GNU Linux-libre 4.19.286-gnu1
[releases.git] / drivers / gpu / drm / i915 / i915_perf.c
1 /*
2  * Copyright © 2015-2016 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  * Authors:
24  *   Robert Bragg <robert@sixbynine.org>
25  */
26
27
28 /**
29  * DOC: i915 Perf Overview
30  *
31  * Gen graphics supports a large number of performance counters that can help
32  * driver and application developers understand and optimize their use of the
33  * GPU.
34  *
35  * This i915 perf interface enables userspace to configure and open a file
36  * descriptor representing a stream of GPU metrics which can then be read() as
37  * a stream of sample records.
38  *
39  * The interface is particularly suited to exposing buffered metrics that are
40  * captured by DMA from the GPU, unsynchronized with and unrelated to the CPU.
41  *
42  * Streams representing a single context are accessible to applications with a
43  * corresponding drm file descriptor, such that OpenGL can use the interface
44  * without special privileges. Access to system-wide metrics requires root
45  * privileges by default, unless changed via the dev.i915.perf_event_paranoid
46  * sysctl option.
47  *
48  */
49
50 /**
51  * DOC: i915 Perf History and Comparison with Core Perf
52  *
53  * The interface was initially inspired by the core Perf infrastructure but
54  * some notable differences are:
55  *
56  * i915 perf file descriptors represent a "stream" instead of an "event"; where
57  * a perf event primarily corresponds to a single 64bit value, while a stream
58  * might sample sets of tightly-coupled counters, depending on the
59  * configuration.  For example the Gen OA unit isn't designed to support
60  * orthogonal configurations of individual counters; it's configured for a set
61  * of related counters. Samples for an i915 perf stream capturing OA metrics
62  * will include a set of counter values packed in a compact HW specific format.
63  * The OA unit supports a number of different packing formats which can be
64  * selected by the user opening the stream. Perf has support for grouping
65  * events, but each event in the group is configured, validated and
66  * authenticated individually with separate system calls.
67  *
68  * i915 perf stream configurations are provided as an array of u64 (key,value)
69  * pairs, instead of a fixed struct with multiple miscellaneous config members,
70  * interleaved with event-type specific members.
71  *
72  * i915 perf doesn't support exposing metrics via an mmap'd circular buffer.
73  * The supported metrics are being written to memory by the GPU unsynchronized
74  * with the CPU, using HW specific packing formats for counter sets. Sometimes
75  * the constraints on HW configuration require reports to be filtered before it
76  * would be acceptable to expose them to unprivileged applications - to hide
77  * the metrics of other processes/contexts. For these use cases a read() based
78  * interface is a good fit, and provides an opportunity to filter data as it
79  * gets copied from the GPU mapped buffers to userspace buffers.
80  *
81  *
82  * Issues hit with first prototype based on Core Perf
83  * ~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~
84  *
85  * The first prototype of this driver was based on the core perf
86  * infrastructure, and while we did make that mostly work, with some changes to
87  * perf, we found we were breaking or working around too many assumptions baked
88  * into perf's currently cpu centric design.
89  *
90  * In the end we didn't see a clear benefit to making perf's implementation and
91  * interface more complex by changing design assumptions while we knew we still
92  * wouldn't be able to use any existing perf based userspace tools.
93  *
94  * Also considering the Gen specific nature of the Observability hardware and
95  * how userspace will sometimes need to combine i915 perf OA metrics with
96  * side-band OA data captured via MI_REPORT_PERF_COUNT commands; we're
97  * expecting the interface to be used by a platform specific userspace such as
98  * OpenGL or tools. This is to say; we aren't inherently missing out on having
99  * a standard vendor/architecture agnostic interface by not using perf.
100  *
101  *
102  * For posterity, in case we might re-visit trying to adapt core perf to be
103  * better suited to exposing i915 metrics these were the main pain points we
104  * hit:
105  *
106  * - The perf based OA PMU driver broke some significant design assumptions:
107  *
108  *   Existing perf pmus are used for profiling work on a cpu and we were
109  *   introducing the idea of _IS_DEVICE pmus with different security
110  *   implications, the need to fake cpu-related data (such as user/kernel
111  *   registers) to fit with perf's current design, and adding _DEVICE records
112  *   as a way to forward device-specific status records.
113  *
114  *   The OA unit writes reports of counters into a circular buffer, without
115  *   involvement from the CPU, making our PMU driver the first of a kind.
116  *
117  *   Given the way we were periodically forward data from the GPU-mapped, OA
118  *   buffer to perf's buffer, those bursts of sample writes looked to perf like
119  *   we were sampling too fast and so we had to subvert its throttling checks.
120  *
121  *   Perf supports groups of counters and allows those to be read via
122  *   transactions internally but transactions currently seem designed to be
123  *   explicitly initiated from the cpu (say in response to a userspace read())
124  *   and while we could pull a report out of the OA buffer we can't
125  *   trigger a report from the cpu on demand.
126  *
127  *   Related to being report based; the OA counters are configured in HW as a
128  *   set while perf generally expects counter configurations to be orthogonal.
129  *   Although counters can be associated with a group leader as they are
130  *   opened, there's no clear precedent for being able to provide group-wide
131  *   configuration attributes (for example we want to let userspace choose the
132  *   OA unit report format used to capture all counters in a set, or specify a
133  *   GPU context to filter metrics on). We avoided using perf's grouping
134  *   feature and forwarded OA reports to userspace via perf's 'raw' sample
135  *   field. This suited our userspace well considering how coupled the counters
136  *   are when dealing with normalizing. It would be inconvenient to split
137  *   counters up into separate events, only to require userspace to recombine
138  *   them. For Mesa it's also convenient to be forwarded raw, periodic reports
139  *   for combining with the side-band raw reports it captures using
140  *   MI_REPORT_PERF_COUNT commands.
141  *
142  *   - As a side note on perf's grouping feature; there was also some concern
143  *     that using PERF_FORMAT_GROUP as a way to pack together counter values
144  *     would quite drastically inflate our sample sizes, which would likely
145  *     lower the effective sampling resolutions we could use when the available
146  *     memory bandwidth is limited.
147  *
148  *     With the OA unit's report formats, counters are packed together as 32
149  *     or 40bit values, with the largest report size being 256 bytes.
150  *
151  *     PERF_FORMAT_GROUP values are 64bit, but there doesn't appear to be a
152  *     documented ordering to the values, implying PERF_FORMAT_ID must also be
153  *     used to add a 64bit ID before each value; giving 16 bytes per counter.
154  *
155  *   Related to counter orthogonality; we can't time share the OA unit, while
156  *   event scheduling is a central design idea within perf for allowing
157  *   userspace to open + enable more events than can be configured in HW at any
158  *   one time.  The OA unit is not designed to allow re-configuration while in
159  *   use. We can't reconfigure the OA unit without losing internal OA unit
160  *   state which we can't access explicitly to save and restore. Reconfiguring
161  *   the OA unit is also relatively slow, involving ~100 register writes. From
162  *   userspace Mesa also depends on a stable OA configuration when emitting
163  *   MI_REPORT_PERF_COUNT commands and importantly the OA unit can't be
164  *   disabled while there are outstanding MI_RPC commands lest we hang the
165  *   command streamer.
166  *
167  *   The contents of sample records aren't extensible by device drivers (i.e.
168  *   the sample_type bits). As an example; Sourab Gupta had been looking to
169  *   attach GPU timestamps to our OA samples. We were shoehorning OA reports
170  *   into sample records by using the 'raw' field, but it's tricky to pack more
171  *   than one thing into this field because events/core.c currently only lets a
172  *   pmu give a single raw data pointer plus len which will be copied into the
173  *   ring buffer. To include more than the OA report we'd have to copy the
174  *   report into an intermediate larger buffer. I'd been considering allowing a
175  *   vector of data+len values to be specified for copying the raw data, but
176  *   it felt like a kludge to being using the raw field for this purpose.
177  *
178  * - It felt like our perf based PMU was making some technical compromises
179  *   just for the sake of using perf:
180  *
181  *   perf_event_open() requires events to either relate to a pid or a specific
182  *   cpu core, while our device pmu related to neither.  Events opened with a
183  *   pid will be automatically enabled/disabled according to the scheduling of
184  *   that process - so not appropriate for us. When an event is related to a
185  *   cpu id, perf ensures pmu methods will be invoked via an inter process
186  *   interrupt on that core. To avoid invasive changes our userspace opened OA
187  *   perf events for a specific cpu. This was workable but it meant the
188  *   majority of the OA driver ran in atomic context, including all OA report
189  *   forwarding, which wasn't really necessary in our case and seems to make
190  *   our locking requirements somewhat complex as we handled the interaction
191  *   with the rest of the i915 driver.
192  */
193
194 #include <linux/anon_inodes.h>
195 #include <linux/sizes.h>
196 #include <linux/uuid.h>
197
198 #include "i915_drv.h"
199 #include "i915_oa_hsw.h"
200 #include "i915_oa_bdw.h"
201 #include "i915_oa_chv.h"
202 #include "i915_oa_sklgt2.h"
203 #include "i915_oa_sklgt3.h"
204 #include "i915_oa_sklgt4.h"
205 #include "i915_oa_bxt.h"
206 #include "i915_oa_kblgt2.h"
207 #include "i915_oa_kblgt3.h"
208 #include "i915_oa_glk.h"
209 #include "i915_oa_cflgt2.h"
210 #include "i915_oa_cflgt3.h"
211 #include "i915_oa_cnl.h"
212 #include "i915_oa_icl.h"
213
214 /* HW requires this to be a power of two, between 128k and 16M, though driver
215  * is currently generally designed assuming the largest 16M size is used such
216  * that the overflow cases are unlikely in normal operation.
217  */
218 #define OA_BUFFER_SIZE          SZ_16M
219
220 #define OA_TAKEN(tail, head)    ((tail - head) & (OA_BUFFER_SIZE - 1))
221
222 /**
223  * DOC: OA Tail Pointer Race
224  *
225  * There's a HW race condition between OA unit tail pointer register updates and
226  * writes to memory whereby the tail pointer can sometimes get ahead of what's
227  * been written out to the OA buffer so far (in terms of what's visible to the
228  * CPU).
229  *
230  * Although this can be observed explicitly while copying reports to userspace
231  * by checking for a zeroed report-id field in tail reports, we want to account
232  * for this earlier, as part of the oa_buffer_check to avoid lots of redundant
233  * read() attempts.
234  *
235  * In effect we define a tail pointer for reading that lags the real tail
236  * pointer by at least %OA_TAIL_MARGIN_NSEC nanoseconds, which gives enough
237  * time for the corresponding reports to become visible to the CPU.
238  *
239  * To manage this we actually track two tail pointers:
240  *  1) An 'aging' tail with an associated timestamp that is tracked until we
241  *     can trust the corresponding data is visible to the CPU; at which point
242  *     it is considered 'aged'.
243  *  2) An 'aged' tail that can be used for read()ing.
244  *
245  * The two separate pointers let us decouple read()s from tail pointer aging.
246  *
247  * The tail pointers are checked and updated at a limited rate within a hrtimer
248  * callback (the same callback that is used for delivering EPOLLIN events)
249  *
250  * Initially the tails are marked invalid with %INVALID_TAIL_PTR which
251  * indicates that an updated tail pointer is needed.
252  *
253  * Most of the implementation details for this workaround are in
254  * oa_buffer_check_unlocked() and _append_oa_reports()
255  *
256  * Note for posterity: previously the driver used to define an effective tail
257  * pointer that lagged the real pointer by a 'tail margin' measured in bytes
258  * derived from %OA_TAIL_MARGIN_NSEC and the configured sampling frequency.
259  * This was flawed considering that the OA unit may also automatically generate
260  * non-periodic reports (such as on context switch) or the OA unit may be
261  * enabled without any periodic sampling.
262  */
263 #define OA_TAIL_MARGIN_NSEC     100000ULL
264 #define INVALID_TAIL_PTR        0xffffffff
265
266 /* frequency for checking whether the OA unit has written new reports to the
267  * circular OA buffer...
268  */
269 #define POLL_FREQUENCY 200
270 #define POLL_PERIOD (NSEC_PER_SEC / POLL_FREQUENCY)
271
272 /* for sysctl proc_dointvec_minmax of dev.i915.perf_stream_paranoid */
273 static int zero;
274 static int one = 1;
275 static u32 i915_perf_stream_paranoid = true;
276
277 /* The maximum exponent the hardware accepts is 63 (essentially it selects one
278  * of the 64bit timestamp bits to trigger reports from) but there's currently
279  * no known use case for sampling as infrequently as once per 47 thousand years.
280  *
281  * Since the timestamps included in OA reports are only 32bits it seems
282  * reasonable to limit the OA exponent where it's still possible to account for
283  * overflow in OA report timestamps.
284  */
285 #define OA_EXPONENT_MAX 31
286
287 #define INVALID_CTX_ID 0xffffffff
288
289 /* On Gen8+ automatically triggered OA reports include a 'reason' field... */
290 #define OAREPORT_REASON_MASK           0x3f
291 #define OAREPORT_REASON_SHIFT          19
292 #define OAREPORT_REASON_TIMER          (1<<0)
293 #define OAREPORT_REASON_CTX_SWITCH     (1<<3)
294 #define OAREPORT_REASON_CLK_RATIO      (1<<5)
295
296
297 /* For sysctl proc_dointvec_minmax of i915_oa_max_sample_rate
298  *
299  * The highest sampling frequency we can theoretically program the OA unit
300  * with is always half the timestamp frequency: E.g. 6.25Mhz for Haswell.
301  *
302  * Initialized just before we register the sysctl parameter.
303  */
304 static int oa_sample_rate_hard_limit;
305
306 /* Theoretically we can program the OA unit to sample every 160ns but don't
307  * allow that by default unless root...
308  *
309  * The default threshold of 100000Hz is based on perf's similar
310  * kernel.perf_event_max_sample_rate sysctl parameter.
311  */
312 static u32 i915_oa_max_sample_rate = 100000;
313
314 /* XXX: beware if future OA HW adds new report formats that the current
315  * code assumes all reports have a power-of-two size and ~(size - 1) can
316  * be used as a mask to align the OA tail pointer.
