drivers/gpu/drm/radeon/radeon_ring.c

   1 /*
   2  * Copyright 2008 Advanced Micro Devices, Inc.
   3  * Copyright 2008 Red Hat Inc.
   4  * Copyright 2009 Jerome Glisse.
   5  *
   6  * Permission is hereby granted, free of charge, to any person obtaining a
   7  * copy of this software and associated documentation files (the "Software"),
   8  * to deal in the Software without restriction, including without limitation
   9  * the rights to use, copy, modify, merge, publish, distribute, sublicense,
  10  * and/or sell copies of the Software, and to permit persons to whom the
  11  * Software is furnished to do so, subject to the following conditions:
  12  *
  13  * The above copyright notice and this permission notice shall be included in
  14  * all copies or substantial portions of the Software.
  15  *
  16  * THE SOFTWARE IS PROVIDED "AS IS", WITHOUT WARRANTY OF ANY KIND, EXPRESS OR
  17  * IMPLIED, INCLUDING BUT NOT LIMITED TO THE WARRANTIES OF MERCHANTABILITY,
  18  * FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE AND NONINFRINGEMENT.  IN NO EVENT SHALL
  19  * THE COPYRIGHT HOLDER(S) OR AUTHOR(S) BE LIABLE FOR ANY CLAIM, DAMAGES OR
  20  * OTHER LIABILITY, WHETHER IN AN ACTION OF CONTRACT, TORT OR OTHERWISE,
  21  * ARISING FROM, OUT OF OR IN CONNECTION WITH THE SOFTWARE OR THE USE OR
  22  * OTHER DEALINGS IN THE SOFTWARE.
  23  *
  24  * Authors: Dave Airlie
  25  *          Alex Deucher
  26  *          Jerome Glisse
  27  *          Christian König
  28  */
  29
  30 #include <linux/debugfs.h>
  31
  32 #include <drm/drm_device.h>
  33 #include <drm/drm_file.h>
  34
  35 #include "radeon.h"
  36
  37 /*
  38  * Rings
  39  * Most engines on the GPU are fed via ring buffers.  Ring
  40  * buffers are areas of GPU accessible memory that the host
  41  * writes commands into and the GPU reads commands out of.
  42  * There is a rptr (read pointer) that determines where the
  43  * GPU is currently reading, and a wptr (write pointer)
  44  * which determines where the host has written.  When the
  45  * pointers are equal, the ring is idle.  When the host
  46  * writes commands to the ring buffer, it increments the
  47  * wptr.  The GPU then starts fetching commands and executes
  48  * them until the pointers are equal again.
  49  */
  50 static void radeon_debugfs_ring_init(struct radeon_device *rdev, struct radeon_ring *ring);
  51
  52 /**
  53  * radeon_ring_supports_scratch_reg - check if the ring supports
  54  * writing to scratch registers
  55  *
  56  * @rdev: radeon_device pointer
  57  * @ring: radeon_ring structure holding ring information
  58  *
  59  * Check if a specific ring supports writing to scratch registers (all asics).
  60  * Returns true if the ring supports writing to scratch regs, false if not.
  61  */
  62 bool radeon_ring_supports_scratch_reg(struct radeon_device *rdev,
  63                                       struct radeon_ring *ring)
  64 {
  65         switch (ring->idx) {
  66         case RADEON_RING_TYPE_GFX_INDEX:
  67         case CAYMAN_RING_TYPE_CP1_INDEX:
  68         case CAYMAN_RING_TYPE_CP2_INDEX:
  69                 return true;
  70         default:
  71                 return false;
  72         }
  73 }
  74
  75 /**
  76  * radeon_ring_free_size - update the free size
  77  *
  78  * @rdev: radeon_device pointer
  79  * @ring: radeon_ring structure holding ring information
  80  *
  81  * Update the free dw slots in the ring buffer (all asics).
