);
886         return NULL;
887 }
888
889 /*
890  * Sub buffer switch callback. Called whenever relay has to switch to a new
891  * sub buffer, relay stays on the same sub buffer if 0 is returned.
892  */
893 static int subbuf_start_callback(struct rchan_buf *buf,
894                                  void *subbuf,
895                                  void *prev_subbuf,
896                                  size_t prev_padding)
897 {
898         /* Use no-overwrite mode by default, where relay will stop accepting
899          * new data if there are no empty sub buffers left.
900          * There is no strict synchronization enforced by relay between Consumer
901          * and Producer. In overwrite mode, there is a possibility of getting
902          * inconsistent/garbled data, the producer could be writing on to the
903          * same sub buffer from which Consumer is reading. This can't be avoided
904          * unless Consumer is fast enough and can always run in tandem with
905          * Producer.
906          */
907         if (relay_buf_full(buf))
908                 return 0;
909
910         return 1;
911 }
912
913 /*
914  * file_create() callback. Creates relay file in debugfs.
915  */
916 static struct dentry *create_buf_file_callback(const char *filename,
917                                                struct dentry *parent,
918                                                umode_t mode,
919                                                struct rchan_buf *buf,
920                                                int *is_global)
921 {
922         struct dentry *buf_file;
923
924         /* This to enable the use of a single buffer for the relay channel and
925          * correspondingly have a single file exposed to User, through which
926          * it can collect the logs in order without any post-processing.
927          * Need to set 'is_global' even if parent is NULL for early logging.
928          */
929         *is_global = 1;
930
931         if (!parent)
932                 return NULL;
933
934         /* Not using the channel filename passed as an argument, since for each
935          * channel relay appends the corresponding CPU number to the filename
936          * passed in relay_open(). This should be fine as relay just needs a
937          * dentry of the file associated with the channel buffer and that file's
938          * name need not be same as the filename passed as an argument.
939          */
940         buf_file = debugfs_create_file("guc_log", mode,
941                                        parent, buf, &relay_file_operations);
942         return buf_file;
943 }
944
945 /*
946  * file_remove() default callback. Removes relay file in debugfs.
947  */
948 static int remove_buf_file_callback(struct dentry *dentry)
949 {
950         debugfs_remove(dentry);
951         return 0;
952 }
953
954 /* relay channel callbacks */
955 static struct rchan_callbacks relay_callbacks = {
956         .subbuf_start = subbuf_start_callback,
957         .create_buf_file = create_buf_file_callback,
958         .remove_buf_file = remove_buf_file_callback,
959 };
960
961 static void guc_log_remove_relay_file(struct intel_guc *guc)
962 {
963         relay_close(guc->log.relay_chan);
964 }
965
966 static int guc_log_create_relay_channel(struct intel_guc *guc)
967 {
968         struct drm_i915_private *dev_priv = guc_to_i915(guc);
969         struct rchan *guc_log_relay_chan;
970         size_t n_subbufs, subbuf_size;
971
972         /* Keep the size of sub buffers same as shared log buffer */
973         subbuf_size = guc->log.vma->obj->base.size;
974
975         /* Store up to 8 snapshots, which is large enough to buffer sufficient
976          * boot time logs and provides enough leeway to User, in terms of
977          * latency, for consuming the logs from relay. Also doesn't take
978          * up too much memory.
979          */
980         n_subbufs = 8;
981
982         guc_log_relay_chan = relay_open(NULL, NULL, subbuf_size,
983                                         n_subbufs, &relay_callbacks, dev_priv);
984         if (!guc_log_relay_chan) {
985                 DRM_ERROR("Couldn't create relay chan for GuC logging\n");
986                 return -ENOMEM;
987         }
988
989         GEM_BUG_ON(guc_log_relay_chan->subbuf_size < subbuf_size);
990         guc->log.relay_chan = guc_log_relay_chan;
991         return 0;
992 }
993
994 static int guc_log_create_relay_file(struct intel_guc *guc)
995 {
996         struct drm_i915_private *dev_priv = guc_to_i915(guc);
997         struct dentry *log_dir;
998         int ret;
999
1000         /* For now create the log file in /sys/kernel/debug/dri/0 dir */
1001         log_dir = dev_priv->drm.primary->debugfs_root;
1002
1003         /* If /sys/kernel/debug/dri/0 location do not exist, then debugfs is
1004          * not mounted and so can't create the relay file.