317  */
318 static const struct i915_oa_format hsw_oa_formats[I915_OA_FORMAT_MAX] = {
319         [I915_OA_FORMAT_A13]        = { 0, 64 },
320         [I915_OA_FORMAT_A29]        = { 1, 128 },
321         [I915_OA_FORMAT_A13_B8_C8]  = { 2, 128 },
322         /* A29_B8_C8 Disallowed as 192 bytes doesn't factor into buffer size */
323         [I915_OA_FORMAT_B4_C8]      = { 4, 64 },
324         [I915_OA_FORMAT_A45_B8_C8]  = { 5, 256 },
325         [I915_OA_FORMAT_B4_C8_A16]  = { 6, 128 },
326         [I915_OA_FORMAT_C4_B8]      = { 7, 64 },
327 };
328
329 static const struct i915_oa_format gen8_plus_oa_formats[I915_OA_FORMAT_MAX] = {
330         [I915_OA_FORMAT_A12]                = { 0, 64 },
331         [I915_OA_FORMAT_A12_B8_C8]          = { 2, 128 },
332         [I915_OA_FORMAT_A32u40_A4u32_B8_C8] = { 5, 256 },
333         [I915_OA_FORMAT_C4_B8]              = { 7, 64 },
334 };
335
336 #define SAMPLE_OA_REPORT      (1<<0)
337
338 /**
339  * struct perf_open_properties - for validated properties given to open a stream
340  * @sample_flags: `DRM_I915_PERF_PROP_SAMPLE_*` properties are tracked as flags
341  * @single_context: Whether a single or all gpu contexts should be monitored
342  * @ctx_handle: A gem ctx handle for use with @single_context
343  * @metrics_set: An ID for an OA unit metric set advertised via sysfs
344  * @oa_format: An OA unit HW report format
345  * @oa_periodic: Whether to enable periodic OA unit sampling
346  * @oa_period_exponent: The OA unit sampling period is derived from this
347  *
348  * As read_properties_unlocked() enumerates and validates the properties given
349  * to open a stream of metrics the configuration is built up in the structure
350  * which starts out zero initialized.
351  */
352 struct perf_open_properties {
353         u32 sample_flags;
354
355         u64 single_context:1;
356         u64 ctx_handle;
357
358         /* OA sampling state */
359         int metrics_set;
360         int oa_format;
361         bool oa_periodic;
362         int oa_period_exponent;
363 };
364
365 static void free_oa_config(struct drm_i915_private *dev_priv,
366                            struct i915_oa_config *oa_config)
367 {
368         if (!PTR_ERR(oa_config->flex_regs))
369                 kfree(oa_config->flex_regs);
370         if (!PTR_ERR(oa_config->b_counter_regs))
371                 kfree(oa_config->b_counter_regs);
372         if (!PTR_ERR(oa_config->mux_regs))
373                 kfree(oa_config->mux_regs);
374         kfree(oa_config);
375 }
376
377 static void put_oa_config(struct drm_i915_private *dev_priv,
378                           struct i915_oa_config *oa_config)
379 {
380         if (!atomic_dec_and_test(&oa_config->ref_count))
381                 return;
382
383         free_oa_config(dev_priv, oa_config);
384 }
385
386 static int get_oa_config(struct drm_i915_private *dev_priv,
387                          int metrics_set,
388                          struct i915_oa_config **out_config)
389 {
390         int ret;
391
392         if (metrics_set == 1) {
393                 *out_config = &dev_priv->perf.oa.test_config;
394                 atomic_inc(&dev_priv->perf.oa.test_config.ref_count);
395                 return 0;
396         }
397
398         ret = mutex_lock_interruptible(&dev_priv->perf.metrics_lock);
399         if (ret)
400                 return ret;
401
402         *out_config = idr_find(&dev_priv->perf.metrics_idr, metrics_set);
403         if (!*out_config)
404                 ret = -EINVAL;
405         else
406                 atomic_inc(&(*out_config)->ref_count);
407
408         mutex_unlock(&dev_priv->perf.metrics_lock);
409
410         return ret;
411 }
412
413 static u32 gen8_oa_hw_tail_read(struct drm_i915_private *dev_priv)
414 {
415         return I915_READ(GEN8_OATAILPTR) & GEN8_OATAILPTR_MASK;
416 }
417
418 static u32 gen7_oa_hw_tail_read(struct drm_i915_private *dev_priv)
419 {
420         u32 oastatus1 = I915_READ(GEN7_OASTATUS1);
421
422         return oastatus1 & GEN7_OASTATUS1_TAIL_MASK;
423 }
424
425 /**
426  * oa_buffer_check_unlocked - check for data and update tail ptr state
427  * @dev_priv: i915 device instance
428  *
429  * This is either called via fops (for blocking reads in user ctx) or the poll
430  * check hrtimer (atomic ctx) to check the OA buffer tail pointer and check
431  * if there is data available for userspace to read.
432  *
433  * This function is central to providing a workaround for the OA unit tail
434  * pointer having a race with respect to what data is visible to the CPU.
435  * It is responsible for reading tail pointers from the hardware and giving
436  * the pointers time to 'age' before they are made available for reading.
437  * (See description of OA_TAIL_MARGIN_NSEC above for further details.)
438  *
439  * Besides returning true when there is data available to read() this function
440  * also has the side effect of updating the oa_buffer.tails[], .aging_timestamp
441  * and .aged_tail_idx state used for reading.
442  *
443  * Note: It's safe to read OA config state here unlocked, assuming that this is
444  * only called while the stream is enabled, while the global OA configuration
445  * can't be modified.
446  *
447  * Returns: %true if the OA buffer contains data, else %false
448  */
449 static bool oa_buffer_check_unlocked(struct drm_i915_private *dev_priv)
450 {
451         int report_size = dev_priv->perf.oa.oa_buffer.format_size;
452         unsigned long flags;
453         unsigned int aged_idx;
454         u32 head, hw_tail, aged_tail, aging_tail;
455         u64 now;
456
457         /* We have to consider the (unlikely) possibility that read() errors
458          * could result in an OA buffer reset which might reset the head,
459          * tails[] and aged_tail state.
460          */
461         spin_lock_irqsave(&dev_priv->perf.oa.oa_buffer.ptr_lock, flags);
462
463         /* NB: The head we observe here might effectively be a little out of
464          * date (between head and tails[aged_idx].offset if there is currently
465          * a read() in progress.
466          */
467         head = dev_priv->perf.oa.oa_buffer.head;
468
469         aged_idx = dev_priv->perf.oa.oa_buffer.aged_tail_idx;
470         aged_tail = dev_priv->perf.oa.oa_buffer.tails[aged_idx].offset;
471         aging_tail = dev_priv->perf.oa.oa_buffer.tails[!aged_idx].offset;
472
473         hw_tail = dev_priv->perf.oa.ops.oa_hw_tail_read(dev_priv);
474
475         /* The tail pointer increases in 64 byte increments,
476          * not in report_size steps...
477          */
478         hw_tail &= ~(report_size - 1);
479
480         now = ktime_get_mono_fast_ns();
481
482         /* Update the aged tail
483          *
484          * Flip the tail pointer available for read()s once the aging tail is
485          * old enough to trust that the corresponding data will be visible to
486          * the CPU...
487          *
488          * Do this before updating the aging pointer in case we may be able to
489          * immediately start aging a new pointer too (if new data has become
490          * available) without needing to wait for a later hrtimer callback.
491          */
492         if (aging_tail != INVALID_TAIL_PTR &&
493             ((now - dev_priv->perf.oa.oa_buffer.aging_timestamp) >
494              OA_TAIL_MARGIN_NSEC)) {
495
496                 aged_idx ^= 1;
497                 dev_priv->perf.oa.oa_buffer.aged_tail_idx = aged_idx;
498
499                 aged_tail = aging_tail;
500
501                 /* Mark that we need a new pointer to start aging... */
502                 dev_priv->perf.oa.oa_buffer.tails[!aged_idx].offset = INVALID_TAIL_PTR;
503                 aging_tail = INVALID_TAIL_PTR;
504         }
505
506         /* Update the aging tail
507          *
508          * We throttle aging tail updates until we have a new tail that
509          * represents >= one report more data than is already available for
510          * reading. This ensures there will be enough data for a successful
511          * read once this new pointer has aged and ensures we will give the new
512          * pointer time to age.
513          */
514         if (aging_tail == INVALID_TAIL_PTR &&
515             (aged_tail == INVALID_TAIL_PTR ||
516              OA_TAKEN(hw_tail, aged_tail) >= report_size)) {
517                 struct i915_vma *vma = dev_priv->perf.oa.oa_buffer.vma;
518                 u32 gtt_offset = i915_ggtt_offset(vma);
519
520                 /* Be paranoid and do a bounds check on the pointer read back
521                  * from hardware, just in case some spurious hardware condition
522                  * could put the tail out of bounds...
523                  */
524                 if (hw_tail >= gtt_offset &&
525                     hw_tail < (gtt_offset + OA_BUFFER_SIZE)) {
526                         dev_priv->perf.oa.oa_buffer.tails[!aged_idx].offset =
527                                 aging_tail = hw_tail;
528                         dev_priv->perf.oa.oa_buffer.aging_timestamp = now;
529                 } else {
530                         DRM_ERROR("Ignoring spurious out of range OA buffer tail pointer = %u\n",
531                                   hw_tail);
532                 }
533         }
534
535         spin_unlock_irqrestore(&dev_priv->perf.oa.oa_buffer.ptr_lock, flags);
536
537         return aged_tail == INVALID_TAIL_PTR ?
538                 false : OA_TAKEN(aged_tail, head) >= report_size;
539 }
540
541 /**
542  * append_oa_status - Appends a status record to a userspace read() buffer.
543  * @stream: An i915-perf stream opened for OA metrics
544  * @buf: destination buffer given by userspace
545  * @count: the number of bytes userspace wants to read
546  * @offset: (inout): the current position for writing into @buf
547  * @type: The kind of status to report to userspace
548  *
549  * Writes a status record (such as `DRM_I915_PERF_RECORD_OA_REPORT_LOST`)
550  * into the userspace read() buffer.
551  *
552  * The @buf @offset will only be updated on success.
553  *
554  * Returns: 0 on success, negative error code on failure.
555  */
556 static int append_oa_status(struct i915_perf_stream *stream,
557                             char __user *buf,
558                             size_t count,
559                             size_t *offset,
560                             enum drm_i915_perf_record_type type)
561 {
562         struct drm_i915_perf_record_header header = { type, 0, sizeof(header) };
563
564         if ((count - *offset) < header.size)
565                 return -ENOSPC;
566
567         if (copy_to_user(buf + *offset, &header, sizeof(header)))
568                 return -EFAULT;
569
570         (*offset) += header.size;
571
572         return 0;
573 }
574
575 /**
576  * append_oa_sample - Copies single OA report into userspace read() buffer.
577  * @stream: An i915-perf stream opened for OA metrics
578  * @buf: destination buffer given by userspace
579  * @count: the number of bytes userspace wants to read
580  * @offset: (inout): the current position for writing into @buf
581  * @report: A single OA report to (optionally) include as part of the sample
582  *
583  * The contents of a sample are configured through `DRM_I915_PERF_PROP_SAMPLE_*`
584  * properties when opening a stream, tracked as `stream->sample_flags`. This
585  * function copies the requested components of a single sample to the given
586  * read() @buf.
587  *
588  * The @buf @offset will only be updated on success.
589  *
590  * Returns: 0 on success, negative error code on failure.
591  */
592 static int append_oa_sample(struct i915_perf_stream *stream,
593                             char __user *buf,
594                             size_t count,
595                             size_t *offset,
596                             const u8 *report)
597 {
598         struct drm_i915_private *dev_priv = stream->dev_priv;
599         int report_size = dev_priv->perf.oa.oa_buffer.format_size;
600         struct drm_i915_perf_record_header header;
601         u32 sample_flags = stream->sample_flags;
602
603         header.type = DRM_I915_PERF_RECORD_SAMPLE;
604         header.pad = 0;
605         header.size = stream->sample_size;
606
607         if ((count - *offset) < header.size)
608                 return -ENOSPC;
609
610         buf += *offset;
611         if (copy_to_user(buf, &header, sizeof(header)))
612                 return -EFAULT;
613         buf += sizeof(header);
614
615         if (sample_flags & SAMPLE_OA_REPORT) {
616                 if (copy_to_user(buf, report, report_size))
617                         return -EFAULT;
618         }
619
620         (*offset) += header.size;
621
622         return 0;
623 }
624
625 /**
626  * Copies all buffered OA reports into userspace read() buffer.
627  * @stream: An i915-perf stream opened for OA metrics
628  * @buf: destination buffer given by userspace
629  * @count: the number of bytes userspace wants to read
630  * @offset: (inout): the current position for writing into @buf
631  *
632  * Notably any error condition resulting in a short read (-%ENOSPC or
633  * -%EFAULT) will be returned even though one or more records may
634  * have been successfully copied. In this case it's up to the caller
635  * to decide if the error should be squashed before returning to
636  * userspace.
637  *
638  * Note: reports are consumed from the head, and appended to the
639  * tail, so the tail chases the head?... If you think that's mad
640  * and back-to-front you're not alone, but this follows the
641  * Gen PRM naming convention.
642  *
643  * Returns: 0 on success, negative error code on failure.
644  */
645 static int gen8_append_oa_reports(struct i915_perf_stream *stream,
646                                   char __user *buf,
647                                   size_t count,
648                                   size_t *offset)
649 {
650         struct drm_i915_private *dev_priv = stream->dev_priv;
651         int report_size = dev_priv->perf.oa.oa_buffer.format_size;
652         u8 *oa_buf_base = dev_priv->perf.oa.oa_buffer.vaddr;
653         u32 gtt_offset = i915_ggtt_offset(dev_priv->perf.oa.oa_buffer.vma);
654         u32 mask = (OA_BUFFER_SIZE - 1);
655         size_t start_offset = *offset;
656         unsigned long flags;
657         unsigned int aged_tail_idx;
658         u32 head, tail;
659         u32 taken;
660         int ret = 0;
661
662         if (WARN_ON(!stream->enabled))
663                 return -EIO;
664
665         spin_lock_irqsave(&dev_priv->perf.oa.oa_buffer.ptr_lock, flags);
666
667         head = dev_priv->perf.oa.oa_buffer.head;
668         aged_tail_idx = dev_priv->perf.oa.oa_buffer.aged_tail_idx;
669         tail = dev_priv->perf.oa.oa_buffer.tails[aged_tail_idx].offset;
670
671         spin_unlock_irqrestore(&dev_priv->perf.oa.oa_buffer.ptr_lock, flags);
672
673         /*
674          * An invalid tail pointer here means we're still waiting for the poll
675          * hrtimer callback to give us a pointer
676          */
677         if (tail == INVALID_TAIL_PTR)
678                 return -EAGAIN;
679
680         /*
681          * NB: oa_buffer.head/tail include the gtt_offset which we don't want
682          * while indexing relative to oa_buf_base.
