]> Git Repo - linux.git/blob - drivers/gpu/drm/i915/i915_request.h
Merge tag 'mips_5.12_1' of git://git.kernel.org/pub/scm/linux/kernel/git/mips/linux
[linux.git] / drivers / gpu / drm / i915 / i915_request.h
1 /*
2  * Copyright © 2008-2018 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
25 #ifndef I915_REQUEST_H
26 #define I915_REQUEST_H
27
28 #include <linux/dma-fence.h>
29 #include <linux/irq_work.h>
30 #include <linux/lockdep.h>
31
32 #include "gem/i915_gem_context_types.h"
33 #include "gt/intel_context_types.h"
34 #include "gt/intel_engine_types.h"
35 #include "gt/intel_timeline_types.h"
36
37 #include "i915_gem.h"
38 #include "i915_scheduler.h"
39 #include "i915_selftest.h"
40 #include "i915_sw_fence.h"
41
42 #include <uapi/drm/i915_drm.h>
43
44 struct drm_file;
45 struct drm_i915_gem_object;
46 struct drm_printer;
47 struct i915_request;
48
49 struct i915_capture_list {
50         struct i915_capture_list *next;
51         struct i915_vma *vma;
52 };
53
54 #define RQ_TRACE(rq, fmt, ...) do {                                     \
55         const struct i915_request *rq__ = (rq);                         \
56         ENGINE_TRACE(rq__->engine, "fence %llx:%lld, current %d " fmt,  \
57                      rq__->fence.context, rq__->fence.seqno,            \
58                      hwsp_seqno(rq__), ##__VA_ARGS__);                  \
59 } while (0)
60
61 enum {
62         /*
63          * I915_FENCE_FLAG_ACTIVE - this request is currently submitted to HW.
64          *
65          * Set by __i915_request_submit() on handing over to HW, and cleared
66          * by __i915_request_unsubmit() if we preempt this request.
67          *
68          * Finally cleared for consistency on retiring the request, when
69          * we know the HW is no longer running this request.
70          *
71          * See i915_request_is_active()
72          */
73         I915_FENCE_FLAG_ACTIVE = DMA_FENCE_FLAG_USER_BITS,
74
75         /*
76          * I915_FENCE_FLAG_PQUEUE - this request is ready for execution
77          *
78          * Using the scheduler, when a request is ready for execution it is put
79          * into the priority queue, and removed from that queue when transferred
80          * to the HW runlists. We want to track its membership within the
81          * priority queue so that we can easily check before rescheduling.
82          *
83          * See i915_request_in_priority_queue()
84          */
85         I915_FENCE_FLAG_PQUEUE,
86
87         /*
88          * I915_FENCE_FLAG_HOLD - this request is currently on hold
89          *
90          * This request has been suspended, pending an ongoing investigation.
91          */
92         I915_FENCE_FLAG_HOLD,
93
94         /*
95          * I915_FENCE_FLAG_INITIAL_BREADCRUMB - this request has the initial
96          * breadcrumb that marks the end of semaphore waits and start of the
97          * user payload.
98          */
99         I915_FENCE_FLAG_INITIAL_BREADCRUMB,
100
101         /*
102          * I915_FENCE_FLAG_SIGNAL - this request is currently on signal_list
103          *
104          * Internal bookkeeping used by the breadcrumb code to track when
105          * a request is on the various signal_list.
106          */
107         I915_FENCE_FLAG_SIGNAL,
108
109         /*
110          * I915_FENCE_FLAG_NOPREEMPT - this request should not be preempted
111          *
112          * The execution of some requests should not be interrupted. This is
113          * a sensitive operation as it makes the request super important,
114          * blocking other higher priority work. Abuse of this flag will
115          * lead to quality of service issues.
116          */
117         I915_FENCE_FLAG_NOPREEMPT,
118
119         /*
120          * I915_FENCE_FLAG_SENTINEL - this request should be last in the queue
121          *
122          * A high priority sentinel request may be submitted to clear the
123          * submission queue. As it will be the only request in-flight, upon
124          * execution all other active requests will have been preempted and
125          * unsubmitted. This preemptive pulse is used to re-evaluate the
126          * in-flight requests, particularly in cases where an active context
127          * is banned and those active requests need to be cancelled.