1005          * The relay API seems to fit well with debugfs only, for availing relay
1006          * there are 3 requirements which can be met for debugfs file only in a
1007          * straightforward/clean manner :-
1008          * i)   Need the associated dentry pointer of the file, while opening the
1009          *      relay channel.
1010          * ii)  Should be able to use 'relay_file_operations' fops for the file.
1011          * iii) Set the 'i_private' field of file's inode to the pointer of
1012          *      relay channel buffer.
1013          */
1014         if (!log_dir) {
1015                 DRM_ERROR("Debugfs dir not available yet for GuC log file\n");
1016                 return -ENODEV;
1017         }
1018
1019         ret = relay_late_setup_files(guc->log.relay_chan, "guc_log", log_dir);
1020         if (ret) {
1021                 DRM_ERROR("Couldn't associate relay chan with file %d\n", ret);
1022                 return ret;
1023         }
1024
1025         return 0;
1026 }
1027
1028 static void guc_move_to_next_buf(struct intel_guc *guc)
1029 {
1030         /* Make sure the updates made in the sub buffer are visible when
1031          * Consumer sees the following update to offset inside the sub buffer.
1032          */
1033         smp_wmb();
1034
1035         /* All data has been written, so now move the offset of sub buffer. */
1036         relay_reserve(guc->log.relay_chan, guc->log.vma->obj->base.size);
1037
1038         /* Switch to the next sub buffer */
1039         relay_flush(guc->log.relay_chan);
1040 }
1041
1042 static void *guc_get_write_buffer(struct intel_guc *guc)
1043 {
1044         if (!guc->log.relay_chan)
1045                 return NULL;
1046
1047         /* Just get the base address of a new sub buffer and copy data into it
1048          * ourselves. NULL will be returned in no-overwrite mode, if all sub
1049          * buffers are full. Could have used the relay_write() to indirectly
1050          * copy the data, but that would have been bit convoluted, as we need to
1051          * write to only certain locations inside a sub buffer which cannot be
1052          * done without using relay_reserve() along with relay_write(). So its
1053          * better to use relay_reserve() alone.
1054          */
1055         return relay_reserve(guc->log.relay_chan, 0);
1056 }
1057
1058 static bool
1059 guc_check_log_buf_overflow(struct intel_guc *guc,
1060                            enum guc_log_buffer_type type, unsigned int full_cnt)
1061 {
1062         unsigned int prev_full_cnt = guc->log.prev_overflow_count[type];
1063         bool overflow = false;
1064
1065         if (full_cnt != prev_full_cnt) {
1066                 overflow = true;
1067
1068                 guc->log.prev_overflow_count[type] = full_cnt;
1069                 guc->log.total_overflow_count[type] += full_cnt - prev_full_cnt;
1070
1071                 if (full_cnt < prev_full_cnt) {
1072                         /* buffer_full_cnt is a 4 bit counter */
1073                         guc->log.total_overflow_count[type] += 16;
1074                 }
1075                 DRM_ERROR_RATELIMITED("GuC log buffer overflow\n");
1076         }
1077
1078         return overflow;
1079 }
1080
1081 static unsigned int guc_get_log_buffer_size(enum guc_log_buffer_type type)
1082 {
1083         switch (type) {
1084         case GUC_ISR_LOG_BUFFER:
1085                 return (GUC_LOG_ISR_PAGES + 1) * PAGE_SIZE;
1086         case GUC_DPC_LOG_BUFFER:
1087                 return (GUC_LOG_DPC_PAGES + 1) * PAGE_SIZE;
1088         case GUC_CRASH_DUMP_LOG_BUFFER:
1089                 return (GUC_LOG_CRASH_PAGES + 1) * PAGE_SIZE;
1090         default:
1091                 MISSING_CASE(type);
1092         }
1093
1094         return 0;
1095 }
1096
1097 static void guc_read_update_log_buffer(struct intel_guc *guc)
1098 {
1099         unsigned int buffer_size, read_offset, write_offset, bytes_to_copy, full_cnt;
1100         struct guc_log_buffer_state *log_buf_state, *log_buf_snapshot_state;
1101         struct guc_log_buffer_state log_buf_state_local;
1102         enum guc_log_buffer_type type;
1103         void *src_data, *dst_data;
1104         bool new_overflow;
1105
1106         if (WARN_ON(!guc->log.buf_addr))
1107                 return;
1108
1109         /* Get the pointer to shared GuC log buffer */
1110         log_buf_state = src_data = guc->log.buf_addr;
1111
1112         /* Get the pointer to local buffer to store the logs */
1113         log_buf_snapshot_state = dst_data = guc_get_write_buffer(guc);
1114
1115         /* Actual logs are present from the 2nd page */
1116         src_data += PAGE_SIZE;
1117         dst_data += PAGE_SIZE;
1118
1119         for (type = GUC_ISR_LOG_BUFFER; type < GUC_MAX_LOG_BUFFER; type++) {
1120                 /* Make a copy of the state structure, inside GuC log buffer
1121                  * (which is uncached mapped), on the stack to avoid reading
1122                  * from it multiple times.