683          */
684         head -= gtt_offset;
685         tail -= gtt_offset;
686
687         /*
688          * An out of bounds or misaligned head or tail pointer implies a driver
689          * bug since we validate + align the tail pointers we read from the
690          * hardware and we are in full control of the head pointer which should
691          * only be incremented by multiples of the report size (notably also
692          * all a power of two).
693          */
694         if (WARN_ONCE(head > OA_BUFFER_SIZE || head % report_size ||
695                       tail > OA_BUFFER_SIZE || tail % report_size,
696                       "Inconsistent OA buffer pointers: head = %u, tail = %u\n",
697                       head, tail))
698                 return -EIO;
699
700
701         for (/* none */;
702              (taken = OA_TAKEN(tail, head));
703              head = (head + report_size) & mask) {
704                 u8 *report = oa_buf_base + head;
705                 u32 *report32 = (void *)report;
706                 u32 ctx_id;
707                 u32 reason;
708
709                 /*
710                  * All the report sizes factor neatly into the buffer
711                  * size so we never expect to see a report split
712                  * between the beginning and end of the buffer.
713                  *
714                  * Given the initial alignment check a misalignment
715                  * here would imply a driver bug that would result
716                  * in an overrun.
717                  */
718                 if (WARN_ON((OA_BUFFER_SIZE - head) < report_size)) {
719                         DRM_ERROR("Spurious OA head ptr: non-integral report offset\n");
720                         break;
721                 }
722
723                 /*
724                  * The reason field includes flags identifying what
725                  * triggered this specific report (mostly timer
726                  * triggered or e.g. due to a context switch).
727                  *
728                  * This field is never expected to be zero so we can
729                  * check that the report isn't invalid before copying
730                  * it to userspace...
731                  */
732                 reason = ((report32[0] >> OAREPORT_REASON_SHIFT) &
733                           OAREPORT_REASON_MASK);
734                 if (reason == 0) {
735                         if (__ratelimit(&dev_priv->perf.oa.spurious_report_rs))
736                                 DRM_NOTE("Skipping spurious, invalid OA report\n");
737                         continue;
738                 }
739
740                 ctx_id = report32[2] & dev_priv->perf.oa.specific_ctx_id_mask;
741
742                 /*
743                  * Squash whatever is in the CTX_ID field if it's marked as
744                  * invalid to be sure we avoid false-positive, single-context
745                  * filtering below...
746                  *
747                  * Note: that we don't clear the valid_ctx_bit so userspace can
748                  * understand that the ID has been squashed by the kernel.
749                  */
750                 if (!(report32[0] & dev_priv->perf.oa.gen8_valid_ctx_bit))
751                         ctx_id = report32[2] = INVALID_CTX_ID;
752
753                 /*
754                  * NB: For Gen 8 the OA unit no longer supports clock gating
755                  * off for a specific context and the kernel can't securely
756                  * stop the counters from updating as system-wide / global
757                  * values.
758                  *
759                  * Automatic reports now include a context ID so reports can be
760                  * filtered on the cpu but it's not worth trying to
761                  * automatically subtract/hide counter progress for other
762                  * contexts while filtering since we can't stop userspace
763                  * issuing MI_REPORT_PERF_COUNT commands which would still
764                  * provide a side-band view of the real values.
765                  *
766                  * To allow userspace (such as Mesa/GL_INTEL_performance_query)
767                  * to normalize counters for a single filtered context then it
768                  * needs be forwarded bookend context-switch reports so that it
769                  * can track switches in between MI_REPORT_PERF_COUNT commands
770                  * and can itself subtract/ignore the progress of counters
771                  * associated with other contexts. Note that the hardware
772                  * automatically triggers reports when switching to a new
773                  * context which are tagged with the ID of the newly active
774                  * context. To avoid the complexity (and likely fragility) of
775                  * reading ahead while parsing reports to try and minimize
776                  * forwarding redundant context switch reports (i.e. between
777                  * other, unrelated contexts) we simply elect to forward them
778                  * all.
779                  *
780                  * We don't rely solely on the reason field to identify context
781                  * switches since it's not-uncommon for periodic samples to
782                  * identify a switch before any 'context switch' report.
783                  */
784                 if (!dev_priv->perf.oa.exclusive_stream->ctx ||
785                     dev_priv->perf.oa.specific_ctx_id == ctx_id ||
786                     (dev_priv->perf.oa.oa_buffer.last_ctx_id ==
787                      dev_priv->perf.oa.specific_ctx_id) ||
788                     reason & OAREPORT_REASON_CTX_SWITCH) {
789
790                         /*
791                          * While filtering for a single context we avoid
792                          * leaking the IDs of other contexts.
793                          */
794                         if (dev_priv->perf.oa.exclusive_stream->ctx &&
795                             dev_priv->perf.oa.specific_ctx_id != ctx_id) {
796                                 report32[2] = INVALID_CTX_ID;
797                         }
798
799                         ret = append_oa_sample(stream, buf, count, offset,
800                                                report);
801                         if (ret)
802                                 break;
803
804                         dev_priv->perf.oa.oa_buffer.last_ctx_id = ctx_id;
805                 }
806
807                 /*
808                  * The above reason field sanity check is based on
809                  * the assumption that the OA buffer is initially
810                  * zeroed and we reset the field after copying so the
811                  * check is still meaningful once old reports start
812                  * being overwritten.
813                  */
814                 report32[0] = 0;
815         }
816
817         if (start_offset != *offset) {
818                 spin_lock_irqsave(&dev_priv->perf.oa.oa_buffer.ptr_lock, flags);
819
820                 /*
821                  * We removed the gtt_offset for the copy loop above, indexing
822                  * relative to oa_buf_base so put back here...
823                  */
824                 head += gtt_offset;
825
826                 I915_WRITE(GEN8_OAHEADPTR, head & GEN8_OAHEADPTR_MASK);
827                 dev_priv->perf.oa.oa_buffer.head = head;
828
829                 spin_unlock_irqrestore(&dev_priv->perf.oa.oa_buffer.ptr_lock, flags);
830         }
831
832         return ret;
833 }
834
835 /**
836  * gen8_oa_read - copy status records then buffered OA reports
837  * @stream: An i915-perf stream opened for OA metrics
838  * @buf: destination buffer given by userspace
839  * @count: the number of bytes userspace wants to read
840  * @offset: (inout): the current position for writing into @buf
841  *
842  * Checks OA unit status registers and if necessary appends corresponding
843  * status records for userspace (such as for a buffer full condition) and then
844  * initiate appending any buffered OA reports.
845  *
846  * Updates @offset according to the number of bytes successfully copied into
847  * the userspace buffer.
848  *
849  * NB: some data may be successfully copied to the userspace buffer
850  * even if an error is returned, and this is reflected in the
851  * updated @offset.
852  *
853  * Returns: zero on success or a negative error code
854  */
855 static int gen8_oa_read(struct i915_perf_stream *stream,
856                         char __user *buf,
857                         size_t count,
858                         size_t *offset)
859 {
860         struct drm_i915_private *dev_priv = stream->dev_priv;
861         u32 oastatus;
862         int ret;
863
864         if (WARN_ON(!dev_priv->perf.oa.oa_buffer.vaddr))
865                 return -EIO;
866
867         oastatus = I915_READ(GEN8_OASTATUS);
868
869         /*
870          * We treat OABUFFER_OVERFLOW as a significant error:
871          *
872          * Although theoretically we could handle this more gracefully
873          * sometimes, some Gens don't correctly suppress certain
874          * automatically triggered reports in this condition and so we
875          * have to assume that old reports are now being trampled
876          * over.
877          *
878          * Considering how we don't currently give userspace control
879          * over the OA buffer size and always configure a large 16MB
880          * buffer, then a buffer overflow does anyway likely indicate
881          * that something has gone quite badly wrong.
882          */
883         if (oastatus & GEN8_OASTATUS_OABUFFER_OVERFLOW) {
884                 ret = append_oa_status(stream, buf, count, offset,
885                                        DRM_I915_PERF_RECORD_OA_BUFFER_LOST);
886                 if (ret)
887                         return ret;
888
889                 DRM_DEBUG("OA buffer overflow (exponent = %d): force restart\n",
890                           dev_priv->perf.oa.period_exponent);
891
892                 dev_priv->perf.oa.ops.oa_disable(dev_priv);
893                 dev_priv->perf.oa.ops.oa_enable(dev_priv);
894
895                 /*
896                  * Note: .oa_enable() is expected to re-init the oabuffer and
897                  * reset GEN8_OASTATUS for us
898                  */
899                 oastatus = I915_READ(GEN8_OASTATUS);
900         }
901
902         if (oastatus & GEN8_OASTATUS_REPORT_LOST) {
903                 ret = append_oa_status(stream, buf, count, offset,
904                                        DRM_I915_PERF_RECORD_OA_REPORT_LOST);
905                 if (ret)
906                         return ret;
907                 I915_WRITE(GEN8_OASTATUS,
908                            oastatus & ~GEN8_OASTATUS_REPORT_LOST);
909         }
910
911         return gen8_append_oa_reports(stream, buf, count, offset);
912 }
913
914 /**
915  * Copies all buffered OA reports into userspace read() buffer.
916  * @stream: An i915-perf stream opened for OA metrics
917  * @buf: destination buffer given by userspace
918  * @count: the number of bytes userspace wants to read
919  * @offset: (inout): the current position for writing into @buf
920  *
921  * Notably any error condition resulting in a short read (-%ENOSPC or
922  * -%EFAULT) will be returned even though one or more records may
923  * have been successfully copied. In this case it's up to the caller
924  * to decide if the error should be squashed before returning to
925  * userspace.
926  *
927  * Note: reports are consumed from the head, and appended to the
928  * tail, so the tail chases the head?... If you think that's mad
929  * and back-to-front you're not alone, but this follows the
930  * Gen PRM naming convention.
931  *
932  * Returns: 0 on success, negative error code on failure.
933  */
934 static int gen7_append_oa_reports(struct i915_perf_stream *stream,
935                                   char __user *buf,
936                                   size_t count,
937                                   size_t *offset)
938 {
939         struct drm_i915_private *dev_priv = stream->dev_priv;
940         int report_size = dev_priv->perf.oa.oa_buffer.format_size;
941         u8 *oa_buf_base = dev_priv->perf.oa.oa_buffer.vaddr;
942         u32 gtt_offset = i915_ggtt_offset(dev_priv->perf.oa.oa_buffer.vma);
943         u32 mask = (OA_BUFFER_SIZE - 1);
944         size_t start_offset = *offset;
945         unsigned long flags;
946         unsigned int aged_tail_idx;
947         u32 head, tail;
948         u32 taken;
949         int ret = 0;
950
951         if (WARN_ON(!stream->enabled))
952                 return -EIO;
953
954         spin_lock_irqsave(&dev_priv->perf.oa.oa_buffer.ptr_lock, flags);
955
956         head = dev_priv->perf.oa.oa_buffer.head;
957         aged_tail_idx = dev_priv->perf.oa.oa_buffer.aged_tail_idx;
958         tail = dev_priv->perf.oa.oa_buffer.tails[aged_tail_idx].offset;
959
960         spin_unlock_irqrestore(&dev_priv->perf.oa.oa_buffer.ptr_lock, flags);
961
962         /* An invalid tail pointer here means we're still waiting for the poll
963          * hrtimer callback to give us a pointer
964          */
965         if (tail == INVALID_TAIL_PTR)
966                 return -EAGAIN;
967
968         /* NB: oa_buffer.head/tail include the gtt_offset which we don't want
969          * while indexing relative to oa_buf_base.
970          */
971         head -= gtt_offset;
972         tail -= gtt_offset;
973
974         /* An out of bounds or misaligned head or tail pointer implies a driver
975          * bug since we validate + align the tail pointers we read from the
976          * hardware and we are in full control of the head pointer which should
977          * only be incremented by multiples of the report size (notably also
978          * all a power of two).
979          */
980         if (WARN_ONCE(head > OA_BUFFER_SIZE || head % report_size ||
981                       tail > OA_BUFFER_SIZE || tail % report_size,
982                       "Inconsistent OA buffer pointers: head = %u, tail = %u\n",
983                       head, tail))
984                 return -EIO;
985
986
987         for (/* none */;
988              (taken = OA_TAKEN(tail, head));
989              head = (head + report_size) & mask) {
990                 u8 *report = oa_buf_base + head;
991                 u32 *report32 = (void *)report;
992
993                 /* All the report sizes factor neatly into the buffer
994                  * size so we never expect to see a report split
995                  * between the beginning and end of the buffer.
996                  *
997                  * Given the initial alignment check a misalignment
998                  * here would imply a driver bug that would result
999                  * in an overrun.
1000                  */
1001                 if (WARN_ON((OA_BUFFER_SIZE - head) < report_size)) {
1002                         DRM_ERROR("Spurious OA head ptr: non-integral report offset\n");
1003                         break;
1004                 }
1005
1006                 /* The report-ID field for periodic samples includes
1007                  * some undocumented flags related to what triggered
1008                  * the report and is never expected to be zero so we
1009                  * can check that the report isn't invalid before
1010                  * copying it to userspace...
1011                  */
1012                 if (report32[0] == 0) {
1013                         if (__ratelimit(&dev_priv->perf.oa.spurious_report_rs))
1014                                 DRM_NOTE("Skipping spurious, invalid OA report\n");
1015                         continue;
1016                 }
1017
1018                 ret = append_oa_sample(stream, buf, count, offset, report);
1019                 if (ret)
1020                         break;
1021
1022                 /* The above report-id field sanity check is based on
1023                  * the assumption that the OA buffer is initially
1024                  * zeroed and we reset the field after copying so the
1025                  * check is still meaningful once old reports start
1026                  * being overwritten.
1027                  */
1028                 report32[0] = 0;
1029         }
1030
1031         if (start_offset != *offset) {
1032                 spin_lock_irqsave(&dev_priv->perf.oa.oa_buffer.ptr_lock, flags);
1033
1034                 /* We removed the gtt_offset for the copy loop above, indexing
1035                  * relative to oa_buf_base so put back here...