  82  */
  83 void radeon_ring_free_size(struct radeon_device *rdev, struct radeon_ring *ring)
  84 {
  85         uint32_t rptr = radeon_ring_get_rptr(rdev, ring);
  86
  87         /* This works because ring_size is a power of 2 */
  88         ring->ring_free_dw = rptr + (ring->ring_size / 4);
  89         ring->ring_free_dw -= ring->wptr;
  90         ring->ring_free_dw &= ring->ptr_mask;
  91         if (!ring->ring_free_dw) {
  92                 /* this is an empty ring */
  93                 ring->ring_free_dw = ring->ring_size / 4;
  94                 /*  update lockup info to avoid false positive */
  95                 radeon_ring_lockup_update(rdev, ring);
  96         }
  97 }
  98
  99 /**
 100  * radeon_ring_alloc - allocate space on the ring buffer
 101  *
 102  * @rdev: radeon_device pointer
 103  * @ring: radeon_ring structure holding ring information
 104  * @ndw: number of dwords to allocate in the ring buffer
 105  *
 106  * Allocate @ndw dwords in the ring buffer (all asics).
 107  * Returns 0 on success, error on failure.
 108  */
 109 int radeon_ring_alloc(struct radeon_device *rdev, struct radeon_ring *ring, unsigned ndw)
 110 {
 111         int r;
 112
 113         /* make sure we aren't trying to allocate more space than there is on the ring */
 114         if (ndw > (ring->ring_size / 4))
 115                 return -ENOMEM;
 116         /* Align requested size with padding so unlock_commit can
 117          * pad safely */
 118         radeon_ring_free_size(rdev, ring);
 119         ndw = (ndw + ring->align_mask) & ~ring->align_mask;
 120         while (ndw > (ring->ring_free_dw - 1)) {
 121                 radeon_ring_free_size(rdev, ring);
 122                 if (ndw < ring->ring_free_dw) {
 123                         break;
 124                 }
 125                 r = radeon_fence_wait_next(rdev, ring->idx);
 126                 if (r)
 127                         return r;
 128         }
 129         ring->count_dw = ndw;
 130         ring->wptr_old = ring->wptr;
 131         return 0;
 132 }
 133
 134 /**
 135  * radeon_ring_lock - lock the ring and allocate space on it
 136  *
 137  * @rdev: radeon_device pointer
 138  * @ring: radeon_ring structure holding ring information
 139  * @ndw: number of dwords to allocate in the ring buffer
 140  *
 141  * Lock the ring and allocate @ndw dwords in the ring buffer
 142  * (all asics).
 143  * Returns 0 on success, error on failure.
 144  */
 145 int radeon_ring_lock(struct radeon_device *rdev, struct radeon_ring *ring, unsigned ndw)
 146 {
 147         int r;
 148
 149         mutex_lock(&rdev->ring_lock);
 150         r = radeon_ring_alloc(rdev, ring, ndw);
 151         if (r) {
 152                 mutex_unlock(&rdev->ring_lock);
 153                 return r;
 154         }
 155         return 0;
 156 }
 157
 158 /**
 159  * radeon_ring_commit - tell the GPU to execute the new
 160  * commands on the ring buffer
 161  *
 162  * @rdev: radeon_device pointer
 163  * @ring: radeon_ring structure holding ring information
 164  * @hdp_flush: Whether or not to perform an HDP cache flush
 165  *
 166  * Update the wptr (write pointer) to tell the GPU to
 167  * execute new commands on the ring buffer (all asics).
 168  */
 169 void radeon_ring_commit(struct radeon_device *rdev, struct radeon_ring *ring,
 170                         bool hdp_flush)
 171 {
 172         /* If we are emitting the HDP flush via the ring buffer, we need to
 173          * do it before padding.