1123                  */
1124                 memcpy(&log_buf_state_local, log_buf_state,
1125                        sizeof(struct guc_log_buffer_state));
1126                 buffer_size = guc_get_log_buffer_size(type);
1127                 read_offset = log_buf_state_local.read_ptr;
1128                 write_offset = log_buf_state_local.sampled_write_ptr;
1129                 full_cnt = log_buf_state_local.buffer_full_cnt;
1130
1131                 /* Bookkeeping stuff */
1132                 guc->log.flush_count[type] += log_buf_state_local.flush_to_file;
1133                 new_overflow = guc_check_log_buf_overflow(guc, type, full_cnt);
1134
1135                 /* Update the state of shared log buffer */
1136                 log_buf_state->read_ptr = write_offset;
1137                 log_buf_state->flush_to_file = 0;
1138                 log_buf_state++;
1139
1140                 if (unlikely(!log_buf_snapshot_state))
1141                         continue;
1142
1143                 /* First copy the state structure in snapshot buffer */
1144                 memcpy(log_buf_snapshot_state, &log_buf_state_local,
1145                        sizeof(struct guc_log_buffer_state));
1146
1147                 /* The write pointer could have been updated by GuC firmware,
1148                  * after sending the flush interrupt to Host, for consistency
1149                  * set write pointer value to same value of sampled_write_ptr
1150                  * in the snapshot buffer.
1151                  */
1152                 log_buf_snapshot_state->write_ptr = write_offset;
1153                 log_buf_snapshot_state++;
1154
1155                 /* Now copy the actual logs. */
1156                 if (unlikely(new_overflow)) {
1157                         /* copy the whole buffer in case of overflow */
1158                         read_offset = 0;
1159                         write_offset = buffer_size;
1160                 } else if (unlikely((read_offset > buffer_size) ||
1161                                     (write_offset > buffer_size))) {
1162                         DRM_ERROR("invalid log buffer state\n");
1163                         /* copy whole buffer as offsets are unreliable */
1164                         read_offset = 0;
1165                         write_offset = buffer_size;
1166                 }
1167
1168                 /* Just copy the newly written data */
1169                 if (read_offset > write_offset) {
1170                         i915_memcpy_from_wc(dst_data, src_data, write_offset);
1171                         bytes_to_copy = buffer_size - read_offset;
1172                 } else {
1173                         bytes_to_copy = write_offset - read_offset;
1174                 }
1175                 i915_memcpy_from_wc(dst_data + read_offset,
1176                                     src_data + read_offset, bytes_to_copy);
1177
1178                 src_data += buffer_size;
1179                 dst_data += buffer_size;
1180         }
1181
1182         if (log_buf_snapshot_state)
1183                 guc_move_to_next_buf(guc);
1184         else {
1185                 /* Used rate limited to avoid deluge of messages, logs might be
1186                  * getting consumed by User at a slow rate.