128          */
129         I915_FENCE_FLAG_SENTINEL,
130
131         /*
132          * I915_FENCE_FLAG_BOOST - upclock the gpu for this request
133          *
134          * Some requests are more important than others! In particular, a
135          * request that the user is waiting on is typically required for
136          * interactive latency, for which we want to minimise by upclocking
137          * the GPU. Here we track such boost requests on a per-request basis.
138          */
139         I915_FENCE_FLAG_BOOST,
140 };
141
142 /**
143  * Request queue structure.
144  *
145  * The request queue allows us to note sequence numbers that have been emitted
146  * and may be associated with active buffers to be retired.
147  *
148  * By keeping this list, we can avoid having to do questionable sequence
149  * number comparisons on buffer last_read|write_seqno. It also allows an
150  * emission time to be associated with the request for tracking how far ahead
151  * of the GPU the submission is.
152  *
153  * When modifying this structure be very aware that we perform a lockless
154  * RCU lookup of it that may race against reallocation of the struct
155  * from the slab freelist. We intentionally do not zero the structure on
156  * allocation so that the lookup can use the dangling pointers (and is
157  * cogniscent that those pointers may be wrong). Instead, everything that
158  * needs to be initialised must be done so explicitly.
159  *
160  * The requests are reference counted.
161  */
162 struct i915_request {
163         struct dma_fence fence;
164         spinlock_t lock;
165
166         /**
167          * Context and ring buffer related to this request
168          * Contexts are refcounted, so when this request is associated with a
169          * context, we must increment the context's refcount, to guarantee that
170          * it persists while any request is linked to it. Requests themselves
171          * are also refcounted, so the request will only be freed when the last
172          * reference to it is dismissed, and the code in
173          * i915_request_free() will then decrement the refcount on the
174          * context.
175          */
176         struct intel_engine_cs *engine;
177         struct intel_context *context;
178         struct intel_ring *ring;
179         struct intel_timeline __rcu *timeline;
180
181         struct list_head signal_link;
182         struct llist_node signal_node;
183
184         /*
185          * The rcu epoch of when this request was allocated. Used to judiciously
186          * apply backpressure on future allocations to ensure that under
187          * mempressure there is sufficient RCU ticks for us to reclaim our
188          * RCU protected slabs.
189          */
190         unsigned long rcustate;
191
192         /*
193          * We pin the timeline->mutex while constructing the request to
194          * ensure that no caller accidentally drops it during construction.
195          * The timeline->mutex must be held to ensure that only this caller
196          * can use the ring and manipulate the associated timeline during
197          * construction.
198          */
199         struct pin_cookie cookie;
200
201         /*
202          * Fences for the various phases in the request's lifetime.
203          *
204          * The submit fence is used to await upon all of the request's
205          * dependencies. When it is signaled, the request is ready to run.
206          * It is used by the driver to then queue the request for execution.
207          */
208         struct i915_sw_fence submit;
209         union {
210                 wait_queue_entry_t submitq;
211                 struct i915_sw_dma_fence_cb dmaq;
212                 struct i915_request_duration_cb {
213                         struct dma_fence_cb cb;
214                         ktime_t emitted;
215                 } duration;
216         };
217         struct llist_head execute_cb;
218         struct i915_sw_fence semaphore;
219
220         /*
221          * A list of everyone we wait upon, and everyone who waits upon us.
222          * Even though we will not be submitted to the hardware before the
223          * submit fence is signaled (it waits for all external events as well
224          * as our own requests), the scheduler still needs to know the
225          * dependency tree for the lifetime of the request (from execbuf
226          * to retirement), i.e. bidirectional dependency information for the
227          * request not tied to individual fences.
228          */
229         struct i915_sched_node sched;
230         struct i915_dependency dep;
231         intel_engine_mask_t execution_mask;
232
233         /*
234          * A convenience pointer to the current breadcrumb value stored in
235          * the HW status page (or our timeline's local equivalent). The full
236          * path would be rq->hw_context->ring->timeline->hwsp_seqno.
237          */
238         const u32 *hwsp_seqno;
239
240         /*
241          * If we need to access the timeline's seqno for this request in
242          * another request, we need to keep a read reference to this associated
243          * cacheline, so that we do not free and recycle it before the foreign
244          * observers have completed. Hence, we keep a pointer to the cacheline
245          * inside the timeline's HWSP vma, but it is only valid while this
246          * request has not completed and guarded by the timeline mutex.