1036                  */
1037                 head += gtt_offset;
1038
1039                 I915_WRITE(GEN7_OASTATUS2,
1040                            ((head & GEN7_OASTATUS2_HEAD_MASK) |
1041                             GEN7_OASTATUS2_MEM_SELECT_GGTT));
1042                 dev_priv->perf.oa.oa_buffer.head = head;
1043
1044                 spin_unlock_irqrestore(&dev_priv->perf.oa.oa_buffer.ptr_lock, flags);
1045         }
1046
1047         return ret;
1048 }
1049
1050 /**
1051  * gen7_oa_read - copy status records then buffered OA reports
1052  * @stream: An i915-perf stream opened for OA metrics
1053  * @buf: destination buffer given by userspace
1054  * @count: the number of bytes userspace wants to read
1055  * @offset: (inout): the current position for writing into @buf
1056  *
1057  * Checks Gen 7 specific OA unit status registers and if necessary appends
1058  * corresponding status records for userspace (such as for a buffer full
1059  * condition) and then initiate appending any buffered OA reports.
1060  *
1061  * Updates @offset according to the number of bytes successfully copied into
1062  * the userspace buffer.
1063  *
1064  * Returns: zero on success or a negative error code
1065  */
1066 static int gen7_oa_read(struct i915_perf_stream *stream,
1067                         char __user *buf,
1068                         size_t count,
1069                         size_t *offset)
1070 {
1071         struct drm_i915_private *dev_priv = stream->dev_priv;
1072         u32 oastatus1;
1073         int ret;
1074
1075         if (WARN_ON(!dev_priv->perf.oa.oa_buffer.vaddr))
1076                 return -EIO;
1077
1078         oastatus1 = I915_READ(GEN7_OASTATUS1);
1079
1080         /* XXX: On Haswell we don't have a safe way to clear oastatus1
1081          * bits while the OA unit is enabled (while the tail pointer
1082          * may be updated asynchronously) so we ignore status bits
1083          * that have already been reported to userspace.
1084          */
1085         oastatus1 &= ~dev_priv->perf.oa.gen7_latched_oastatus1;
1086
1087         /* We treat OABUFFER_OVERFLOW as a significant error:
1088          *
1089          * - The status can be interpreted to mean that the buffer is
1090          *   currently full (with a higher precedence than OA_TAKEN()
1091          *   which will start to report a near-empty buffer after an
1092          *   overflow) but it's awkward that we can't clear the status
1093          *   on Haswell, so without a reset we won't be able to catch
1094          *   the state again.
1095          *
1096          * - Since it also implies the HW has started overwriting old
1097          *   reports it may also affect our sanity checks for invalid
1098          *   reports when copying to userspace that assume new reports
1099          *   are being written to cleared memory.
1100          *
1101          * - In the future we may want to introduce a flight recorder
1102          *   mode where the driver will automatically maintain a safe
1103          *   guard band between head/tail, avoiding this overflow
1104          *   condition, but we avoid the added driver complexity for
1105          *   now.
1106          */
1107         if (unlikely(oastatus1 & GEN7_OASTATUS1_OABUFFER_OVERFLOW)) {
1108                 ret = append_oa_status(stream, buf, count, offset,
1109                                        DRM_I915_PERF_RECORD_OA_BUFFER_LOST);
1110                 if (ret)
1111                         return ret;
1112
1113                 DRM_DEBUG("OA buffer overflow (exponent = %d): force restart\n",
1114                           dev_priv->perf.oa.period_exponent);
1115
1116                 dev_priv->perf.oa.ops.oa_disable(dev_priv);
1117                 dev_priv->perf.oa.ops.oa_enable(dev_priv);
1118
1119                 oastatus1 = I915_READ(GEN7_OASTATUS1);
1120         }
1121
1122         if (unlikely(oastatus1 & GEN7_OASTATUS1_REPORT_LOST)) {
1123                 ret = append_oa_status(stream, buf, count, offset,
1124                                        DRM_I915_PERF_RECORD_OA_REPORT_LOST);
1125                 if (ret)
1126                         return ret;
1127                 dev_priv->perf.oa.gen7_latched_oastatus1 |=
1128                         GEN7_OASTATUS1_REPORT_LOST;
1129         }
1130
1131         return gen7_append_oa_reports(stream, buf, count, offset);
1132 }
1133
1134 /**
1135  * i915_oa_wait_unlocked - handles blocking IO until OA data available
1136  * @stream: An i915-perf stream opened for OA metrics
1137  *
1138  * Called when userspace tries to read() from a blocking stream FD opened
1139  * for OA metrics. It waits until the hrtimer callback finds a non-empty
1140  * OA buffer and wakes us.
1141  *
1142  * Note: it's acceptable to have this return with some false positives
1143  * since any subsequent read handling will return -EAGAIN if there isn't
1144  * really data ready for userspace yet.
1145  *
1146  * Returns: zero on success or a negative error code
1147  */
1148 static int i915_oa_wait_unlocked(struct i915_perf_stream *stream)
1149 {
1150         struct drm_i915_private *dev_priv = stream->dev_priv;
1151
1152         /* We would wait indefinitely if periodic sampling is not enabled */
1153         if (!dev_priv->perf.oa.periodic)
1154                 return -EIO;
1155
1156         return wait_event_interruptible(dev_priv->perf.oa.poll_wq,
1157                                         oa_buffer_check_unlocked(dev_priv));
1158 }
1159
1160 /**
1161  * i915_oa_poll_wait - call poll_wait() for an OA stream poll()
1162  * @stream: An i915-perf stream opened for OA metrics
1163  * @file: An i915 perf stream file
1164  * @wait: poll() state table
1165  *
1166  * For handling userspace polling on an i915 perf stream opened for OA metrics,
1167  * this starts a poll_wait with the wait queue that our hrtimer callback wakes
1168  * when it sees data ready to read in the circular OA buffer.
1169  */
1170 static void i915_oa_poll_wait(struct i915_perf_stream *stream,
1171                               struct file *file,
1172                               poll_table *wait)
1173 {
1174         struct drm_i915_private *dev_priv = stream->dev_priv;
1175
1176         poll_wait(file, &dev_priv->perf.oa.poll_wq, wait);
1177 }
1178
1179 /**
1180  * i915_oa_read - just calls through to &i915_oa_ops->read
1181  * @stream: An i915-perf stream opened for OA metrics
1182  * @buf: destination buffer given by userspace
1183  * @count: the number of bytes userspace wants to read
1184  * @offset: (inout): the current position for writing into @buf
1185  *
1186  * Updates @offset according to the number of bytes successfully copied into
1187  * the userspace buffer.
1188  *
1189  * Returns: zero on success or a negative error code
1190  */
1191 static int i915_oa_read(struct i915_perf_stream *stream,
1192                         char __user *buf,
1193                         size_t count,
1194                         size_t *offset)
1195 {
1196         struct drm_i915_private *dev_priv = stream->dev_priv;
1197
1198         return dev_priv->perf.oa.ops.read(stream, buf, count, offset);
1199 }
1200
1201 static struct intel_context *oa_pin_context(struct drm_i915_private *i915,
1202                                             struct i915_gem_context *ctx)
1203 {
1204         struct intel_engine_cs *engine = i915->engine[RCS];
1205         struct intel_context *ce;
1206         int ret;
1207
1208         ret = i915_mutex_lock_interruptible(&i915->drm);
1209         if (ret)
1210                 return ERR_PTR(ret);
1211
1212         /*
1213          * As the ID is the gtt offset of the context's vma we
1214          * pin the vma to ensure the ID remains fixed.
1215          *
1216          * NB: implied RCS engine...
1217          */
1218         ce = intel_context_pin(ctx, engine);
1219         mutex_unlock(&i915->drm.struct_mutex);
1220         if (IS_ERR(ce))
1221                 return ce;
1222
1223         i915->perf.oa.pinned_ctx = ce;
1224
1225         return ce;
1226 }
1227
1228 /**
1229  * oa_get_render_ctx_id - determine and hold ctx hw id
1230  * @stream: An i915-perf stream opened for OA metrics
1231  *
1232  * Determine the render context hw id, and ensure it remains fixed for the
1233  * lifetime of the stream. This ensures that we don't have to worry about
1234  * updating the context ID in OACONTROL on the fly.
1235  *
1236  * Returns: zero on success or a negative error code
1237  */
1238 static int oa_get_render_ctx_id(struct i915_perf_stream *stream)
1239 {
1240         struct drm_i915_private *i915 = stream->dev_priv;
1241         struct intel_context *ce;
1242
1243         ce = oa_pin_context(i915, stream->ctx);
1244         if (IS_ERR(ce))
1245                 return PTR_ERR(ce);
1246
1247         switch (INTEL_GEN(i915)) {
1248         case 7: {
1249                 /*
1250                  * On Haswell we don't do any post processing of the reports
1251                  * and don't need to use the mask.
1252                  */
1253                 i915->perf.oa.specific_ctx_id = i915_ggtt_offset(ce->state);
1254                 i915->perf.oa.specific_ctx_id_mask = 0;
1255                 break;
1256         }
1257
1258         case 8:
1259         case 9:
1260         case 10:
1261                 if (USES_GUC_SUBMISSION(i915)) {
1262                         /*
1263                          * When using GuC, the context descriptor we write in
1264                          * i915 is read by GuC and rewritten before it's
1265                          * actually written into the hardware. The LRCA is
1266                          * what is put into the context id field of the
1267                          * context descriptor by GuC. Because it's aligned to
1268                          * a page, the lower 12bits are always at 0 and
1269                          * dropped by GuC. They won't be part of the context
1270                          * ID in the OA reports, so squash those lower bits.
1271                          */
1272                         i915->perf.oa.specific_ctx_id =
1273                                 lower_32_bits(ce->lrc_desc) >> 12;
1274
1275                         /*
1276                          * GuC uses the top bit to signal proxy submission, so
1277                          * ignore that bit.
1278                          */
1279                         i915->perf.oa.specific_ctx_id_mask =
1280                                 (1U << (GEN8_CTX_ID_WIDTH - 1)) - 1;
1281                 } else {
1282                         i915->perf.oa.specific_ctx_id_mask =
1283                                 (1U << GEN8_CTX_ID_WIDTH) - 1;
1284                         i915->perf.oa.specific_ctx_id =
1285                                 upper_32_bits(ce->lrc_desc);
1286                         i915->perf.oa.specific_ctx_id &=
1287                                 i915->perf.oa.specific_ctx_id_mask;
1288                 }
1289                 break;
1290
1291         case 11: {
1292                 i915->perf.oa.specific_ctx_id_mask =
1293                         ((1U << GEN11_SW_CTX_ID_WIDTH) - 1) << (GEN11_SW_CTX_ID_SHIFT - 32) |
1294                         ((1U << GEN11_ENGINE_INSTANCE_WIDTH) - 1) << (GEN11_ENGINE_INSTANCE_SHIFT - 32) |
1295                         ((1 << GEN11_ENGINE_CLASS_WIDTH) - 1) << (GEN11_ENGINE_CLASS_SHIFT - 32);
1296                 i915->perf.oa.specific_ctx_id = upper_32_bits(ce->lrc_desc);
1297                 i915->perf.oa.specific_ctx_id &=
1298                         i915->perf.oa.specific_ctx_id_mask;
1299                 break;
1300         }
1301
1302         default:
1303                 MISSING_CASE(INTEL_GEN(i915));
1304         }
1305
1306         DRM_DEBUG_DRIVER("filtering on ctx_id=0x%x ctx_id_mask=0x%x\n",
1307                          i915->perf.oa.specific_ctx_id,
1308                          i915->perf.oa.specific_ctx_id_mask);
1309
1310         return 0;
1311 }
1312
1313 /**
1314  * oa_put_render_ctx_id - counterpart to oa_get_render_ctx_id releases hold
1315  * @stream: An i915-perf stream opened for OA metrics
1316  *
1317  * In case anything needed doing to ensure the context HW ID would remain valid
1318  * for the lifetime of the stream, then that can be undone here.
1319  */
1320 static void oa_put_render_ctx_id(struct i915_perf_stream *stream)
1321 {
1322         struct drm_i915_private *dev_priv = stream->dev_priv;
1323         struct intel_context *ce;
1324
1325         dev_priv->perf.oa.specific_ctx_id = INVALID_CTX_ID;
1326         dev_priv->perf.oa.specific_ctx_id_mask = 0;
1327
1328         ce = fetch_and_zero(&dev_priv->perf.oa.pinned_ctx);
1329         if (ce) {
1330                 mutex_lock(&dev_priv->drm.struct_mutex);
1331                 intel_context_unpin(ce);
1332                 mutex_unlock(&dev_priv->drm.struct_mutex);
1333         }
1334 }
1335
1336 static void
1337 free_oa_buffer(struct drm_i915_private *i915)
1338 {
1339         mutex_lock(&i915->drm.struct_mutex);
1340
1341         i915_gem_object_unpin_map(i915->perf.oa.oa_buffer.vma->obj);
1342         i915_vma_unpin(i915->perf.oa.oa_buffer.vma);
1343         i915_gem_object_put(i915->perf.oa.oa_buffer.vma->obj);
1344
1345         i915->perf.oa.oa_buffer.vma = NULL;
1346         i915->perf.oa.oa_buffer.vaddr = NULL;
1347
1348         mutex_unlock(&i915->drm.struct_mutex);
1349 }
1350
1351 static void i915_oa_stream_destroy(struct i915_perf_stream *stream)
1352 {
1353         struct drm_i915_private *dev_priv = stream->dev_priv;
1354
1355         BUG_ON(stream != dev_priv->perf.oa.exclusive_stream);
1356
1357         /*
1358          * Unset exclusive_stream first, it will be checked while disabling
1359          * the metric set on gen8+.