1187                  */
1188                 DRM_ERROR_RATELIMITED("no sub-buffer to capture logs\n");
1189                 guc->log.capture_miss_count++;
1190         }
1191 }
1192
1193 static void guc_capture_logs_work(struct work_struct *work)
1194 {
1195         struct drm_i915_private *dev_priv =
1196                 container_of(work, struct drm_i915_private, guc.log.flush_work);
1197
1198         i915_guc_capture_logs(dev_priv);
1199 }
1200
1201 static void guc_log_cleanup(struct intel_guc *guc)
1202 {
1203         struct drm_i915_private *dev_priv = guc_to_i915(guc);
1204
1205         lockdep_assert_held(&dev_priv->drm.struct_mutex);
1206
1207         /* First disable the flush interrupt */
1208         gen9_disable_guc_interrupts(dev_priv);
1209
1210         if (guc->log.flush_wq)
1211                 destroy_workqueue(guc->log.flush_wq);
1212
1213         guc->log.flush_wq = NULL;
1214
1215         if (guc->log.relay_chan)
1216                 guc_log_remove_relay_file(guc);
1217
1218         guc->log.relay_chan = NULL;
1219
1220         if (guc->log.buf_addr)
1221                 i915_gem_object_unpin_map(guc->log.vma->obj);
1222
1223         guc->log.buf_addr = NULL;
1224 }
1225
1226 static int guc_log_create_extras(struct intel_guc *guc)
1227 {
1228         struct drm_i915_private *dev_priv = guc_to_i915(guc);
1229         void *vaddr;
1230         int ret;
1231
1232         lockdep_assert_held(&dev_priv->drm.struct_mutex);
1233
1234         /* Nothing to do */
1235         if (i915.guc_log_level < 0)
1236                 return 0;
1237
1238         if (!guc->log.buf_addr) {
1239                 /* Create a WC (Uncached for read) vmalloc mapping of log
1240                  * buffer pages, so that we can directly get the data
1241                  * (up-to-date) from memory.
1242                  */
1243                 vaddr = i915_gem_object_pin_map(guc->log.vma->obj, I915_MAP_WC);
1244                 if (IS_ERR(vaddr)) {
1245                         ret = PTR_ERR(vaddr);
1246                         DRM_ERROR("Couldn't map log buffer pages %d\n", ret);
1247                         return ret;
1248                 }
1249
1250                 guc->log.buf_addr = vaddr;
1251         }
1252
1253         if (!guc->log.relay_chan) {
1254                 /* Create a relay channel, so that we have buffers for storing
1255                  * the GuC firmware logs, the channel will be linked with a file
1256                  * later on when debugfs is registered.
1257                  */
1258                 ret = guc_log_create_relay_channel(guc);
1259                 if (ret)
1260                         return ret;
1261         }
1262
1263         if (!guc->log.flush_wq) {
1264                 INIT_WORK(&guc->log.flush_work, guc_capture_logs_work);
1265
1266                  /*
1267                  * GuC log buffer flush work item has to do register access to
1268                  * send the ack to GuC and this work item, if not synced before
1269                  * suspend, can potentially get executed after the GFX device is
1270                  * suspended.
1271                  * By marking the WQ as freezable, we don't have to bother about
1272                  * flushing of this work item from the suspend hooks, the pending
1273                  * work item if any will be either executed before the suspend
1274                  * or scheduled later on resume. This way the handling of work
1275                  * item can be kept same between system suspend & rpm suspend.
1276                  */
1277                 guc->log.flush_wq = alloc_ordered_workqueue("i915-guc_log",
1278                                                             WQ_HIGHPRI | WQ_FREEZABLE);
1279                 if (guc->log.flush_wq == NULL) {
1280                         DRM_ERROR("Couldn't allocate the wq for GuC logging\n");
1281                         return -ENOMEM;
1282                 }
1283         }
1284
1285         return 0;
1286 }
1287
1288 static void guc_log_create(struct intel_guc *guc)
1289 {
1290         struct i915_vma *vma;
1291         unsigned long offset;
1292         uint32_t size, flags;
1293
1294         if (i915.guc_log_level > GUC_LOG_VERBOSITY_MAX)
1295                 i915.guc_log_level = GUC_LOG_VERBOSITY_MAX;
1296
1297         /* The first page is to save log buffer state. Allocate one
1298          * extra page for others in case for overlap */
1299         size = (1 + GUC_LOG_DPC_PAGES + 1 +
1300                 GUC_LOG_ISR_PAGES + 1 +
1301                 GUC_LOG_CRASH_PAGES + 1) << PAGE_SHIFT;
1302
1303         vma = guc->log.vma;
1304         if (!vma) {
1305                 /* We require SSE 4.1 for fast reads from the GuC log buffer and
1306                  * it should be present on the chipsets supporting GuC based
1307                  * submisssions.
