]> Git Repo - linux.git/blob - drivers/gpu/drm/i915/i915_request.h
Merge remote-tracking branch 'asoc/for-5.8' into asoc-linus
[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 i915_request;
47
48 struct i915_capture_list {
49         struct i915_capture_list *next;
50         struct i915_vma *vma;
51 };
52
53 #define RQ_TRACE(rq, fmt, ...) do {                                     \
54         const struct i915_request *rq__ = (rq);                         \
55         ENGINE_TRACE(rq__->engine, "fence %llx:%lld, current %d " fmt,  \
56                      rq__->fence.context, rq__->fence.seqno,            \
57                      hwsp_seqno(rq__), ##__VA_ARGS__);                  \
58 } while (0)
59
60 enum {
61         /*
62          * I915_FENCE_FLAG_ACTIVE - this request is currently submitted to HW.
63          *
64          * Set by __i915_request_submit() on handing over to HW, and cleared
65          * by __i915_request_unsubmit() if we preempt this request.
66          *
67          * Finally cleared for consistency on retiring the request, when
68          * we know the HW is no longer running this request.
69          *
70          * See i915_request_is_active()
71          */
72         I915_FENCE_FLAG_ACTIVE = DMA_FENCE_FLAG_USER_BITS,
73
74         /*
75          * I915_FENCE_FLAG_PQUEUE - this request is ready for execution
76          *
77          * Using the scheduler, when a request is ready for execution it is put
78          * into the priority queue, and removed from that queue when transferred
79          * to the HW runlists. We want to track its membership within the
80          * priority queue so that we can easily check before rescheduling.
81          *
82          * See i915_request_in_priority_queue()
83          */
84         I915_FENCE_FLAG_PQUEUE,
85
86         /*
87          * I915_FENCE_FLAG_HOLD - this request is currently on hold
88          *
89          * This request has been suspended, pending an ongoing investigation.
90          */
91         I915_FENCE_FLAG_HOLD,
92
93         /*
94          * I915_FENCE_FLAG_INITIAL_BREADCRUMB - this request has the initial
95          * breadcrumb that marks the end of semaphore waits and start of the
96          * user payload.
97          */
98         I915_FENCE_FLAG_INITIAL_BREADCRUMB,
99
100         /*
101          * I915_FENCE_FLAG_SIGNAL - this request is currently on signal_list
102          *
103          * Internal bookkeeping used by the breadcrumb code to track when
104          * a request is on the various signal_list.
105          */
106         I915_FENCE_FLAG_SIGNAL,
107
108         /*
109          * I915_FENCE_FLAG_NOPREEMPT - this request should not be preempted
110          *
111          * The execution of some requests should not be interrupted. This is
112          * a sensitive operation as it makes the request super important,
113          * blocking other higher priority work. Abuse of this flag will
114          * lead to quality of service issues.
115          */
116         I915_FENCE_FLAG_NOPREEMPT,
117
118         /*
119          * I915_FENCE_FLAG_SENTINEL - this request should be last in the queue
120          *
121          * A high priority sentinel request may be submitted to clear the
122          * submission queue. As it will be the only request in-flight, upon
123          * execution all other active requests will have been preempted and
124          * unsubmitted. This preemptive pulse is used to re-evaluate the
125          * in-flight requests, particularly in cases where an active context
126          * is banned and those active requests need to be cancelled.
127          */
128         I915_FENCE_FLAG_SENTINEL,
129
130         /*
131          * I915_FENCE_FLAG_BOOST - upclock the gpu for this request
132          *
133          * Some requests are more important than others! In particular, a
134          * request that the user is waiting on is typically required for
135          * interactive latency, for which we want to minimise by upclocking
136          * the GPU. Here we track such boost requests on a per-request basis.
137          */
138         I915_FENCE_FLAG_BOOST,
139 };
140
141 /**
142  * Request queue structure.
143  *
144  * The request queue allows us to note sequence numbers that have been emitted
145  * and may be associated with active buffers to be retired.
146  *
147  * By keeping this list, we can avoid having to do questionable sequence
148  * number comparisons on buffer last_read|write_seqno. It also allows an
149  * emission time to be associated with the request for tracking how far ahead
150  * of the GPU the submission is.