1360          */
1361         mutex_lock(&dev_priv->drm.struct_mutex);
1362         dev_priv->perf.oa.exclusive_stream = NULL;
1363         dev_priv->perf.oa.ops.disable_metric_set(dev_priv);
1364         mutex_unlock(&dev_priv->drm.struct_mutex);
1365
1366         free_oa_buffer(dev_priv);
1367
1368         intel_uncore_forcewake_put(dev_priv, FORCEWAKE_ALL);
1369         intel_runtime_pm_put(dev_priv);
1370
1371         if (stream->ctx)
1372                 oa_put_render_ctx_id(stream);
1373
1374         put_oa_config(dev_priv, stream->oa_config);
1375
1376         if (dev_priv->perf.oa.spurious_report_rs.missed) {
1377                 DRM_NOTE("%d spurious OA report notices suppressed due to ratelimiting\n",
1378                          dev_priv->perf.oa.spurious_report_rs.missed);
1379         }
1380 }
1381
1382 static void gen7_init_oa_buffer(struct drm_i915_private *dev_priv)
1383 {
1384         u32 gtt_offset = i915_ggtt_offset(dev_priv->perf.oa.oa_buffer.vma);
1385         unsigned long flags;
1386
1387         spin_lock_irqsave(&dev_priv->perf.oa.oa_buffer.ptr_lock, flags);
1388
1389         /* Pre-DevBDW: OABUFFER must be set with counters off,
1390          * before OASTATUS1, but after OASTATUS2
1391          */
1392         I915_WRITE(GEN7_OASTATUS2,
1393                    gtt_offset | GEN7_OASTATUS2_MEM_SELECT_GGTT); /* head */
1394         dev_priv->perf.oa.oa_buffer.head = gtt_offset;
1395
1396         I915_WRITE(GEN7_OABUFFER, gtt_offset);
1397
1398         I915_WRITE(GEN7_OASTATUS1, gtt_offset | OABUFFER_SIZE_16M); /* tail */
1399
1400         /* Mark that we need updated tail pointers to read from... */
1401         dev_priv->perf.oa.oa_buffer.tails[0].offset = INVALID_TAIL_PTR;
1402         dev_priv->perf.oa.oa_buffer.tails[1].offset = INVALID_TAIL_PTR;
1403
1404         spin_unlock_irqrestore(&dev_priv->perf.oa.oa_buffer.ptr_lock, flags);
1405
1406         /* On Haswell we have to track which OASTATUS1 flags we've
1407          * already seen since they can't be cleared while periodic
1408          * sampling is enabled.
1409          */
1410         dev_priv->perf.oa.gen7_latched_oastatus1 = 0;
1411
1412         /* NB: although the OA buffer will initially be allocated
1413          * zeroed via shmfs (and so this memset is redundant when
1414          * first allocating), we may re-init the OA buffer, either
1415          * when re-enabling a stream or in error/reset paths.
1416          *
1417          * The reason we clear the buffer for each re-init is for the
1418          * sanity check in gen7_append_oa_reports() that looks at the
1419          * report-id field to make sure it's non-zero which relies on
1420          * the assumption that new reports are being written to zeroed
1421          * memory...
1422          */
1423         memset(dev_priv->perf.oa.oa_buffer.vaddr, 0, OA_BUFFER_SIZE);
1424
1425         /* Maybe make ->pollin per-stream state if we support multiple
1426          * concurrent streams in the future.
1427          */
1428         dev_priv->perf.oa.pollin = false;
1429 }
1430
1431 static void gen8_init_oa_buffer(struct drm_i915_private *dev_priv)
1432 {
1433         u32 gtt_offset = i915_ggtt_offset(dev_priv->perf.oa.oa_buffer.vma);
1434         unsigned long flags;
1435
1436         spin_lock_irqsave(&dev_priv->perf.oa.oa_buffer.ptr_lock, flags);
1437
1438         I915_WRITE(GEN8_OASTATUS, 0);
1439         I915_WRITE(GEN8_OAHEADPTR, gtt_offset);
1440         dev_priv->perf.oa.oa_buffer.head = gtt_offset;
1441
1442         I915_WRITE(GEN8_OABUFFER_UDW, 0);
1443
1444         /*
1445          * PRM says:
1446          *
1447          *  "This MMIO must be set before the OATAILPTR
1448          *  register and after the OAHEADPTR register. This is
1449          *  to enable proper functionality of the overflow
1450          *  bit."
1451          */
1452         I915_WRITE(GEN8_OABUFFER, gtt_offset |
1453                    OABUFFER_SIZE_16M | GEN8_OABUFFER_MEM_SELECT_GGTT);
1454         I915_WRITE(GEN8_OATAILPTR, gtt_offset & GEN8_OATAILPTR_MASK);
1455
1456         /* Mark that we need updated tail pointers to read from... */
1457         dev_priv->perf.oa.oa_buffer.tails[0].offset = INVALID_TAIL_PTR;
1458         dev_priv->perf.oa.oa_buffer.tails[1].offset = INVALID_TAIL_PTR;
1459
1460         /*
1461          * Reset state used to recognise context switches, affecting which
1462          * reports we will forward to userspace while filtering for a single
1463          * context.
1464          */
1465         dev_priv->perf.oa.oa_buffer.last_ctx_id = INVALID_CTX_ID;
1466
1467         spin_unlock_irqrestore(&dev_priv->perf.oa.oa_buffer.ptr_lock, flags);
1468
1469         /*
1470          * NB: although the OA buffer will initially be allocated
1471          * zeroed via shmfs (and so this memset is redundant when
1472          * first allocating), we may re-init the OA buffer, either
1473          * when re-enabling a stream or in error/reset paths.
1474          *
1475          * The reason we clear the buffer for each re-init is for the
1476          * sanity check in gen8_append_oa_reports() that looks at the
1477          * reason field to make sure it's non-zero which relies on
1478          * the assumption that new reports are being written to zeroed
1479          * memory...
1480          */
1481         memset(dev_priv->perf.oa.oa_buffer.vaddr, 0, OA_BUFFER_SIZE);
1482
1483         /*
1484          * Maybe make ->pollin per-stream state if we support multiple
1485          * concurrent streams in the future.
1486          */
1487         dev_priv->perf.oa.pollin = false;
1488 }
1489
1490 static int alloc_oa_buffer(struct drm_i915_private *dev_priv)
1491 {
1492         struct drm_i915_gem_object *bo;
1493         struct i915_vma *vma;
1494         int ret;
1495
1496         if (WARN_ON(dev_priv->perf.oa.oa_buffer.vma))
1497                 return -ENODEV;
1498
1499         ret = i915_mutex_lock_interruptible(&dev_priv->drm);
1500         if (ret)
1501                 return ret;
1502
1503         BUILD_BUG_ON_NOT_POWER_OF_2(OA_BUFFER_SIZE);
1504         BUILD_BUG_ON(OA_BUFFER_SIZE < SZ_128K || OA_BUFFER_SIZE > SZ_16M);
1505
1506         bo = i915_gem_object_create(dev_priv, OA_BUFFER_SIZE);
1507         if (IS_ERR(bo)) {
1508                 DRM_ERROR("Failed to allocate OA buffer\n");
1509                 ret = PTR_ERR(bo);
1510                 goto unlock;
1511         }
1512
1513         ret = i915_gem_object_set_cache_level(bo, I915_CACHE_LLC);
1514         if (ret)
1515                 goto err_unref;
1516
1517         /* PreHSW required 512K alignment, HSW requires 16M */
1518         vma = i915_gem_object_ggtt_pin(bo, NULL, 0, SZ_16M, 0);
1519         if (IS_ERR(vma)) {
1520                 ret = PTR_ERR(vma);
1521                 goto err_unref;
1522         }
1523         dev_priv->perf.oa.oa_buffer.vma = vma;
1524
1525         dev_priv->perf.oa.oa_buffer.vaddr =
1526                 i915_gem_object_pin_map(bo, I915_MAP_WB);
1527         if (IS_ERR(dev_priv->perf.oa.oa_buffer.vaddr)) {
1528                 ret = PTR_ERR(dev_priv->perf.oa.oa_buffer.vaddr);
1529                 goto err_unpin;
1530         }
1531
1532         dev_priv->perf.oa.ops.init_oa_buffer(dev_priv);
1533
1534         DRM_DEBUG_DRIVER("OA Buffer initialized, gtt offset = 0x%x, vaddr = %p\n",
1535                          i915_ggtt_offset(dev_priv->perf.oa.oa_buffer.vma),
1536                          dev_priv->perf.oa.oa_buffer.vaddr);
1537
1538         goto unlock;
1539
1540 err_unpin:
1541         __i915_vma_unpin(vma);
1542
1543 err_unref:
1544         i915_gem_object_put(bo);
1545
1546         dev_priv->perf.oa.oa_buffer.vaddr = NULL;
1547         dev_priv->perf.oa.oa_buffer.vma = NULL;
1548
1549 unlock:
1550         mutex_unlock(&dev_priv->drm.struct_mutex);
1551         return ret;
1552 }
1553
1554 static void config_oa_regs(struct drm_i915_private *dev_priv,
1555                            const struct i915_oa_reg *regs,
1556                            u32 n_regs)
1557 {
1558         u32 i;
1559
1560         for (i = 0; i < n_regs; i++) {
1561                 const struct i915_oa_reg *reg = regs + i;
1562
1563                 I915_WRITE(reg->addr, reg->value);
1564         }
1565 }
1566
1567 static int hsw_enable_metric_set(struct drm_i915_private *dev_priv,
1568                                  const struct i915_oa_config *oa_config)
1569 {
1570         /* PRM:
1571          *
1572          * OA unit is using “crclk” for its functionality. When trunk
1573          * level clock gating takes place, OA clock would be gated,
1574          * unable to count the events from non-render clock domain.
1575          * Render clock gating must be disabled when OA is enabled to
1576          * count the events from non-render domain. Unit level clock
1577          * gating for RCS should also be disabled.
1578          */
1579         I915_WRITE(GEN7_MISCCPCTL, (I915_READ(GEN7_MISCCPCTL) &
1580                                     ~GEN7_DOP_CLOCK_GATE_ENABLE));
1581         I915_WRITE(GEN6_UCGCTL1, (I915_READ(GEN6_UCGCTL1) |
1582                                   GEN6_CSUNIT_CLOCK_GATE_DISABLE));
1583
1584         config_oa_regs(dev_priv, oa_config->mux_regs, oa_config->mux_regs_len);
1585
1586         /* It apparently takes a fairly long time for a new MUX
1587          * configuration to be be applied after these register writes.
1588          * This delay duration was derived empirically based on the
1589          * render_basic config but hopefully it covers the maximum
1590          * configuration latency.
1591          *
1592          * As a fallback, the checks in _append_oa_reports() to skip
1593          * invalid OA reports do also seem to work to discard reports
1594          * generated before this config has completed - albeit not
1595          * silently.
1596          *
1597          * Unfortunately this is essentially a magic number, since we
1598          * don't currently know of a reliable mechanism for predicting
1599          * how long the MUX config will take to apply and besides
1600          * seeing invalid reports we don't know of a reliable way to
1601          * explicitly check that the MUX config has landed.
1602          *
1603          * It's even possible we've miss characterized the underlying
1604          * problem - it just seems like the simplest explanation why
1605          * a delay at this location would mitigate any invalid reports.
1606          */
1607         usleep_range(15000, 20000);
1608
1609         config_oa_regs(dev_priv, oa_config->b_counter_regs,
1610                        oa_config->b_counter_regs_len);
1611
1612         return 0;
1613 }
1614
1615 static void hsw_disable_metric_set(struct drm_i915_private *dev_priv)
1616 {
1617         I915_WRITE(GEN6_UCGCTL1, (I915_READ(GEN6_UCGCTL1) &
1618                                   ~GEN6_CSUNIT_CLOCK_GATE_DISABLE));
1619         I915_WRITE(GEN7_MISCCPCTL, (I915_READ(GEN7_MISCCPCTL) |
1620                                     GEN7_DOP_CLOCK_GATE_ENABLE));
1621
1622         I915_WRITE(GDT_CHICKEN_BITS, (I915_READ(GDT_CHICKEN_BITS) &
1623                                       ~GT_NOA_ENABLE));
1624 }
1625
1626 /*
1627  * NB: It must always remain pointer safe to run this even if the OA unit
1628  * has been disabled.
1629  *
1630  * It's fine to put out-of-date values into these per-context registers
1631  * in the case that the OA unit has been disabled.
1632  */
1633 static void gen8_update_reg_state_unlocked(struct i915_gem_context *ctx,
1634                                            u32 *reg_state,
1635                                            const struct i915_oa_config *oa_config)
1636 {
1637         struct drm_i915_private *dev_priv = ctx->i915;
1638         u32 ctx_oactxctrl = dev_priv->perf.oa.ctx_oactxctrl_offset;
1639         u32 ctx_flexeu0 = dev_priv->perf.oa.ctx_flexeu0_offset;
1640         /* The MMIO offsets for Flex EU registers aren't contiguous */
1641         u32 flex_mmio[] = {
1642                 i915_mmio_reg_offset(EU_PERF_CNTL0),
1643                 i915_mmio_reg_offset(EU_PERF_CNTL1),
1644                 i915_mmio_reg_offset(EU_PERF_CNTL2),
1645                 i915_mmio_reg_offset(EU_PERF_CNTL3),
1646                 i915_mmio_reg_offset(EU_PERF_CNTL4),
1647                 i915_mmio_reg_offset(EU_PERF_CNTL5),
1648                 i915_mmio_reg_offset(EU_PERF_CNTL6),
1649         };
1650         int i;
1651
1652         reg_state[ctx_oactxctrl] = i915_mmio_reg_offset(GEN8_OACTXCONTROL);
1653         reg_state[ctx_oactxctrl+1] = (dev_priv->perf.oa.period_exponent <<
1654                                       GEN8_OA_TIMER_PERIOD_SHIFT) |
1655                                      (dev_priv->perf.oa.periodic ?
1656                                       GEN8_OA_TIMER_ENABLE : 0) |
1657                                      GEN8_OA_COUNTER_RESUME;
1658
1659         for (i = 0; i < ARRAY_SIZE(flex_mmio); i++) {
1660                 u32 state_offset = ctx_flexeu0 + i * 2;
1661                 u32 mmio = flex_mmio[i];
1662
1663                 /*
1664                  * This arbitrary default will select the 'EU FPU0 Pipeline
1665                  * Active' event. In the future it's anticipated that there
1666                  * will be an explicit 'No Event' we can select, but not yet...
1667                  */
1668                 u32 value = 0;
1669
1670                 if (oa_config) {
1671                         u32 j;
1672
1673                         for (j = 0; j < oa_config->flex_regs_len; j++) {
1674                                 if (i915_mmio_reg_offset(oa_config->flex_regs[j].addr) == mmio) {
1675                                         value = oa_config->flex_regs[j].value;
1676                                         break;
1677                                 }
1678                         }
1679                 }
1680
1681                 reg_state[state_offset] = mmio;
1682                 reg_state[state_offset+1] = value;
1683         }
1684 }
1685
1686 /*
1687  * Same as gen8_update_reg_state_unlocked only through the batchbuffer. This
1688  * is only used by the kernel context.