1308                  */
1309                 if (WARN_ON(!i915_memcpy_from_wc(NULL, NULL, 0))) {
1310                         /* logging will not be enabled */
1311                         i915.guc_log_level = -1;
1312                         return;
1313                 }
1314
1315                 vma = guc_allocate_vma(guc, size);
1316                 if (IS_ERR(vma)) {
1317                         /* logging will be off */
1318                         i915.guc_log_level = -1;
1319                         return;
1320                 }
1321
1322                 guc->log.vma = vma;
1323
1324                 if (guc_log_create_extras(guc)) {
1325                         guc_log_cleanup(guc);
1326                         i915_vma_unpin_and_release(&guc->log.vma);
1327                         i915.guc_log_level = -1;
1328                         return;
1329                 }
1330         }
1331
1332         /* each allocated unit is a page */
1333         flags = GUC_LOG_VALID | GUC_LOG_NOTIFY_ON_HALF_FULL |
1334                 (GUC_LOG_DPC_PAGES << GUC_LOG_DPC_SHIFT) |
1335                 (GUC_LOG_ISR_PAGES << GUC_LOG_ISR_SHIFT) |
1336                 (GUC_LOG_CRASH_PAGES << GUC_LOG_CRASH_SHIFT);
1337
1338         offset = i915_ggtt_offset(vma) >> PAGE_SHIFT; /* in pages */
1339         guc->log.flags = (offset << GUC_LOG_BUF_ADDR_SHIFT) | flags;
1340 }
1341
1342 static int guc_log_late_setup(struct intel_guc *guc)
1343 {
1344         struct drm_i915_private *dev_priv = guc_to_i915(guc);
1345         int ret;
1346
1347         lockdep_assert_held(&dev_priv->drm.struct_mutex);
1348
1349         if (i915.guc_log_level < 0)
1350                 return -EINVAL;
1351
1352         /* If log_level was set as -1 at boot time, then setup needed to
1353          * handle log buffer flush interrupts would not have been done yet,
1354          * so do that now.
1355          */
1356         ret = guc_log_create_extras(guc);
1357         if (ret)
1358                 goto err;
1359
1360         ret = guc_log_create_relay_file(guc);
1361         if (ret)
1362                 goto err;
1363
1364         return 0;
1365 err:
1366         guc_log_cleanup(guc);
1367         /* logging will remain off */
1368         i915.guc_log_level = -1;
1369         return ret;
1370 }
1371
1372 static void guc_policies_init(struct guc_policies *policies)
1373 {
1374         struct guc_policy *policy;
1375         u32 p, i;
1376
1377         policies->dpc_promote_time = 500000;
1378         policies->max_num_work_items = POLICY_MAX_NUM_WI;
1379
1380         for (p = 0; p < GUC_CTX_PRIORITY_NUM; p++) {
1381                 for (i = GUC_RENDER_ENGINE; i < GUC_MAX_ENGINES_NUM; i++) {
1382                         policy = &policies->policy[p][i];
1383
1384                         policy->execution_quantum = 1000000;
1385                         policy->preemption_time = 500000;
1386                         policy->fault_time = 250000;
1387                         policy->policy_flags = 0;
1388                 }
1389         }
1390
1391         policies->is_valid = 1;
1392 }
1393
1394 static void guc_addon_create(struct intel_guc *guc)
1395 {
1396         struct drm_i915_private *dev_priv = guc_to_i915(guc);
1397         struct i915_vma *vma;
1398         struct guc_ads *ads;
1399         struct guc_policies *policies;
1400         struct guc_mmio_reg_state *reg_state;
1401         struct intel_engine_cs *engine;
1402         enum intel_engine_id id;
1403         struct page *page;
1404         u32 size;
1405
1406         /* The ads obj includes the struct itself and buffers passed to GuC */
1407         size = sizeof(struct guc_ads) + sizeof(struct guc_policies) +
1408                         sizeof(struct guc_mmio_reg_state) +
1409                         GUC_S3_SAVE_SPACE_PAGES * PAGE_SIZE;
1410
1411         vma = guc->ads_vma;
1412         if (!vma) {
1413                 vma = guc_allocate_vma(guc, PAGE_ALIGN(size));
1414                 if (IS_ERR(vma))
1415                         return;
1416
1417                 guc->ads_vma = vma;
1418         }
1419
1420         page = i915_vma_first_page(vma);
1421         ads = kmap(page);
1422
1423         /*
1424          * The GuC requires a "Golden Context" when it reinitialises
1425          * engines after a reset. Here we use the Render ring default
1426          * context, which must already exist and be pinned in the GGTT,
1427          * so its address won't change after we've told the GuC where
1428          * to find it.