 174          */
 175         if (hdp_flush && rdev->asic->ring[ring->idx]->hdp_flush)
 176                 rdev->asic->ring[ring->idx]->hdp_flush(rdev, ring);
 177         /* We pad to match fetch size */
 178         while (ring->wptr & ring->align_mask) {
 179                 radeon_ring_write(ring, ring->nop);
 180         }
 181         mb();
 182         /* If we are emitting the HDP flush via MMIO, we need to do it after
 183          * all CPU writes to VRAM finished.
 184          */
 185         if (hdp_flush && rdev->asic->mmio_hdp_flush)
 186                 rdev->asic->mmio_hdp_flush(rdev);
 187         radeon_ring_set_wptr(rdev, ring);
 188 }
 189
 190 /**
 191  * radeon_ring_unlock_commit - tell the GPU to execute the new
 192  * commands on the ring buffer and unlock it
 193  *
 194  * @rdev: radeon_device pointer
 195  * @ring: radeon_ring structure holding ring information
 196  * @hdp_flush: Whether or not to perform an HDP cache flush
 197  *
 198  * Call radeon_ring_commit() then unlock the ring (all asics).
 199  */
 200 void radeon_ring_unlock_commit(struct radeon_device *rdev, struct radeon_ring *ring,
 201                                bool hdp_flush)
 202 {
 203         radeon_ring_commit(rdev, ring, hdp_flush);
 204         mutex_unlock(&rdev->ring_lock);
 205 }
 206
 207 /**
 208  * radeon_ring_undo - reset the wptr
 209  *
 210  * @ring: radeon_ring structure holding ring information
 211  *
 212  * Reset the driver's copy of the wptr (all asics).
 213  */
 214 void radeon_ring_undo(struct radeon_ring *ring)
 215 {
 216         ring->wptr = ring->wptr_old;
 217 }
 218
 219 /**
 220  * radeon_ring_unlock_undo - reset the wptr and unlock the ring
 221  *
 222  * @rdev:       radeon device structure
 223  * @ring: radeon_ring structure holding ring information
 224  *
 225  * Call radeon_ring_undo() then unlock the ring (all asics).
 226  */
 227 void radeon_ring_unlock_undo(struct radeon_device *rdev, struct radeon_ring *ring)
 228 {
 229         radeon_ring_undo(ring);
 230         mutex_unlock(&rdev->ring_lock);
 231 }
 232
 233 /**
 234  * radeon_ring_lockup_update - update lockup variables
 235  *
 236  * @rdev:       radeon device structure
 237  * @ring: radeon_ring structure holding ring information
 238  *
 239  * Update the last rptr value and timestamp (all asics).
 240  */
 241 void radeon_ring_lockup_update(struct radeon_device *rdev,
 242                                struct radeon_ring *ring)
 243 {
 244         atomic_set(&ring->last_rptr, radeon_ring_get_rptr(rdev, ring));
 245         atomic64_set(&ring->last_activity, jiffies_64);
 246 }
 247
 248 /**
 249  * radeon_ring_test_lockup() - check if ring is lockedup by recording information
 250  * @rdev:       radeon device structure
 251  * @ring:       radeon_ring structure holding ring information
 252  *
 253  */
 254 bool radeon_ring_test_lockup(struct radeon_device *rdev, struct radeon_ring *ring)
 255 {
 256         uint32_t rptr = radeon_ring_get_rptr(rdev, ring);
 257         uint64_t last = atomic64_read(&ring->last_activity);
 258         uint64_t elapsed;
 259
 260         if (rptr != atomic_read(&ring->last_rptr)) {
 261                 /* ring is still working, no lockup */
 262                 radeon_ring_lockup_update(rdev, ring);
 263                 return false;
 264         }
 265
 266         elapsed = jiffies_to_msecs(jiffies_64 - last);
 267         if (radeon_lockup_timeout && elapsed >= radeon_lockup_timeout) {
 268                 dev_err(rdev->dev, "ring %d stalled for more than %llumsec\n",
 269                         ring->idx, elapsed);
 270                 return true;
 271         }
 272         /* give a chance to the GPU ... */
 273         return false;
 274 }
 275
 276 /**
 277  * radeon_ring_backup - Back up the content of a ring
 278  *
 279  * @rdev: radeon_device pointer
 280  * @ring: the ring we want to back up
 281  * @data: placeholder for returned commit data
 282  *
 283  * Saves all unprocessed commits from a ring, returns the number of dwords saved.