151  *
152  * When modifying this structure be very aware that we perform a lockless
153  * RCU lookup of it that may race against reallocation of the struct
154  * from the slab freelist. We intentionally do not zero the structure on
155  * allocation so that the lookup can use the dangling pointers (and is
156  * cogniscent that those pointers may be wrong). Instead, everything that
157  * needs to be initialised must be done so explicitly.
158  *
159  * The requests are reference counted.
160  */
161 struct i915_request {
162         struct dma_fence fence;
163         spinlock_t lock;
164
165         /** On Which ring this request was generated */
166         struct drm_i915_private *i915;
167
168         /**
169          * Context and ring buffer related to this request
170          * Contexts are refcounted, so when this request is associated with a
171          * context, we must increment the context's refcount, to guarantee that
172          * it persists while any request is linked to it. Requests themselves
173          * are also refcounted, so the request will only be freed when the last
174          * reference to it is dismissed, and the code in
175          * i915_request_free() will then decrement the refcount on the
176          * context.
177          */
178         struct intel_engine_cs *engine;
179         struct intel_context *context;
180         struct intel_ring *ring;
181         struct intel_timeline __rcu *timeline;
182         struct list_head signal_link;
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 list_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         struct drm_i915_file_private *file_priv;
291         /** file_priv list entry for this request */
292         struct list_head client_link;
293
294         I915_SELFTEST_DECLARE(struct {
295                 struct list_head link;
296                 unsigned long delay;
297         } mock;)
298 };
299
300 #define I915_FENCE_GFP (GFP_KERNEL | __GFP_RETRY_MAYFAIL | __GFP_NOWARN)
301
302 extern const struct dma_fence_ops i915_fence_ops;
303
304 static inline bool dma_fence_is_i915(const struct dma_fence *fence)
305 {
306         return fence->ops == &i915_fence_ops;
307 }
308
309 struct kmem_cache *i915_request_slab_cache(void);
310
311 struct i915_request * __must_check
312 __i915_request_create(struct intel_context *ce, gfp_t gfp);
313 struct i915_request * __must_check
314 i915_request_create(struct intel_context *ce);
315
316 void i915_request_set_error_once(struct i915_request *rq, int error);
317 void __i915_request_skip(struct i915_request *rq);
318
319 struct i915_request *__i915_request_commit(struct i915_request *request);
320 void __i915_request_queue(struct i915_request *rq,
321                           const struct i915_sched_attr *attr);
322
323 bool i915_request_retire(struct i915_request *rq);
324 void i915_request_retire_upto(struct i915_request *rq);
325
326 static inline struct i915_request *
327 to_request(struct dma_fence *fence)
328 {
329         /* We assume that NULL fence/request are interoperable */
330         BUILD_BUG_ON(offsetof(struct i915_request, fence) != 0);
331         GEM_BUG_ON(fence && !dma_fence_is_i915(fence));
332         return container_of(fence, struct i915_request, fence);
333 }
334
335 static inline struct i915_request *
336 i915_request_get(struct i915_request *rq)
337 {
338         return to_request(dma_fence_get(&rq->fence));
339 }
340
341 static inline struct i915_request *
342 i915_request_get_rcu(struct i915_request *rq)
343 {
344         return to_request(dma_fence_get_rcu(&rq->fence));
345 }
346
347 static inline void
348 i915_request_put(struct i915_request *rq)
349 {
350         dma_fence_put(&rq->fence);
351 }
352
353 int i915_request_await_object(struct i915_request *to,
354                               struct drm_i915_gem_object *obj,
355                               bool write);
356 int i915_request_await_dma_fence(struct i915_request *rq,
357                                  struct dma_fence *fence);
358 int i915_request_await_execution(struct i915_request *rq,
359                                  struct dma_fence *fence,
360                                  void (*hook)(struct i915_request *rq,