1429          */
1430         engine = dev_priv->engine[RCS];
1431         ads->golden_context_lrca = engine->status_page.ggtt_offset;
1432
1433         for_each_engine(engine, dev_priv, id)
1434                 ads->eng_state_size[engine->guc_id] = intel_lr_context_size(engine);
1435
1436         /* GuC scheduling policies */
1437         policies = (void *)ads + sizeof(struct guc_ads);
1438         guc_policies_init(policies);
1439
1440         ads->scheduler_policies =
1441                 i915_ggtt_offset(vma) + sizeof(struct guc_ads);
1442
1443         /* MMIO reg state */
1444         reg_state = (void *)policies + sizeof(struct guc_policies);
1445
1446         for_each_engine(engine, dev_priv, id) {
1447                 reg_state->mmio_white_list[engine->guc_id].mmio_start =
1448                         engine->mmio_base + GUC_MMIO_WHITE_LIST_START;
1449
1450                 /* Nothing to be saved or restored for now. */
1451                 reg_state->mmio_white_list[engine->guc_id].count = 0;
1452         }
1453
1454         ads->reg_state_addr = ads->scheduler_policies +
1455                         sizeof(struct guc_policies);
1456
1457         ads->reg_state_buffer = ads->reg_state_addr +
1458                         sizeof(struct guc_mmio_reg_state);
1459
1460         kunmap(page);
1461 }
1462
1463 /*
1464  * Set up the memory resources to be shared with the GuC.  At this point,
1465  * we require just one object that can be mapped through the GGTT.
1466  */
1467 int i915_guc_submission_init(struct drm_i915_private *dev_priv)
1468 {
1469         const size_t ctxsize = sizeof(struct guc_context_desc);
1470         const size_t poolsize = GUC_MAX_GPU_CONTEXTS * ctxsize;
1471         const size_t gemsize = round_up(poolsize, PAGE_SIZE);
1472         struct intel_guc *guc = &dev_priv->guc;
1473         struct i915_vma *vma;
1474
1475         /* Wipe bitmap & delete client in case of reinitialisation */
1476         bitmap_clear(guc->doorbell_bitmap, 0, GUC_MAX_DOORBELLS);
1477         i915_guc_submission_disable(dev_priv);
1478
1479         if (!i915.enable_guc_submission)
1480                 return 0; /* not enabled  */
1481
1482         if (guc->ctx_pool_vma)
1483                 return 0; /* already allocated */
1484
1485         vma = guc_allocate_vma(guc, gemsize);
1486         if (IS_ERR(vma))
1487                 return PTR_ERR(vma);
1488
1489         guc->ctx_pool_vma = vma;
1490         ida_init(&guc->ctx_ids);
1491         mutex_init(&guc->action_lock);
1492         guc_log_create(guc);
1493         guc_addon_create(guc);
1494
1495         return 0;
1496 }
1497
1498 int i915_guc_submission_enable(struct drm_i915_private *dev_priv)
1499 {
1500         struct intel_guc *guc = &dev_priv->guc;
1501         struct drm_i915_gem_request *request;
1502         struct i915_guc_client *client;
1503         struct intel_engine_cs *engine;
1504         enum intel_engine_id id;
1505
1506         /* client for execbuf submission */
1507         client = guc_client_alloc(dev_priv,
1508                                   INTEL_INFO(dev_priv)->ring_mask,
1509                                   GUC_CTX_PRIORITY_KMD_NORMAL,
1510                                   dev_priv->kernel_context);
1511         if (!client) {
1512                 DRM_ERROR("Failed to create normal GuC client!\n");
1513                 return -ENOMEM;
1514         }
1515
1516         guc->execbuf_client = client;
1517         host2guc_sample_forcewake(guc, client);
1518         guc_init_doorbell_hw(guc);
1519