247          */
248         struct intel_timeline_cacheline __rcu *hwsp_cacheline;
249
250         /** Position in the ring of the start of the request */
251         u32 head;
252
253         /** Position in the ring of the start of the user packets */
254         u32 infix;
255
256         /**
257          * Position in the ring of the start of the postfix.
258          * This is required to calculate the maximum available ring space
259          * without overwriting the postfix.
260          */
261         u32 postfix;
262
263         /** Position in the ring of the end of the whole request */
264         u32 tail;
265
266         /** Position in the ring of the end of any workarounds after the tail */
267         u32 wa_tail;
268
269         /** Preallocate space in the ring for the emitting the request */
270         u32 reserved_space;
271
272         /** Batch buffer related to this request if any (used for
273          * error state dump only).
274          */
275         struct i915_vma *batch;
276         /**
277          * Additional buffers requested by userspace to be captured upon
278          * a GPU hang. The vma/obj on this list are protected by their
279          * active reference - all objects on this list must also be
280          * on the active_list (of their final request).
281          */
282         struct i915_capture_list *capture_list;
283
284         /** Time at which this request was emitted, in jiffies. */
285         unsigned long emitted_jiffies;
286
287         /** timeline->request entry for this request */
288         struct list_head link;
289
290         I915_SELFTEST_DECLARE(struct {
291                 struct list_head link;
292                 unsigned long delay;
293         } mock;)
294 };
295
296 #define I915_FENCE_GFP (GFP_KERNEL | __GFP_RETRY_MAYFAIL | __GFP_NOWARN)
297
298 extern const struct dma_fence_ops i915_fence_ops;
299
300 static inline bool dma_fence_is_i915(const struct dma_fence *fence)
301 {
302         return fence->ops == &i915_fence_ops;
303 }
304
305 struct kmem_cache *i915_request_slab_cache(void);
306
307 struct i915_request * __must_check
308 __i915_request_create(struct intel_context *ce, gfp_t gfp);
309 struct i915_request * __must_check
310 i915_request_create(struct intel_context *ce);
311
312 void __i915_request_skip(struct i915_request *rq);
313 void i915_request_set_error_once(struct i915_request *rq, int error);
314 void i915_request_mark_eio(struct i915_request *rq);
315
316 struct i915_request *__i915_request_commit(struct i915_request *request);
317 void __i915_request_queue(struct i915_request *rq,
318                           const struct i915_sched_attr *attr);
319 void __i915_request_queue_bh(struct i915_request *rq);
320
321 bool i915_request_retire(struct i915_request *rq);
322 void i915_request_retire_upto(struct i915_request *rq);
323
324 static inline struct i915_request *
325 to_request(struct dma_fence *fence)
326 {
327         /* We assume that NULL fence/request are interoperable */
328         BUILD_BUG_ON(offsetof(struct i915_request, fence) != 0);
329         GEM_BUG_ON(fence && !dma_fence_is_i915(fence));
330         return container_of(fence, struct i915_request, fence);
331 }
332
333 static inline struct i915_request *
334 i915_request_get(struct i915_request *rq)
335 {
336         return to_request(dma_fence_get(&rq->fence));
337 }
338
339 static inline struct i915_request *
340 i915_request_get_rcu(struct i915_request *rq)
341 {
342         return to_request(dma_fence_get_rcu(&rq->fence));
343 }
344
345 static inline void
346 i915_request_put(struct i915_request *rq)
347 {
348         dma_fence_put(&rq->fence);
349 }
350
351 int i915_request_await_object(struct i915_request *to,
352                               struct drm_i915_gem_object *obj,
353                               bool write);
354 int i915_request_await_dma_fence(struct i915_request *rq,
355                                  struct dma_fence *fence);
356 int i915_request_await_execution(struct i915_request *rq,
357                                  struct dma_fence *fence,
358                                  void (*hook)(struct i915_request *rq,
359                                               struct dma_fence *signal));
360
361 void i915_request_add(struct i915_request *rq);
362
363 bool __i915_request_submit(struct i915_request *request);
364 void i915_request_submit(struct i915_request *request);
365
366 void __i915_request_unsubmit(struct i915_request *request);
367 void i915_request_unsubmit(struct i915_request *request);
368
369 long i915_request_wait(struct i915_request *rq,
370                        unsigned int flags,
371                        long timeout)
372         __attribute__((nonnull(1)));
373 #define I915_WAIT_INTERRUPTIBLE BIT(0)
374 #define I915_WAIT_PRIORITY      BIT(1) /* small priority bump for the request */
375 #define I915_WAIT_ALL           BIT(2) /* used by i915_gem_object_wait() */
376
377 void i915_request_show(struct drm_printer *m,
378                        const struct i915_request *rq,
379                        const char *prefix,
380                        int indent);
381
382 static inline bool i915_request_signaled(const struct i915_request *rq)
383 {
384         /* The request may live longer than its HWSP, so check flags first! */
385         return test_bit(DMA_FENCE_FLAG_SIGNALED_BIT, &rq->fence.flags);
386 }
387
388 static inline bool i915_request_is_active(const struct i915_request *rq)
389 {
390         return test_bit(I915_FENCE_FLAG_ACTIVE, &rq->fence.flags);
391 }
392
393 static inline bool i915_request_in_priority_queue(const struct i915_request *rq)
394 {
395         return test_bit(I915_FENCE_FLAG_PQUEUE, &rq->fence.flags);
396 }
397
398 static inline bool
399 i915_request_has_initial_breadcrumb(const struct i915_request *rq)
400 {
401         return test_bit(I915_FENCE_FLAG_INITIAL_BREADCRUMB, &rq->fence.flags);
402 }
403
404 /**
405  * Returns true if seq1 is later than seq2.