361                                               struct dma_fence *signal));
362
363 void i915_request_add(struct i915_request *rq);
364
365 bool __i915_request_submit(struct i915_request *request);
366 void i915_request_submit(struct i915_request *request);
367
368 void __i915_request_unsubmit(struct i915_request *request);
369 void i915_request_unsubmit(struct i915_request *request);
370
371 /* Note: part of the intel_breadcrumbs family */
372 bool i915_request_enable_breadcrumb(struct i915_request *request);
373 void i915_request_cancel_breadcrumb(struct i915_request *request);
374
375 long i915_request_wait(struct i915_request *rq,
376                        unsigned int flags,
377                        long timeout)
378         __attribute__((nonnull(1)));
379 #define I915_WAIT_INTERRUPTIBLE BIT(0)
380 #define I915_WAIT_PRIORITY      BIT(1) /* small priority bump for the request */
381 #define I915_WAIT_ALL           BIT(2) /* used by i915_gem_object_wait() */
382
383 static inline bool i915_request_signaled(const struct i915_request *rq)
384 {
385         /* The request may live longer than its HWSP, so check flags first! */
386         return test_bit(DMA_FENCE_FLAG_SIGNALED_BIT, &rq->fence.flags);
387 }
388
389 static inline bool i915_request_is_active(const struct i915_request *rq)
390 {
391         return test_bit(I915_FENCE_FLAG_ACTIVE, &rq->fence.flags);
392 }
393
394 static inline bool i915_request_in_priority_queue(const struct i915_request *rq)
395 {
396         return test_bit(I915_FENCE_FLAG_PQUEUE, &rq->fence.flags);
397 }
398
399 static inline bool
400 i915_request_has_initial_breadcrumb(const struct i915_request *rq)
401 {
402         return test_bit(I915_FENCE_FLAG_INITIAL_BREADCRUMB, &rq->fence.flags);
403 }
404
405 /**
406  * Returns true if seq1 is later than seq2.
407  */
408 static inline bool i915_seqno_passed(u32 seq1, u32 seq2)
409 {
410         return (s32)(seq1 - seq2) >= 0;
411 }
412
413 static inline u32 __hwsp_seqno(const struct i915_request *rq)
414 {
415         const u32 *hwsp = READ_ONCE(rq->hwsp_seqno);
416
417         return READ_ONCE(*hwsp);
418 }
419
420 /**
421  * hwsp_seqno - the current breadcrumb value in the HW status page
422  * @rq: the request, to chase the relevant HW status page
423  *
424  * The emphasis in naming here is that hwsp_seqno() is not a property of the
425  * request, but an indication of the current HW state (associated with this
426  * request). Its value will change as the GPU executes more requests.
427  *
428  * Returns the current breadcrumb value in the associated HW status page (or
429  * the local timeline's equivalent) for this request. The request itself
430  * has the associated breadcrumb value of rq->fence.seqno, when the HW
431  * status page has that breadcrumb or later, this request is complete.
432  */
433 static inline u32 hwsp_seqno(const struct i915_request *rq)
434 {
435         u32 seqno;
436
437         rcu_read_lock(); /* the HWSP may be freed at runtime */
438         seqno = __hwsp_seqno(rq);
439         rcu_read_unlock();
440
441         return seqno;
442 }
443
444 static inline bool __i915_request_has_started(const struct i915_request *rq)
445 {
446         return i915_seqno_passed(hwsp_seqno(rq), rq->fence.seqno - 1);
447 }
448
449 /**
450  * i915_request_started - check if the request has begun being executed
451  * @rq: the request
452  *
453  * If the timeline is not using initial breadcrumbs, a request is
454  * considered started if the previous request on its timeline (i.e.
455  * context) has been signaled.
456  *
457  * If the timeline is using semaphores, it will also be emitting an
458  * "initial breadcrumb" after the semaphores are complete and just before
459  * it began executing the user payload. A request can therefore be active
460  * on the HW and not yet started as it is still busywaiting on its
461  * dependencies (via HW semaphores).
462  *
463  * If the request has started, its dependencies will have been signaled
464  * (either by fences or by semaphores) and it will have begun processing
465  * the user payload.
466  *
467  * However, even if a request has started, it may have been preempted and
468  * so no longer active, or it may have already completed.
469  *
470  * See also i915_request_is_active().