 284  */
 285 unsigned radeon_ring_backup(struct radeon_device *rdev, struct radeon_ring *ring,
 286                             uint32_t **data)
 287 {
 288         unsigned size, ptr, i;
 289
 290         /* just in case lock the ring */
 291         mutex_lock(&rdev->ring_lock);
 292         *data = NULL;
 293
 294         if (ring->ring_obj == NULL) {
 295                 mutex_unlock(&rdev->ring_lock);
 296                 return 0;
 297         }
 298
 299         /* it doesn't make sense to save anything if all fences are signaled */
 300         if (!radeon_fence_count_emitted(rdev, ring->idx)) {
 301                 mutex_unlock(&rdev->ring_lock);
 302                 return 0;
 303         }
 304
 305         /* calculate the number of dw on the ring */
 306         if (ring->rptr_save_reg)
 307                 ptr = RREG32(ring->rptr_save_reg);
 308         else if (rdev->wb.enabled)
 309                 ptr = le32_to_cpu(*ring->next_rptr_cpu_addr);
 310         else {
 311                 /* no way to read back the next rptr */
 312                 mutex_unlock(&rdev->ring_lock);
 313                 return 0;
 314         }
 315
 316         size = ring->wptr + (ring->ring_size / 4);
 317         size -= ptr;
 318         size &= ring->ptr_mask;
 319         if (size == 0) {
 320                 mutex_unlock(&rdev->ring_lock);
 321                 return 0;
 322         }
 323
 324         /* and then save the content of the ring */
 325         *data = kvmalloc_array(size, sizeof(uint32_t), GFP_KERNEL);
 326         if (!*data) {
 327                 mutex_unlock(&rdev->ring_lock);
 328                 return 0;
 329         }
 330         for (i = 0; i < size; ++i) {
 331                 (*data)[i] = ring->ring[ptr++];
 332                 ptr &= ring->ptr_mask;
 333         }
 334
 335         mutex_unlock(&rdev->ring_lock);
 336         return size;
 337 }
 338
 339 /**
 340  * radeon_ring_restore - append saved commands to the ring again
 341  *
 342  * @rdev: radeon_device pointer
 343  * @ring: ring to append commands to
 344  * @size: number of dwords we want to write
 345  * @data: saved commands
 346  *
 347  * Allocates space on the ring and restore the previously saved commands.
 348  */
 349 int radeon_ring_restore(struct radeon_device *rdev, struct radeon_ring *ring,
 350                         unsigned size, uint32_t *data)
 351 {
 352         int i, r;
 353
 354         if (!size || !data)
 355                 return 0;
 356
 357         /* restore the saved ring content */
 358         r = radeon_ring_lock(rdev, ring, size);
 359         if (r)
 360                 return r;
 361
 362         for (i = 0; i < size; ++i) {
 363                 radeon_ring_write(ring, data[i]);
 364         }
 365
 366         radeon_ring_unlock_commit(rdev, ring, false);
 367         kvfree(data);
 368         return 0;
 369 }
 370
 371 /**
 372  * radeon_ring_init - init driver ring struct.
 373  *
 374  * @rdev: radeon_device pointer
 375  * @ring: radeon_ring structure holding ring information
 376  * @ring_size: size of the ring
 377  * @rptr_offs: offset of the rptr writeback location in the WB buffer
 378  * @nop: nop packet for this ring
 379  *
 380  * Initialize the driver information for the selected ring (all asics).
 381  * Returns 0 on success, error on failure.