1689  */
1690 static int gen8_emit_oa_config(struct i915_request *rq,
1691                                const struct i915_oa_config *oa_config)
1692 {
1693         struct drm_i915_private *dev_priv = rq->i915;
1694         /* The MMIO offsets for Flex EU registers aren't contiguous */
1695         u32 flex_mmio[] = {
1696                 i915_mmio_reg_offset(EU_PERF_CNTL0),
1697                 i915_mmio_reg_offset(EU_PERF_CNTL1),
1698                 i915_mmio_reg_offset(EU_PERF_CNTL2),
1699                 i915_mmio_reg_offset(EU_PERF_CNTL3),
1700                 i915_mmio_reg_offset(EU_PERF_CNTL4),
1701                 i915_mmio_reg_offset(EU_PERF_CNTL5),
1702                 i915_mmio_reg_offset(EU_PERF_CNTL6),
1703         };
1704         u32 *cs;
1705         int i;
1706
1707         cs = intel_ring_begin(rq, ARRAY_SIZE(flex_mmio) * 2 + 4);
1708         if (IS_ERR(cs))
1709                 return PTR_ERR(cs);
1710
1711         *cs++ = MI_LOAD_REGISTER_IMM(ARRAY_SIZE(flex_mmio) + 1);
1712
1713         *cs++ = i915_mmio_reg_offset(GEN8_OACTXCONTROL);
1714         *cs++ = (dev_priv->perf.oa.period_exponent << GEN8_OA_TIMER_PERIOD_SHIFT) |
1715                 (dev_priv->perf.oa.periodic ? GEN8_OA_TIMER_ENABLE : 0) |
1716                 GEN8_OA_COUNTER_RESUME;
1717
1718         for (i = 0; i < ARRAY_SIZE(flex_mmio); i++) {
1719                 u32 mmio = flex_mmio[i];
1720
1721                 /*
1722                  * This arbitrary default will select the 'EU FPU0 Pipeline
1723                  * Active' event. In the future it's anticipated that there
1724                  * will be an explicit 'No Event' we can select, but not
1725                  * yet...
1726                  */
1727                 u32 value = 0;
1728
1729                 if (oa_config) {
1730                         u32 j;
1731
1732                         for (j = 0; j < oa_config->flex_regs_len; j++) {
1733                                 if (i915_mmio_reg_offset(oa_config->flex_regs[j].addr) == mmio) {
1734                                         value = oa_config->flex_regs[j].value;
1735                                         break;
1736                                 }
1737                         }
1738                 }
1739
1740                 *cs++ = mmio;
1741                 *cs++ = value;
1742         }
1743
1744         *cs++ = MI_NOOP;
1745         intel_ring_advance(rq, cs);
1746
1747         return 0;
1748 }
1749
1750 static int gen8_switch_to_updated_kernel_context(struct drm_i915_private *dev_priv,
1751                                                  const struct i915_oa_config *oa_config)
1752 {
1753         struct intel_engine_cs *engine = dev_priv->engine[RCS];
1754         struct i915_timeline *timeline;
1755         struct i915_request *rq;
1756         int ret;
1757
1758         lockdep_assert_held(&dev_priv->drm.struct_mutex);
1759
1760         i915_retire_requests(dev_priv);
1761
1762         rq = i915_request_alloc(engine, dev_priv->kernel_context);
1763         if (IS_ERR(rq))
1764                 return PTR_ERR(rq);
1765
1766         ret = gen8_emit_oa_config(rq, oa_config);
1767         if (ret) {
1768                 i915_request_add(rq);
1769                 return ret;
1770         }
1771
1772         /* Queue this switch after all other activity */
1773         list_for_each_entry(timeline, &dev_priv->gt.timelines, link) {
1774                 struct i915_request *prev;
1775
1776                 prev = i915_gem_active_raw(&timeline->last_request,
1777                                            &dev_priv->drm.struct_mutex);
1778                 if (prev)
1779                         i915_request_await_dma_fence(rq, &prev->fence);
1780         }
1781
1782         i915_request_add(rq);
1783
1784         return 0;
1785 }
1786
1787 /*
1788  * Manages updating the per-context aspects of the OA stream
1789  * configuration across all contexts.
1790  *
1791  * The awkward consideration here is that OACTXCONTROL controls the
1792  * exponent for periodic sampling which is primarily used for system
1793  * wide profiling where we'd like a consistent sampling period even in
1794  * the face of context switches.
1795  *
1796  * Our approach of updating the register state context (as opposed to
1797  * say using a workaround batch buffer) ensures that the hardware
1798  * won't automatically reload an out-of-date timer exponent even
1799  * transiently before a WA BB could be parsed.
1800  *
1801  * This function needs to:
1802  * - Ensure the currently running context's per-context OA state is
1803  *   updated
1804  * - Ensure that all existing contexts will have the correct per-context
1805  *   OA state if they are scheduled for use.
1806  * - Ensure any new contexts will be initialized with the correct
1807  *   per-context OA state.
1808  *
1809  * Note: it's only the RCS/Render context that has any OA state.
1810  */
1811 static int gen8_configure_all_contexts(struct drm_i915_private *dev_priv,
1812                                        const struct i915_oa_config *oa_config)
1813 {
1814         struct intel_engine_cs *engine = dev_priv->engine[RCS];
1815         struct i915_gem_context *ctx;
1816         int ret;
1817         unsigned int wait_flags = I915_WAIT_LOCKED;
1818
1819         lockdep_assert_held(&dev_priv->drm.struct_mutex);
1820
1821         /* Switch away from any user context. */
1822         ret = gen8_switch_to_updated_kernel_context(dev_priv, oa_config);
1823         if (ret)
1824                 goto out;
1825
1826         /*
1827          * The OA register config is setup through the context image. This image
1828          * might be written to by the GPU on context switch (in particular on
1829          * lite-restore). This means we can't safely update a context's image,
1830          * if this context is scheduled/submitted to run on the GPU.
1831          *
1832          * We could emit the OA register config through the batch buffer but
1833          * this might leave small interval of time where the OA unit is
1834          * configured at an invalid sampling period.
1835          *
1836          * So far the best way to work around this issue seems to be draining
1837          * the GPU from any submitted work.
1838          */
1839         ret = i915_gem_wait_for_idle(dev_priv,
1840                                      wait_flags,
1841                                      MAX_SCHEDULE_TIMEOUT);
1842         if (ret)
1843                 goto out;
1844
1845         /* Update all contexts now that we've stalled the submission. */
1846         list_for_each_entry(ctx, &dev_priv->contexts.list, link) {
1847                 struct intel_context *ce = to_intel_context(ctx, engine);
1848                 u32 *regs;
1849
1850                 /* OA settings will be set upon first use */
1851                 if (!ce->state)
1852                         continue;
1853
1854                 regs = i915_gem_object_pin_map(ce->state->obj, I915_MAP_WB);
1855                 if (IS_ERR(regs)) {
1856                         ret = PTR_ERR(regs);
1857                         goto out;
1858                 }
1859
1860                 ce->state->obj->mm.dirty = true;
1861                 regs += LRC_STATE_PN * PAGE_SIZE / sizeof(*regs);
1862
1863                 gen8_update_reg_state_unlocked(ctx, regs, oa_config);
1864
1865                 i915_gem_object_unpin_map(ce->state->obj);
1866         }
1867
1868  out:
1869         return ret;
1870 }
1871
1872 static int gen8_enable_metric_set(struct drm_i915_private *dev_priv,
1873                                   const struct i915_oa_config *oa_config)
1874 {
1875         int ret;
1876
1877         /*
1878          * We disable slice/unslice clock ratio change reports on SKL since
1879          * they are too noisy. The HW generates a lot of redundant reports
1880          * where the ratio hasn't really changed causing a lot of redundant
1881          * work to processes and increasing the chances we'll hit buffer
1882          * overruns.
1883          *
1884          * Although we don't currently use the 'disable overrun' OABUFFER
1885          * feature it's worth noting that clock ratio reports have to be
1886          * disabled before considering to use that feature since the HW doesn't
1887          * correctly block these reports.
1888          *
1889          * Currently none of the high-level metrics we have depend on knowing
1890          * this ratio to normalize.
1891          *
1892          * Note: This register is not power context saved and restored, but
1893          * that's OK considering that we disable RC6 while the OA unit is
1894          * enabled.
1895          *
1896          * The _INCLUDE_CLK_RATIO bit allows the slice/unslice frequency to
1897          * be read back from automatically triggered reports, as part of the
1898          * RPT_ID field.
1899          */
1900         if (IS_GEN(dev_priv, 9, 11)) {
1901                 I915_WRITE(GEN8_OA_DEBUG,
1902                            _MASKED_BIT_ENABLE(GEN9_OA_DEBUG_DISABLE_CLK_RATIO_REPORTS |
1903                                               GEN9_OA_DEBUG_INCLUDE_CLK_RATIO));
1904         }
1905
1906         /*
1907          * Update all contexts prior writing the mux configurations as we need
1908          * to make sure all slices/subslices are ON before writing to NOA
1909          * registers.
1910          */
1911         ret = gen8_configure_all_contexts(dev_priv, oa_config);
1912         if (ret)
1913                 return ret;
1914
1915         config_oa_regs(dev_priv, oa_config->mux_regs, oa_config->mux_regs_len);
1916
1917         config_oa_regs(dev_priv, oa_config->b_counter_regs,
1918                        oa_config->b_counter_regs_len);
1919
1920         return 0;
1921 }
1922
1923 static void gen8_disable_metric_set(struct drm_i915_private *dev_priv)
1924 {
1925         /* Reset all contexts' slices/subslices configurations. */
1926         gen8_configure_all_contexts(dev_priv, NULL);
1927
1928         I915_WRITE(GDT_CHICKEN_BITS, (I915_READ(GDT_CHICKEN_BITS) &
1929                                       ~GT_NOA_ENABLE));
1930 }
1931
1932 static void gen10_disable_metric_set(struct drm_i915_private *dev_priv)
1933 {
1934         /* Reset all contexts' slices/subslices configurations. */
1935         gen8_configure_all_contexts(dev_priv, NULL);
1936
1937         /* Make sure we disable noa to save power. */
1938         I915_WRITE(RPM_CONFIG1,
1939                    I915_READ(RPM_CONFIG1) & ~GEN10_GT_NOA_ENABLE);
1940 }
1941
1942 static void gen7_oa_enable(struct drm_i915_private *dev_priv)
1943 {
1944         struct i915_gem_context *ctx =
1945                         dev_priv->perf.oa.exclusive_stream->ctx;
1946         u32 ctx_id = dev_priv->perf.oa.specific_ctx_id;
1947         bool periodic = dev_priv->perf.oa.periodic;
1948         u32 period_exponent = dev_priv->perf.oa.period_exponent;
1949         u32 report_format = dev_priv->perf.oa.oa_buffer.format;
1950
1951         /*
1952          * Reset buf pointers so we don't forward reports from before now.
1953          *
1954          * Think carefully if considering trying to avoid this, since it
1955          * also ensures status flags and the buffer itself are cleared
1956          * in error paths, and we have checks for invalid reports based
1957          * on the assumption that certain fields are written to zeroed
1958          * memory which this helps maintains.
1959          */
1960         gen7_init_oa_buffer(dev_priv);
1961
1962         I915_WRITE(GEN7_OACONTROL,
1963                    (ctx_id & GEN7_OACONTROL_CTX_MASK) |
1964                    (period_exponent <<
1965                     GEN7_OACONTROL_TIMER_PERIOD_SHIFT) |
1966                    (periodic ? GEN7_OACONTROL_TIMER_ENABLE : 0) |
1967                    (report_format << GEN7_OACONTROL_FORMAT_SHIFT) |
1968                    (ctx ? GEN7_OACONTROL_PER_CTX_ENABLE : 0) |
1969                    GEN7_OACONTROL_ENABLE);
1970 }
1971
1972 static void gen8_oa_enable(struct drm_i915_private *dev_priv)
1973 {
1974         u32 report_format = dev_priv->perf.oa.oa_buffer.format;
1975
1976         /*
1977          * Reset buf pointers so we don't forward reports from before now.
1978          *
1979          * Think carefully if considering trying to avoid this, since it
1980          * also ensures status flags and the buffer itself are cleared
1981          * in error paths, and we have checks for invalid reports based
1982          * on the assumption that certain fields are written to zeroed
1983          * memory which this helps maintains.
1984          */
1985         gen8_init_oa_buffer(dev_priv);
1986
1987         /*
1988          * Note: we don't rely on the hardware to perform single context
1989          * filtering and instead filter on the cpu based on the context-id
1990          * field of reports
1991          */
1992         I915_WRITE(GEN8_OACONTROL, (report_format <<
1993                                     GEN8_OA_REPORT_FORMAT_SHIFT) |
1994                                    GEN8_OA_COUNTER_ENABLE);
1995 }
1996
1997 /**
1998  * i915_oa_stream_enable - handle `I915_PERF_IOCTL_ENABLE` for OA stream
1999  * @stream: An i915 perf stream opened for OA metrics
2000  *
2001  * [Re]enables hardware periodic sampling according to the period configured
2002  * when opening the stream. This also starts a hrtimer that will periodically
2003  * check for data in the circular OA buffer for notifying userspace (e.g.
2004  * during a read() or poll()).
2005  */
2006 static void i915_oa_stream_enable(struct i915_perf_stream *stream)
2007 {
2008         struct drm_i915_private *dev_priv = stream->dev_priv;
2009
2010         dev_priv->perf.oa.ops.oa_enable(dev_priv);
2011
2012         if (dev_priv->perf.oa.periodic)
2013                 hrtimer_start(&dev_priv->perf.oa.poll_check_timer,
2014                               ns_to_ktime(POLL_PERIOD),
2015                               HRTIMER_MODE_REL_PINNED);
2016 }
2017
2018 static void gen7_oa_disable(struct drm_i915_private *dev_priv)
2019 {
2020         I915_WRITE(GEN7_OACONTROL, 0);
2021         if (intel_wait_for_register(dev_priv,
2022                                     GEN7_OACONTROL, GEN7_OACONTROL_ENABLE, 0,
2023                                     50))
2024                 DRM_ERROR("wait for OA to be disabled timed out\n");
2025 }
2026
2027 static void gen8_oa_disable(struct drm_i915_private *dev_priv)
2028 {
2029         I915_WRITE(GEN8_OACONTROL, 0);
2030         if (intel_wait_for_register(dev_priv,
2031                                     GEN8_OACONTROL, GEN8_OA_COUNTER_ENABLE, 0,
2032                                     50))
2033                 DRM_ERROR("wait for OA to be disabled timed out\n");
2034 }
2035
2036 /**
2037  * i915_oa_stream_disable - handle `I915_PERF_IOCTL_DISABLE` for OA stream
2038  * @stream: An i915 perf stream opened for OA metrics
2039  *
2040  * Stops the OA unit from periodically writing counter reports into the
2041  * circular OA buffer. This also stops the hrtimer that periodically checks for
2042  * data in the circular OA buffer, for notifying userspace.