1520         /* Take over from manual control of ELSP (execlists) */
1521         for_each_engine(engine, dev_priv, id) {
1522                 engine->submit_request = i915_guc_submit;
1523
1524                 /* Replay the current set of previously submitted requests */
1525                 list_for_each_entry(request, &engine->request_list, link) {
1526                         client->wq_rsvd += sizeof(struct guc_wq_item);
1527                         if (i915_sw_fence_done(&request->submit))
1528                                 i915_guc_submit(request);
1529                 }
1530         }
1531
1532         return 0;
1533 }
1534
1535 void i915_guc_submission_disable(struct drm_i915_private *dev_priv)
1536 {
1537         struct intel_guc *guc = &dev_priv->guc;
1538
1539         if (!guc->execbuf_client)
1540                 return;
1541
1542         /* Revert back to manual ELSP submission */
1543         intel_execlists_enable_submission(dev_priv);
1544
1545         guc_client_free(dev_priv, guc->execbuf_client);
1546         guc->execbuf_client = NULL;
1547 }
1548
1549 void i915_guc_submission_fini(struct drm_i915_private *dev_priv)
1550 {
1551         struct intel_guc *guc = &dev_priv->guc;
1552
1553         i915_vma_unpin_and_release(&guc->ads_vma);
1554         i915_vma_unpin_and_release(&guc->log.vma);
1555
1556         if (guc->ctx_pool_vma)
1557                 ida_destroy(&guc->ctx_ids);
1558         i915_vma_unpin_and_release(&guc->ctx_pool_vma);
1559 }
1560
1561 /**
1562  * intel_guc_suspend() - notify GuC entering suspend state
1563  * @dev:        drm device
1564  */
1565 int intel_guc_suspend(struct drm_device *dev)
1566 {
1567         struct drm_i915_private *dev_priv = to_i915(dev);
1568         struct intel_guc *guc = &dev_priv->guc;
1569         struct i915_gem_context *ctx;
1570         u32 data[3];
1571
1572         if (guc->guc_fw.guc_fw_load_status != GUC_FIRMWARE_SUCCESS)
1573                 return 0;
1574
1575         gen9_disable_guc_interrupts(dev_priv);
1576
1577         ctx = dev_priv->kernel_context;
1578
1579         data[0] = HOST2GUC_ACTION_ENTER_S_STATE;
1580         /* any value greater than GUC_POWER_D0 */
1581         data[1] = GUC_POWER_D1;
1582         /* first page is shared data with GuC */
1583         data[2] = i915_ggtt_offset(ctx->engine[RCS].state);
1584
1585         return host2guc_action(guc, data, ARRAY_SIZE(data));
1586 }
1587
1588
1589 /**
1590  * intel_guc_resume() - notify GuC resuming from suspend state
1591  * @dev:        drm device
1592  */
1593 int intel_guc_resume(struct drm_device *dev)
1594 {
1595         struct drm_i915_private *dev_priv = to_i915(dev);
1596         struct intel_guc *guc = &dev_priv->guc;
1597         struct i915_gem_context *ctx;
1598         u32 data[3];
1599
1600         if (guc->guc_fw.guc_fw_load_status != GUC_FIRMWARE_SUCCESS)
1601                 return 0;
1602
1603         if (i915.guc_log_level >= 0)
1604                 gen9_enable_guc_interrupts(dev_priv);
1605
1606         ctx = dev_priv->kernel_context;
1607
1608         data[0] = HOST2GUC_ACTION_EXIT_S_STATE;
1609         data[1] = GUC_POWER_D0;
1610         /* first page is shared data with GuC */
1611         data[2] = i915_ggtt_offset(ctx->engine[RCS].state);
1612
1613         return host2guc_action(guc, data, ARRAY_SIZE(data));
1614 }
1615
1616 void i915_guc_capture_logs(struct drm_i915_private *dev_priv)
1617 {
1618         guc_read_update_log_buffer(&dev_priv->guc);
1619
1620         /* Generally device is expected to be active only at this
1621          * time, so get/put should be really quick.