 382  */
 383 int radeon_ring_init(struct radeon_device *rdev, struct radeon_ring *ring, unsigned ring_size,
 384                      unsigned rptr_offs, u32 nop)
 385 {
 386         int r;
 387
 388         ring->ring_size = ring_size;
 389         ring->rptr_offs = rptr_offs;
 390         ring->nop = nop;
 391         ring->rdev = rdev;
 392         /* Allocate ring buffer */
 393         if (ring->ring_obj == NULL) {
 394                 r = radeon_bo_create(rdev, ring->ring_size, PAGE_SIZE, true,
 395                                      RADEON_GEM_DOMAIN_GTT, 0, NULL,
 396                                      NULL, &ring->ring_obj);
 397                 if (r) {
 398                         dev_err(rdev->dev, "(%d) ring create failed\n", r);
 399                         return r;
 400                 }
 401                 r = radeon_bo_reserve(ring->ring_obj, false);
 402                 if (unlikely(r != 0))
 403                         return r;
 404                 r = radeon_bo_pin(ring->ring_obj, RADEON_GEM_DOMAIN_GTT,
 405                                         &ring->gpu_addr);
 406                 if (r) {
 407                         radeon_bo_unreserve(ring->ring_obj);
 408                         dev_err(rdev->dev, "(%d) ring pin failed\n", r);
 409                         return r;
 410                 }
 411                 r = radeon_bo_kmap(ring->ring_obj,
 412                                        (void **)&ring->ring);
 413                 radeon_bo_unreserve(ring->ring_obj);
 414                 if (r) {
 415                         dev_err(rdev->dev, "(%d) ring map failed\n", r);
 416                         return r;
 417                 }
 418                 radeon_debugfs_ring_init(rdev, ring);
 419         }
 420         ring->ptr_mask = (ring->ring_size / 4) - 1;
 421         ring->ring_free_dw = ring->ring_size / 4;
 422         if (rdev->wb.enabled) {
 423                 u32 index = RADEON_WB_RING0_NEXT_RPTR + (ring->idx * 4);
 424                 ring->next_rptr_gpu_addr = rdev->wb.gpu_addr + index;
 425                 ring->next_rptr_cpu_addr = &rdev->wb.wb[index/4];
 426         }
 427         radeon_ring_lockup_update(rdev, ring);
 428         return 0;
 429 }
 430
 431 /**
 432  * radeon_ring_fini - tear down the driver ring struct.
 433  *
 434  * @rdev: radeon_device pointer
 435  * @ring: radeon_ring structure holding ring information
 436  *
 437  * Tear down the driver information for the selected ring (all asics).
 438  */
 439 void radeon_ring_fini(struct radeon_device *rdev, struct radeon_ring *ring)
 440 {
 441         int r;
 442         struct radeon_bo *ring_obj;
 443
 444         mutex_lock(&rdev->ring_lock);
 445         ring_obj = ring->ring_obj;
 446         ring->ready = false;
 447         ring->ring = NULL;
 448         ring->ring_obj = NULL;
 449         mutex_unlock(&rdev->ring_lock);
 450
 451         if (ring_obj) {
 452                 r = radeon_bo_reserve(ring_obj, false);
 453                 if (likely(r == 0)) {
 454                         radeon_bo_kunmap(ring_obj);
 455                         radeon_bo_unpin(ring_obj);
 456                         radeon_bo_unreserve(ring_obj);
 457                 }
 458                 radeon_bo_unref(&ring_obj);
 459         }
 460 }
 461
 462 /*
 463  * Debugfs info
 464  */
 465 #if defined(CONFIG_DEBUG_FS)
 466
 467 static int radeon_debugfs_ring_info_show(struct seq_file *m, void *unused)
 468 {
 469         struct radeon_ring *ring = m->private;
 470         struct radeon_device *rdev = ring->rdev;