406  */
407 static inline bool i915_seqno_passed(u32 seq1, u32 seq2)
408 {
409         return (s32)(seq1 - seq2) >= 0;
410 }
411
412 static inline u32 __hwsp_seqno(const struct i915_request *rq)
413 {
414         const u32 *hwsp = READ_ONCE(rq->hwsp_seqno);
415
416         return READ_ONCE(*hwsp);
417 }
418
419 /**
420  * hwsp_seqno - the current breadcrumb value in the HW status page
421  * @rq: the request, to chase the relevant HW status page
422  *
423  * The emphasis in naming here is that hwsp_seqno() is not a property of the
424  * request, but an indication of the current HW state (associated with this
425  * request). Its value will change as the GPU executes more requests.
426  *
427  * Returns the current breadcrumb value in the associated HW status page (or
428  * the local timeline's equivalent) for this request. The request itself
429  * has the associated breadcrumb value of rq->fence.seqno, when the HW
430  * status page has that breadcrumb or later, this request is complete.
431  */
432 static inline u32 hwsp_seqno(const struct i915_request *rq)
433 {
434         u32 seqno;
435
436         rcu_read_lock(); /* the HWSP may be freed at runtime */
437         seqno = __hwsp_seqno(rq);
438         rcu_read_unlock();
439
440         return seqno;
441 }
442
443 static inline bool __i915_request_has_started(const struct i915_request *rq)
444 {
445         return i915_seqno_passed(__hwsp_seqno(rq), rq->fence.seqno - 1);
446 }
447
448 /**
449  * i915_request_started - check if the request has begun being executed
450  * @rq: the request
451  *
452  * If the timeline is not using initial breadcrumbs, a request is
453  * considered started if the previous request on its timeline (i.e.
454  * context) has been signaled.
455  *
456  * If the timeline is using semaphores, it will also be emitting an
457  * "initial breadcrumb" after the semaphores are complete and just before
458  * it began executing the user payload. A request can therefore be active
459  * on the HW and not yet started as it is still busywaiting on its
460  * dependencies (via HW semaphores).
461  *
462  * If the request has started, its dependencies will have been signaled
463  * (either by fences or by semaphores) and it will have begun processing
464  * the user payload.
465  *
466  * However, even if a request has started, it may have been preempted and
467  * so no longer active, or it may have already completed.
468  *
469  * See also i915_request_is_active().
470  *
471  * Returns true if the request has begun executing the user payload, or
472  * has completed:
473  */
474 static inline bool i915_request_started(const struct i915_request *rq)
475 {
476         bool result;
477
478         if (i915_request_signaled(rq))
479                 return true;
480
481         result = true;
482         rcu_read_lock(); /* the HWSP may be freed at runtime */
483         if (likely(!i915_request_signaled(rq)))
484                 /* Remember: started but may have since been preempted! */
485                 result = __i915_request_has_started(rq);
486         rcu_read_unlock();
487
488         return result;
489 }
490
491 /**
492  * i915_request_is_running - check if the request may actually be executing
493  * @rq: the request
494  *
495  * Returns true if the request is currently submitted to hardware, has passed
496  * its start point (i.e. the context is setup and not busywaiting). Note that
497  * it may no longer be running by the time the function returns!