2043  */
2044 static void i915_oa_stream_disable(struct i915_perf_stream *stream)
2045 {
2046         struct drm_i915_private *dev_priv = stream->dev_priv;
2047
2048         dev_priv->perf.oa.ops.oa_disable(dev_priv);
2049
2050         if (dev_priv->perf.oa.periodic)
2051                 hrtimer_cancel(&dev_priv->perf.oa.poll_check_timer);
2052 }
2053
2054 static const struct i915_perf_stream_ops i915_oa_stream_ops = {
2055         .destroy = i915_oa_stream_destroy,
2056         .enable = i915_oa_stream_enable,
2057         .disable = i915_oa_stream_disable,
2058         .wait_unlocked = i915_oa_wait_unlocked,
2059         .poll_wait = i915_oa_poll_wait,
2060         .read = i915_oa_read,
2061 };
2062
2063 /**
2064  * i915_oa_stream_init - validate combined props for OA stream and init
2065  * @stream: An i915 perf stream
2066  * @param: The open parameters passed to `DRM_I915_PERF_OPEN`
2067  * @props: The property state that configures stream (individually validated)
2068  *
2069  * While read_properties_unlocked() validates properties in isolation it
2070  * doesn't ensure that the combination necessarily makes sense.
2071  *
2072  * At this point it has been determined that userspace wants a stream of
2073  * OA metrics, but still we need to further validate the combined
2074  * properties are OK.
2075  *
2076  * If the configuration makes sense then we can allocate memory for
2077  * a circular OA buffer and apply the requested metric set configuration.
2078  *
2079  * Returns: zero on success or a negative error code.
2080  */
2081 static int i915_oa_stream_init(struct i915_perf_stream *stream,
2082                                struct drm_i915_perf_open_param *param,
2083                                struct perf_open_properties *props)
2084 {
2085         struct drm_i915_private *dev_priv = stream->dev_priv;
2086         int format_size;
2087         int ret;
2088
2089         /* If the sysfs metrics/ directory wasn't registered for some
2090          * reason then don't let userspace try their luck with config
2091          * IDs
2092          */
2093         if (!dev_priv->perf.metrics_kobj) {
2094                 DRM_DEBUG("OA metrics weren't advertised via sysfs\n");
2095                 return -EINVAL;
2096         }
2097
2098         if (!(props->sample_flags & SAMPLE_OA_REPORT)) {
2099                 DRM_DEBUG("Only OA report sampling supported\n");
2100                 return -EINVAL;
2101         }
2102
2103         if (!dev_priv->perf.oa.ops.init_oa_buffer) {
2104                 DRM_DEBUG("OA unit not supported\n");
2105                 return -ENODEV;
2106         }
2107
2108         /* To avoid the complexity of having to accurately filter
2109          * counter reports and marshal to the appropriate client
2110          * we currently only allow exclusive access
2111          */
2112         if (dev_priv->perf.oa.exclusive_stream) {
2113                 DRM_DEBUG("OA unit already in use\n");
2114                 return -EBUSY;
2115         }
2116
2117         if (!props->oa_format) {
2118                 DRM_DEBUG("OA report format not specified\n");
2119                 return -EINVAL;
2120         }
2121
2122         /* We set up some ratelimit state to potentially throttle any _NOTES
2123          * about spurious, invalid OA reports which we don't forward to
2124          * userspace.
2125          *
2126          * The initialization is associated with opening the stream (not driver
2127          * init) considering we print a _NOTE about any throttling when closing
2128          * the stream instead of waiting until driver _fini which no one would
2129          * ever see.
2130          *
2131          * Using the same limiting factors as printk_ratelimit()
2132          */
2133         ratelimit_state_init(&dev_priv->perf.oa.spurious_report_rs,
2134                              5 * HZ, 10);
2135         /* Since we use a DRM_NOTE for spurious reports it would be
2136          * inconsistent to let __ratelimit() automatically print a warning for
2137          * throttling.
2138          */
2139         ratelimit_set_flags(&dev_priv->perf.oa.spurious_report_rs,
2140                             RATELIMIT_MSG_ON_RELEASE);
2141
2142         stream->sample_size = sizeof(struct drm_i915_perf_record_header);
2143
2144         format_size = dev_priv->perf.oa.oa_formats[props->oa_format].size;
2145
2146         stream->sample_flags |= SAMPLE_OA_REPORT;
2147         stream->sample_size += format_size;
2148
2149         dev_priv->perf.oa.oa_buffer.format_size = format_size;
2150         if (WARN_ON(dev_priv->perf.oa.oa_buffer.format_size == 0))
2151                 return -EINVAL;
2152
2153         dev_priv->perf.oa.oa_buffer.format =
2154                 dev_priv->perf.oa.oa_formats[props->oa_format].format;
2155
2156         dev_priv->perf.oa.periodic = props->oa_periodic;
2157         if (dev_priv->perf.oa.periodic)
2158                 dev_priv->perf.oa.period_exponent = props->oa_period_exponent;
2159
2160         if (stream->ctx) {
2161                 ret = oa_get_render_ctx_id(stream);
2162                 if (ret) {
2163                         DRM_DEBUG("Invalid context id to filter with\n");
2164                         return ret;
2165                 }
2166         }
2167
2168         ret = get_oa_config(dev_priv, props->metrics_set, &stream->oa_config);
2169         if (ret) {
2170                 DRM_DEBUG("Invalid OA config id=%i\n", props->metrics_set);
2171                 goto err_config;
2172         }
2173
2174         /* PRM - observability performance counters:
2175          *
2176          *   OACONTROL, performance counter enable, note:
2177          *
2178          *   "When this bit is set, in order to have coherent counts,
2179          *   RC6 power state and trunk clock gating must be disabled.
2180          *   This can be achieved by programming MMIO registers as
2181          *   0xA094=0 and 0xA090[31]=1"
2182          *
2183          *   In our case we are expecting that taking pm + FORCEWAKE
2184          *   references will effectively disable RC6.
2185          */
2186         intel_runtime_pm_get(dev_priv);
2187         intel_uncore_forcewake_get(dev_priv, FORCEWAKE_ALL);
2188
2189         ret = alloc_oa_buffer(dev_priv);
2190         if (ret)
2191                 goto err_oa_buf_alloc;
2192
2193         ret = i915_mutex_lock_interruptible(&dev_priv->drm);
2194         if (ret)
2195                 goto err_lock;
2196
2197         ret = dev_priv->perf.oa.ops.enable_metric_set(dev_priv,
2198                                                       stream->oa_config);
2199         if (ret) {
2200                 DRM_DEBUG("Unable to enable metric set\n");
2201                 goto err_enable;
2202         }
2203
2204         stream->ops = &i915_oa_stream_ops;
2205
2206         dev_priv->perf.oa.exclusive_stream = stream;
2207
2208         mutex_unlock(&dev_priv->drm.struct_mutex);
2209
2210         return 0;
2211
2212 err_enable:
2213         dev_priv->perf.oa.ops.disable_metric_set(dev_priv);
2214         mutex_unlock(&dev_priv->drm.struct_mutex);
2215
2216 err_lock:
2217         free_oa_buffer(dev_priv);
2218
2219 err_oa_buf_alloc:
2220         put_oa_config(dev_priv, stream->oa_config);
2221
2222         intel_uncore_forcewake_put(dev_priv, FORCEWAKE_ALL);
2223         intel_runtime_pm_put(dev_priv);
2224
2225 err_config:
2226         if (stream->ctx)
2227                 oa_put_render_ctx_id(stream);
2228
2229         return ret;
2230 }
2231
2232 void i915_oa_init_reg_state(struct intel_engine_cs *engine,
2233                             struct i915_gem_context *ctx,
2234                             u32 *reg_state)
2235 {
2236         struct i915_perf_stream *stream;
2237
2238         if (engine->id != RCS)
2239                 return;
2240
2241         stream = engine->i915->perf.oa.exclusive_stream;
2242         if (stream)
2243                 gen8_update_reg_state_unlocked(ctx, reg_state, stream->oa_config);
2244 }
2245
2246 /**
2247  * i915_perf_read_locked - &i915_perf_stream_ops->read with error normalisation
2248  * @stream: An i915 perf stream
2249  * @file: An i915 perf stream file
2250  * @buf: destination buffer given by userspace
2251  * @count: the number of bytes userspace wants to read
2252  * @ppos: (inout) file seek position (unused)
2253  *
2254  * Besides wrapping &i915_perf_stream_ops->read this provides a common place to
2255  * ensure that if we've successfully copied any data then reporting that takes
2256  * precedence over any internal error status, so the data isn't lost.
2257  *
2258  * For example ret will be -ENOSPC whenever there is more buffered data than
2259  * can be copied to userspace, but that's only interesting if we weren't able
2260  * to copy some data because it implies the userspace buffer is too small to
2261  * receive a single record (and we never split records).
2262  *
2263  * Another case with ret == -EFAULT is more of a grey area since it would seem
2264  * like bad form for userspace to ask us to overrun its buffer, but the user
2265  * knows best:
2266  *
2267  *   http://yarchive.net/comp/linux/partial_reads_writes.html
2268  *
2269  * Returns: The number of bytes copied or a negative error code on failure.
2270  */
2271 static ssize_t i915_perf_read_locked(struct i915_perf_stream *stream,
2272                                      struct file *file,
2273                                      char __user *buf,
2274                                      size_t count,
2275                                      loff_t *ppos)
2276 {
2277         /* Note we keep the offset (aka bytes read) separate from any
2278          * error status so that the final check for whether we return
2279          * the bytes read with a higher precedence than any error (see
2280          * comment below) doesn't need to be handled/duplicated in
2281          * stream->ops->read() implementations.
2282          */
2283         size_t offset = 0;
2284         int ret = stream->ops->read(stream, buf, count, &offset);
2285
2286         return offset ?: (ret ?: -EAGAIN);
2287 }
2288
2289 /**
2290  * i915_perf_read - handles read() FOP for i915 perf stream FDs
2291  * @file: An i915 perf stream file
2292  * @buf: destination buffer given by userspace
2293  * @count: the number of bytes userspace wants to read
2294  * @ppos: (inout) file seek position (unused)
2295  *
2296  * The entry point for handling a read() on a stream file descriptor from
2297  * userspace. Most of the work is left to the i915_perf_read_locked() and
2298  * &i915_perf_stream_ops->read but to save having stream implementations (of
2299  * which we might have multiple later) we handle blocking read here.
2300  *
2301  * We can also consistently treat trying to read from a disabled stream
2302  * as an IO error so implementations can assume the stream is enabled
2303  * while reading.
2304  *
2305  * Returns: The number of bytes copied or a negative error code on failure.
2306  */
2307 static ssize_t i915_perf_read(struct file *file,
2308                               char __user *buf,
2309                               size_t count,
2310                               loff_t *ppos)
2311 {
2312         struct i915_perf_stream *stream = file->private_data;
2313         struct drm_i915_private *dev_priv = stream->dev_priv;
2314         ssize_t ret;
2315
2316         /* To ensure it's handled consistently we simply treat all reads of a
2317          * disabled stream as an error. In particular it might otherwise lead
2318          * to a deadlock for blocking file descriptors...
2319          */
2320         if (!stream->enabled)
2321                 return -EIO;
2322
2323         if (!(file->f_flags & O_NONBLOCK)) {
2324                 /* There's the small chance of false positives from
2325                  * stream->ops->wait_unlocked.
2326                  *
2327                  * E.g. with single context filtering since we only wait until
2328                  * oabuffer has >= 1 report we don't immediately know whether
2329                  * any reports really belong to the current context
2330                  */
2331                 do {
2332                         ret = stream->ops->wait_unlocked(stream);
2333                         if (ret)
2334                                 return ret;
2335
2336                         mutex_lock(&dev_priv->perf.lock);
2337                         ret = i915_perf_read_locked(stream, file,
2338                                                     buf, count, ppos);
2339                         mutex_unlock(&dev_priv->perf.lock);
2340                 } while (ret == -EAGAIN);
2341         } else {
2342                 mutex_lock(&dev_priv->perf.lock);
2343                 ret = i915_perf_read_locked(stream, file, buf, count, ppos);
2344                 mutex_unlock(&dev_priv->perf.lock);
2345         }
2346
2347         /* We allow the poll checking to sometimes report false positive EPOLLIN
2348          * events where we might actually report EAGAIN on read() if there's
2349          * not really any data available. In this situation though we don't
2350          * want to enter a busy loop between poll() reporting a EPOLLIN event
2351          * and read() returning -EAGAIN. Clearing the oa.pollin state here
2352          * effectively ensures we back off until the next hrtimer callback
2353          * before reporting another EPOLLIN event.
2354          */
2355         if (ret >= 0 || ret == -EAGAIN) {
2356                 /* Maybe make ->pollin per-stream state if we support multiple
2357                  * concurrent streams in the future.
2358                  */
2359                 dev_priv->perf.oa.pollin = false;
2360         }
2361
2362         return ret;
2363 }
2364
2365 static enum hrtimer_restart oa_poll_check_timer_cb(struct hrtimer *hrtimer)
2366 {
2367         struct drm_i915_private *dev_priv =
2368                 container_of(hrtimer, typeof(*dev_priv),
2369                              perf.oa.poll_check_timer);
2370
2371         if (oa_buffer_check_unlocked(dev_priv)) {
2372                 dev_priv->perf.oa.pollin = true;
2373                 wake_up(&dev_priv->perf.oa.poll_wq);
2374         }
2375
2376         hrtimer_forward_now(hrtimer, ns_to_ktime(POLL_PERIOD));
2377
2378         return HRTIMER_RESTART;
2379 }
2380
2381 /**
2382  * i915_perf_poll_locked - poll_wait() with a suitable wait queue for stream
2383  * @dev_priv: i915 device instance
2384  * @stream: An i915 perf stream
2385  * @file: An i915 perf stream file
2386  * @wait: poll() state table
2387  *
2388  * For handling userspace polling on an i915 perf stream, this calls through to
2389  * &i915_perf_stream_ops->poll_wait to call poll_wait() with a wait queue that
2390  * will be woken for new stream data.
2391  *
2392  * Note: The &drm_i915_private->perf.lock mutex has been taken to serialize
2393  * with any non-file-operation driver hooks.