1622          */
1623         intel_runtime_pm_get(dev_priv);
1624         host2guc_logbuffer_flush_complete(&dev_priv->guc);
1625         intel_runtime_pm_put(dev_priv);
1626 }
1627
1628 void i915_guc_flush_logs(struct drm_i915_private *dev_priv)
1629 {
1630         if (!i915.enable_guc_submission || (i915.guc_log_level < 0))
1631                 return;
1632
1633         /* First disable the interrupts, will be renabled afterwards */
1634         gen9_disable_guc_interrupts(dev_priv);
1635
1636         /* Before initiating the forceful flush, wait for any pending/ongoing
1637          * flush to complete otherwise forceful flush may not actually happen.
1638          */
1639         flush_work(&dev_priv->guc.log.flush_work);
1640
1641         /* Ask GuC to update the log buffer state */
1642         host2guc_force_logbuffer_flush(&dev_priv->guc);
1643
1644         /* GuC would have updated log buffer by now, so capture it */
1645         i915_guc_capture_logs(dev_priv);
1646 }
1647
1648 void i915_guc_unregister(struct drm_i915_private *dev_priv)
1649 {
1650         if (!i915.enable_guc_submission)
1651                 return;
1652
1653         mutex_lock(&dev_priv->drm.struct_mutex);
1654         guc_log_cleanup(&dev_priv->guc);
1655         mutex_unlock(&dev_priv->drm.struct_mutex);
1656 }
1657
1658 void i915_guc_register(struct drm_i915_private *dev_priv)
1659 {
1660         if (!i915.enable_guc_submission)
1661                 return;
1662
1663         mutex_lock(&dev_priv->drm.struct_mutex);
1664         guc_log_late_setup(&dev_priv->guc);
1665         mutex_unlock(&dev_priv->drm.struct_mutex);
1666 }
1667
1668 int i915_guc_log_control(struct drm_i915_private *dev_priv, u64 control_val)
1669 {
1670         union guc_log_control log_param;
1671         int ret;
1672
1673         log_param.value = control_val;
1674
1675         if (log_param.verbosity < GUC_LOG_VERBOSITY_MIN ||
1676             log_param.verbosity > GUC_LOG_VERBOSITY_MAX)
1677                 return -EINVAL;
1678
1679         /* This combination doesn't make sense & won't have any effect */
1680         if (!log_param.logging_enabled && (i915.guc_log_level < 0))
1681                 return 0;
1682
1683         ret = host2guc_logging_control(&dev_priv->guc, log_param.value);
1684         if (ret < 0) {
1685                 DRM_DEBUG_DRIVER("host2guc action failed %d\n", ret);
1686                 return ret;
1687         }
1688
1689         i915.guc_log_level = log_param.verbosity;
1690
1691         /* If log_level was set as -1 at boot time, then the relay channel file
1692          * wouldn't have been created by now and interrupts also would not have
1693          * been enabled.
1694          */
1695         if (!dev_priv->guc.log.relay_chan) {
1696                 ret = guc_log_late_setup(&dev_priv->guc);
1697                 if (!ret)
1698                         gen9_enable_guc_interrupts(dev_priv);
1699         } else if (!log_param.logging_enabled) {
1700                 /* Once logging is disabled, GuC won't generate logs & send an
1701                  * interrupt. But there could be some data in the log buffer
1702                  * which is yet to be captured. So request GuC to update the log
1703                  * buffer state and then collect the left over logs.
1704                  */
1705                 i915_guc_flush_logs(dev_priv);
1706
1707                 /* As logging is disabled, update log level to reflect that */
1708                 i915.guc_log_level = -1;
1709         } else {
1710                 /* In case interrupts were disabled, enable them now */
1711                 gen9_enable_guc_interrupts(dev_priv);
1712         }
1713
1714         return ret;
1715 }