498  */
499 static inline bool i915_request_is_running(const struct i915_request *rq)
500 {
501         bool result;
502
503         if (!i915_request_is_active(rq))
504                 return false;
505
506         rcu_read_lock();
507         result = __i915_request_has_started(rq) && i915_request_is_active(rq);
508         rcu_read_unlock();
509
510         return result;
511 }
512
513 /**
514  * i915_request_is_ready - check if the request is ready for execution
515  * @rq: the request
516  *
517  * Upon construction, the request is instructed to wait upon various
518  * signals before it is ready to be executed by the HW. That is, we do
519  * not want to start execution and read data before it is written. In practice,
520  * this is controlled with a mixture of interrupts and semaphores. Once
521  * the submit fence is completed, the backend scheduler will place the
522  * request into its queue and from there submit it for execution. So we
523  * can detect when a request is eligible for execution (and is under control
524  * of the scheduler) by querying where it is in any of the scheduler's lists.
525  *
526  * Returns true if the request is ready for execution (it may be inflight),
527  * false otherwise.
528  */
529 static inline bool i915_request_is_ready(const struct i915_request *rq)
530 {
531         return !list_empty(&rq->sched.link);
532 }
533
534 static inline bool __i915_request_is_complete(const struct i915_request *rq)
535 {
536         return i915_seqno_passed(__hwsp_seqno(rq), rq->fence.seqno);
537 }
538
539 static inline bool i915_request_completed(const struct i915_request *rq)
540 {
541         bool result;
542
543         if (i915_request_signaled(rq))
544                 return true;
545
546         result = true;
547         rcu_read_lock(); /* the HWSP may be freed at runtime */
548         if (likely(!i915_request_signaled(rq)))
549                 result = __i915_request_is_complete(rq);
550         rcu_read_unlock();
551
552         return result;
553 }
554
555 static inline void i915_request_mark_complete(struct i915_request *rq)
556 {
557         WRITE_ONCE(rq->hwsp_seqno, /* decouple from HWSP */
558                    (u32 *)&rq->fence.seqno);
559 }
560
561 static inline bool i915_request_has_waitboost(const struct i915_request *rq)
562 {
563         return test_bit(I915_FENCE_FLAG_BOOST, &rq->fence.flags);
564 }
565
566 static inline bool i915_request_has_nopreempt(const struct i915_request *rq)
567 {
568         /* Preemption should only be disabled very rarely */
569         return unlikely(test_bit(I915_FENCE_FLAG_NOPREEMPT, &rq->fence.flags));
570 }
571
572 static inline bool i915_request_has_sentinel(const struct i915_request *rq)
573 {
574         return unlikely(test_bit(I915_FENCE_FLAG_SENTINEL, &rq->fence.flags));
575 }
576
577 static inline bool i915_request_on_hold(const struct i915_request *rq)
578 {
579         return unlikely(test_bit(I915_FENCE_FLAG_HOLD, &rq->fence.flags));
580 }
581
582 static inline void i915_request_set_hold(struct i915_request *rq)
583 {
584         set_bit(I915_FENCE_FLAG_HOLD, &rq->fence.flags);
585 }
586
587 static inline void i915_request_clear_hold(struct i915_request *rq)
588 {
589         clear_bit(I915_FENCE_FLAG_HOLD, &rq->fence.flags);
590 }
591
592 static inline struct intel_timeline *
593 i915_request_timeline(const struct i915_request *rq)
594 {
595         /* Valid only while the request is being constructed (or retired). */
596         return rcu_dereference_protected(rq->timeline,
597                                          lockdep_is_held(&rcu_access_pointer(rq->timeline)->mutex));
598 }
599
600 static inline struct i915_gem_context *
601 i915_request_gem_context(const struct i915_request *rq)
602 {
603         /* Valid only while the request is being constructed (or retired). */
604         return rcu_dereference_protected(rq->context->gem_context, true);
605 }
606
607 static inline struct intel_timeline *
608 i915_request_active_timeline(const struct i915_request *rq)
609 {
610         /*
611          * When in use during submission, we are protected by a guarantee that
612          * the context/timeline is pinned and must remain pinned until after
613          * this submission.
614          */
615         return rcu_dereference_protected(rq->timeline,
616                                          lockdep_is_held(&rq->engine->active.lock));
617 }
618
619 #endif /* I915_REQUEST_H */
This page took 0.071478 seconds and 4 git commands to generate.