471  *
472  * Returns true if the request has begun executing the user payload, or
473  * has completed:
474  */
475 static inline bool i915_request_started(const struct i915_request *rq)
476 {
477         if (i915_request_signaled(rq))
478                 return true;
479
480         /* Remember: started but may have since been preempted! */
481         return __i915_request_has_started(rq);
482 }
483
484 /**
485  * i915_request_is_running - check if the request may actually be executing
486  * @rq: the request
487  *
488  * Returns true if the request is currently submitted to hardware, has passed
489  * its start point (i.e. the context is setup and not busywaiting). Note that
490  * it may no longer be running by the time the function returns!
491  */
492 static inline bool i915_request_is_running(const struct i915_request *rq)
493 {
494         if (!i915_request_is_active(rq))
495                 return false;
496
497         return __i915_request_has_started(rq);
498 }
499
500 /**
501  * i915_request_is_ready - check if the request is ready for execution
502  * @rq: the request
503  *
504  * Upon construction, the request is instructed to wait upon various
505  * signals before it is ready to be executed by the HW. That is, we do
506  * not want to start execution and read data before it is written. In practice,
507  * this is controlled with a mixture of interrupts and semaphores. Once
508  * the submit fence is completed, the backend scheduler will place the
509  * request into its queue and from there submit it for execution. So we
510  * can detect when a request is eligible for execution (and is under control
511  * of the scheduler) by querying where it is in any of the scheduler's lists.
512  *
513  * Returns true if the request is ready for execution (it may be inflight),
514  * false otherwise.
515  */
516 static inline bool i915_request_is_ready(const struct i915_request *rq)
517 {
518         return !list_empty(&rq->sched.link);
519 }
520
521 static inline bool i915_request_completed(const struct i915_request *rq)
522 {
523         if (i915_request_signaled(rq))
524                 return true;
525
526         return i915_seqno_passed(hwsp_seqno(rq), rq->fence.seqno);
527 }
528
529 static inline void i915_request_mark_complete(struct i915_request *rq)
530 {
531         WRITE_ONCE(rq->hwsp_seqno, /* decouple from HWSP */
532                    (u32 *)&rq->fence.seqno);
533 }
534
535 static inline bool i915_request_has_waitboost(const struct i915_request *rq)
536 {
537         return test_bit(I915_FENCE_FLAG_BOOST, &rq->fence.flags);
538 }
539
540 static inline bool i915_request_has_nopreempt(const struct i915_request *rq)
541 {
542         /* Preemption should only be disabled very rarely */
543         return unlikely(test_bit(I915_FENCE_FLAG_NOPREEMPT, &rq->fence.flags));
544 }
545
546 static inline bool i915_request_has_sentinel(const struct i915_request *rq)
547 {
548         return unlikely(test_bit(I915_FENCE_FLAG_SENTINEL, &rq->fence.flags));
549 }
550
551 static inline bool i915_request_on_hold(const struct i915_request *rq)
552 {
553         return unlikely(test_bit(I915_FENCE_FLAG_HOLD, &rq->fence.flags));
554 }
555
556 static inline void i915_request_set_hold(struct i915_request *rq)
557 {
558         set_bit(I915_FENCE_FLAG_HOLD, &rq->fence.flags);
559 }
560
561 static inline void i915_request_clear_hold(struct i915_request *rq)
562 {
563         clear_bit(I915_FENCE_FLAG_HOLD, &rq->fence.flags);
564 }
565
566 static inline struct intel_timeline *
567 i915_request_timeline(struct i915_request *rq)
568 {
569         /* Valid only while the request is being constructed (or retired). */
570         return rcu_dereference_protected(rq->timeline,
571                                          lockdep_is_held(&rcu_access_pointer(rq->timeline)->mutex));
572 }
573
574 static inline struct i915_gem_context *
575 i915_request_gem_context(struct i915_request *rq)
576 {
577         /* Valid only while the request is being constructed (or retired). */
578         return rcu_dereference_protected(rq->context->gem_context, true);
579 }
580
581 static inline struct intel_timeline *
582 i915_request_active_timeline(struct i915_request *rq)
583 {
584         /*
585          * When in use during submission, we are protected by a guarantee that
586          * the context/timeline is pinned and must remain pinned until after
587          * this submission.
588          */
589         return rcu_dereference_protected(rq->timeline,
590                                          lockdep_is_held(&rq->engine->active.lock));
591 }
592
593 #endif /* I915_REQUEST_H */
This page took 0.068227 seconds and 4 git commands to generate.