 471
 472         uint32_t rptr, wptr, rptr_next;
 473         unsigned count, i, j;
 474
 475         radeon_ring_free_size(rdev, ring);
 476         count = (ring->ring_size / 4) - ring->ring_free_dw;
 477
 478         wptr = radeon_ring_get_wptr(rdev, ring);
 479         seq_printf(m, "wptr: 0x%08x [%5d]\n",
 480                    wptr, wptr);
 481
 482         rptr = radeon_ring_get_rptr(rdev, ring);
 483         seq_printf(m, "rptr: 0x%08x [%5d]\n",
 484                    rptr, rptr);
 485
 486         if (ring->rptr_save_reg) {
 487                 rptr_next = RREG32(ring->rptr_save_reg);
 488                 seq_printf(m, "rptr next(0x%04x): 0x%08x [%5d]\n",
 489                            ring->rptr_save_reg, rptr_next, rptr_next);
 490         } else
 491                 rptr_next = ~0;
 492
 493         seq_printf(m, "driver's copy of the wptr: 0x%08x [%5d]\n",
 494                    ring->wptr, ring->wptr);
 495         seq_printf(m, "last semaphore signal addr : 0x%016llx\n",
 496                    ring->last_semaphore_signal_addr);
 497         seq_printf(m, "last semaphore wait addr   : 0x%016llx\n",
 498                    ring->last_semaphore_wait_addr);
 499         seq_printf(m, "%u free dwords in ring\n", ring->ring_free_dw);
 500         seq_printf(m, "%u dwords in ring\n", count);
 501
 502         if (!ring->ring)
 503                 return 0;
 504
 505         /* print 8 dw before current rptr as often it's the last executed
 506          * packet that is the root issue
 507          */
 508         i = (rptr + ring->ptr_mask + 1 - 32) & ring->ptr_mask;
 509         for (j = 0; j <= (count + 32); j++) {
 510                 seq_printf(m, "r[%5d]=0x%08x", i, ring->ring[i]);
 511                 if (rptr == i)
 512                         seq_puts(m, " *");
 513                 if (rptr_next == i)
 514                         seq_puts(m, " #");
 515                 seq_puts(m, "\n");
 516                 i = (i + 1) & ring->ptr_mask;
 517         }
 518         return 0;
 519 }
 520
 521 DEFINE_SHOW_ATTRIBUTE(radeon_debugfs_ring_info);
 522
 523 static const char *radeon_debugfs_ring_idx_to_name(uint32_t ridx)
 524 {
 525         switch (ridx) {
 526         case RADEON_RING_TYPE_GFX_INDEX:
 527                 return "radeon_ring_gfx";
 528         case CAYMAN_RING_TYPE_CP1_INDEX:
 529                 return "radeon_ring_cp1";
 530         case CAYMAN_RING_TYPE_CP2_INDEX:
 531                 return "radeon_ring_cp2";
 532         case R600_RING_TYPE_DMA_INDEX:
 533                 return "radeon_ring_dma1";
 534         case CAYMAN_RING_TYPE_DMA1_INDEX:
 535                 return "radeon_ring_dma2";
 536         case R600_RING_TYPE_UVD_INDEX:
 537                 return "radeon_ring_uvd";
 538         case TN_RING_TYPE_VCE1_INDEX:
 539                 return "radeon_ring_vce1";
 540         case TN_RING_TYPE_VCE2_INDEX:
 541                 return "radeon_ring_vce2";
 542         default:
 543                 return NULL;
 544
 545         }
 546 }
 547 #endif
 548
 549 static void radeon_debugfs_ring_init(struct radeon_device *rdev, struct radeon_ring *ring)
 550 {
 551 #if defined(CONFIG_DEBUG_FS)
 552         const char *ring_name = radeon_debugfs_ring_idx_to_name(ring->idx);
 553         struct dentry *root = rdev_to_drm(rdev)->primary->debugfs_root;
 554
 555         if (ring_name)
 556                 debugfs_create_file(ring_name, 0444, root, ring,
 557                                     &radeon_debugfs_ring_info_fops);
 558
 559 #endif
 560 }