2394  *
2395  * Returns: any poll events that are ready without sleeping
2396  */
2397 static __poll_t i915_perf_poll_locked(struct drm_i915_private *dev_priv,
2398                                           struct i915_perf_stream *stream,
2399                                           struct file *file,
2400                                           poll_table *wait)
2401 {
2402         __poll_t events = 0;
2403
2404         stream->ops->poll_wait(stream, file, wait);
2405
2406         /* Note: we don't explicitly check whether there's something to read
2407          * here since this path may be very hot depending on what else
2408          * userspace is polling, or on the timeout in use. We rely solely on
2409          * the hrtimer/oa_poll_check_timer_cb to notify us when there are
2410          * samples to read.
2411          */
2412         if (dev_priv->perf.oa.pollin)
2413                 events |= EPOLLIN;
2414
2415         return events;
2416 }
2417
2418 /**
2419  * i915_perf_poll - call poll_wait() with a suitable wait queue for stream
2420  * @file: An i915 perf stream file
2421  * @wait: poll() state table
2422  *
2423  * For handling userspace polling on an i915 perf stream, this ensures
2424  * poll_wait() gets called with a wait queue that will be woken for new stream
2425  * data.
2426  *
2427  * Note: Implementation deferred to i915_perf_poll_locked()
2428  *
2429  * Returns: any poll events that are ready without sleeping
2430  */
2431 static __poll_t i915_perf_poll(struct file *file, poll_table *wait)
2432 {
2433         struct i915_perf_stream *stream = file->private_data;
2434         struct drm_i915_private *dev_priv = stream->dev_priv;
2435         __poll_t ret;
2436
2437         mutex_lock(&dev_priv->perf.lock);
2438         ret = i915_perf_poll_locked(dev_priv, stream, file, wait);
2439         mutex_unlock(&dev_priv->perf.lock);
2440
2441         return ret;
2442 }
2443
2444 /**
2445  * i915_perf_enable_locked - handle `I915_PERF_IOCTL_ENABLE` ioctl
2446  * @stream: A disabled i915 perf stream
2447  *
2448  * [Re]enables the associated capture of data for this stream.
2449  *
2450  * If a stream was previously enabled then there's currently no intention
2451  * to provide userspace any guarantee about the preservation of previously
2452  * buffered data.
2453  */
2454 static void i915_perf_enable_locked(struct i915_perf_stream *stream)
2455 {
2456         if (stream->enabled)
2457                 return;
2458
2459         /* Allow stream->ops->enable() to refer to this */
2460         stream->enabled = true;
2461
2462         if (stream->ops->enable)
2463                 stream->ops->enable(stream);
2464 }
2465
2466 /**
2467  * i915_perf_disable_locked - handle `I915_PERF_IOCTL_DISABLE` ioctl
2468  * @stream: An enabled i915 perf stream
2469  *
2470  * Disables the associated capture of data for this stream.
2471  *
2472  * The intention is that disabling an re-enabling a stream will ideally be
2473  * cheaper than destroying and re-opening a stream with the same configuration,
2474  * though there are no formal guarantees about what state or buffered data
2475  * must be retained between disabling and re-enabling a stream.
2476  *
2477  * Note: while a stream is disabled it's considered an error for userspace
2478  * to attempt to read from the stream (-EIO).
2479  */
2480 static void i915_perf_disable_locked(struct i915_perf_stream *stream)
2481 {
2482         if (!stream->enabled)
2483                 return;
2484
2485         /* Allow stream->ops->disable() to refer to this */
2486         stream->enabled = false;
2487
2488         if (stream->ops->disable)
2489                 stream->ops->disable(stream);
2490 }
2491
2492 /**
2493  * i915_perf_ioctl - support ioctl() usage with i915 perf stream FDs
2494  * @stream: An i915 perf stream
2495  * @cmd: the ioctl request
2496  * @arg: the ioctl data
2497  *
2498  * Note: The &drm_i915_private->perf.lock mutex has been taken to serialize
2499  * with any non-file-operation driver hooks.
2500  *
2501  * Returns: zero on success or a negative error code. Returns -EINVAL for
2502  * an unknown ioctl request.
2503  */
2504 static long i915_perf_ioctl_locked(struct i915_perf_stream *stream,
2505                                    unsigned int cmd,
2506                                    unsigned long arg)
2507 {
2508         switch (cmd) {
2509         case I915_PERF_IOCTL_ENABLE:
2510                 i915_perf_enable_locked(stream);
2511                 return 0;
2512         case I915_PERF_IOCTL_DISABLE:
2513                 i915_perf_disable_locked(stream);
2514                 return 0;
2515         }
2516
2517         return -EINVAL;
2518 }
2519
2520 /**
2521  * i915_perf_ioctl - support ioctl() usage with i915 perf stream FDs
2522  * @file: An i915 perf stream file
2523  * @cmd: the ioctl request
2524  * @arg: the ioctl data
2525  *
2526  * Implementation deferred to i915_perf_ioctl_locked().
2527  *
2528  * Returns: zero on success or a negative error code. Returns -EINVAL for
2529  * an unknown ioctl request.
2530  */
2531 static long i915_perf_ioctl(struct file *file,
2532                             unsigned int cmd,
2533                             unsigned long arg)
2534 {
2535         struct i915_perf_stream *stream = file->private_data;
2536         struct drm_i915_private *dev_priv = stream->dev_priv;
2537         long ret;
2538
2539         mutex_lock(&dev_priv->perf.lock);
2540         ret = i915_perf_ioctl_locked(stream, cmd, arg);
2541         mutex_unlock(&dev_priv->perf.lock);
2542
2543         return ret;
2544 }
2545
2546 /**
2547  * i915_perf_destroy_locked - destroy an i915 perf stream
2548  * @stream: An i915 perf stream
2549  *
2550  * Frees all resources associated with the given i915 perf @stream, disabling
2551  * any associated data capture in the process.
2552  *
2553  * Note: The &drm_i915_private->perf.lock mutex has been taken to serialize
2554  * with any non-file-operation driver hooks.
2555  */
2556 static void i915_perf_destroy_locked(struct i915_perf_stream *stream)
2557 {
2558         if (stream->enabled)
2559                 i915_perf_disable_locked(stream);
2560
2561         if (stream->ops->destroy)
2562                 stream->ops->destroy(stream);
2563
2564         list_del(&stream->link);
2565
2566         if (stream->ctx)
2567                 i915_gem_context_put(stream->ctx);
2568
2569         kfree(stream);
2570 }
2571
2572 /**
2573  * i915_perf_release - handles userspace close() of a stream file
2574  * @inode: anonymous inode associated with file
2575  * @file: An i915 perf stream file
2576  *
2577  * Cleans up any resources associated with an open i915 perf stream file.
2578  *
2579  * NB: close() can't really fail from the userspace point of view.
2580  *
2581  * Returns: zero on success or a negative error code.
2582  */
2583 static int i915_perf_release(struct inode *inode, struct file *file)
2584 {
2585         struct i915_perf_stream *stream = file->private_data;
2586         struct drm_i915_private *dev_priv = stream->dev_priv;
2587
2588         mutex_lock(&dev_priv->perf.lock);
2589         i915_perf_destroy_locked(stream);
2590         mutex_unlock(&dev_priv->perf.lock);
2591
2592         return 0;
2593 }
2594
2595
2596 static const struct file_operations fops = {
2597         .owner          = THIS_MODULE,
2598         .llseek         = no_llseek,
2599         .release        = i915_perf_release,
2600         .poll           = i915_perf_poll,
2601         .read           = i915_perf_read,
2602         .unlocked_ioctl = i915_perf_ioctl,
2603         /* Our ioctl have no arguments, so it's safe to use the same function
2604          * to handle 32bits compatibility.
2605          */
2606         .compat_ioctl   = i915_perf_ioctl,
2607 };
2608
2609
2610 /**
2611  * i915_perf_open_ioctl_locked - DRM ioctl() for userspace to open a stream FD
2612  * @dev_priv: i915 device instance
2613  * @param: The open parameters passed to 'DRM_I915_PERF_OPEN`
2614  * @props: individually validated u64 property value pairs
2615  * @file: drm file
2616  *
2617  * See i915_perf_ioctl_open() for interface details.
2618  *
2619  * Implements further stream config validation and stream initialization on
2620  * behalf of i915_perf_open_ioctl() with the &drm_i915_private->perf.lock mutex
2621  * taken to serialize with any non-file-operation driver hooks.
2622  *
2623  * Note: at this point the @props have only been validated in isolation and
2624  * it's still necessary to validate that the combination of properties makes
2625  * sense.
2626  *
2627  * In the case where userspace is interested in OA unit metrics then further
2628  * config validation and stream initialization details will be handled by
2629  * i915_oa_stream_init(). The code here should only validate config state that
2630  * will be relevant to all stream types / backends.
2631  *
2632  * Returns: zero on success or a negative error code.
2633  */
2634 static int
2635 i915_perf_open_ioctl_locked(struct drm_i915_private *dev_priv,
2636                             struct drm_i915_perf_open_param *param,
2637                             struct perf_open_properties *props,
2638                             struct drm_file *file)
2639 {
2640         struct i915_gem_context *specific_ctx = NULL;
2641         struct i915_perf_stream *stream = NULL;
2642         unsigned long f_flags = 0;
2643         bool privileged_op = true;
2644         int stream_fd;
2645         int ret;
2646
2647         if (props->single_context) {
2648                 u32 ctx_handle = props->ctx_handle;
2649                 struct drm_i915_file_private *file_priv = file->driver_priv;
2650
2651                 specific_ctx = i915_gem_context_lookup(file_priv, ctx_handle);
2652                 if (!specific_ctx) {
2653                         DRM_DEBUG("Failed to look up context with ID %u for opening perf stream\n",
2654                                   ctx_handle);
2655                         ret = -ENOENT;
2656                         goto err;
2657                 }
2658         }
2659
2660         /*
2661          * On Haswell the OA unit supports clock gating off for a specific
2662          * context and in this mode there's no visibility of metrics for the
2663          * rest of the system, which we consider acceptable for a
2664          * non-privileged client.
2665          *
2666          * For Gen8+ the OA unit no longer supports clock gating off for a
2667          * specific context and the kernel can't securely stop the counters
2668          * from updating as system-wide / global values. Even though we can
2669          * filter reports based on the included context ID we can't block
2670          * clients from seeing the raw / global counter values via
2671          * MI_REPORT_PERF_COUNT commands and so consider it a privileged op to
2672          * enable the OA unit by default.
2673          */
2674         if (IS_HASWELL(dev_priv) && specific_ctx)
2675                 privileged_op = false;
2676
2677         /* Similar to perf's kernel.perf_paranoid_cpu sysctl option
2678          * we check a dev.i915.perf_stream_paranoid sysctl option
2679          * to determine if it's ok to access system wide OA counters
2680          * without CAP_SYS_ADMIN privileges.
2681          */
2682         if (privileged_op &&
2683             i915_perf_stream_paranoid && !capable(CAP_SYS_ADMIN)) {
2684                 DRM_DEBUG("Insufficient privileges to open system-wide i915 perf stream\n");
2685                 ret = -EACCES;
2686                 goto err_ctx;
2687         }
2688
2689         stream = kzalloc(sizeof(*stream), GFP_KERNEL);
2690         if (!stream) {
2691                 ret = -ENOMEM;
2692                 goto err_ctx;
2693         }
2694
2695         stream->dev_priv = dev_priv;
2696         stream->ctx = specific_ctx;
2697
2698         ret = i915_oa_stream_init(stream, param, props);
2699         if (ret)
2700                 goto err_alloc;
2701
2702         /* we avoid simply assigning stream->sample_flags = props->sample_flags
2703          * to have _stream_init check the combination of sample flags more
2704          * thoroughly, but still this is the expected result at this point.
2705          */
2706         if (WARN_ON(stream->sample_flags != props->sample_flags)) {
2707                 ret = -ENODEV;
2708                 goto err_flags;
2709         }
2710
2711         list_add(&stream->link, &dev_priv->perf.streams);
2712
2713         if (param->flags & I915_PERF_FLAG_FD_CLOEXEC)
2714                 f_flags |= O_CLOEXEC;
2715         if (param->flags & I915_PERF_FLAG_FD_NONBLOCK)
2716                 f_flags |= O_NONBLOCK;
2717
2718         stream_fd = anon_inode_getfd("[i915_perf]", &fops, stream, f_flags);
2719         if (stream_fd < 0) {
2720                 ret = stream_fd;
2721                 goto err_open;
2722         }
2723
2724         if (!(param->flags & I915_PERF_FLAG_DISABLED))
2725                 i915_perf_enable_locked(stream);
2726
2727         return stream_fd;
2728
2729 err_open:
2730         list_del(&stream->link);
2731 err_flags:
2732         if (stream->ops->destroy)
2733                 stream->ops->destroy(stream);
2734 err_alloc:
2735         kfree(stream);
2736 err_ctx:
2737         if (specific_ctx)
2738                 i915_gem_context_put(specific_ctx);
2739 err:
2740         return ret;
2741 }
2742
2743 static u64 oa_exponent_to_ns(struct drm_i915_private *dev_priv, int exponent)
2744 {
2745         return div64_u64(1000000000ULL * (2ULL << exponent),
2746                          1000ULL * INTEL_INFO(dev_priv)->cs_timestamp_frequency_khz);
2747 }
2748
2749 /**
2750  * read_properties_unlocked - validate + copy userspace stream open properties
2751  * @dev_priv: i915 device instance
2752  * @uprops: The array of u64 key value pairs given by userspace
2753  * @n_props: The number of key value pairs expected in @uprops
2754  * @props: The stream configuration built up while validating properties
2755  *
2756  * Note this function only validates properties in isolation it doesn't
2757  * validate that the combination of properties makes sense or that all
2758  * properties necessary for a particular kind of stream have been set.
2759  *
2760  * Note that there currently aren't any ordering requirements for properties so
2761  * we shouldn't validate or assume anything about ordering here. This doesn't
2762  * rule out defining new properties with ordering requirements in the future.
2763  */
2764 static int read_properties_unlocked(struct drm_i915_private *dev_priv,
2765                                     u64 __user *uprops,
2766                                     u32 n_props,
2767                                     struct perf_open_properties *props)
2768 {
2769         u64 __user *uprop = uprops;
2770         u32 i;
2771
2772         memset(props, 0, sizeof(struct perf_open_properties));
2773
2774         if (!n_props) {
2775                 DRM_DEBUG("No i915 perf properties given\n");
2776                 return -EINVAL;
2777         }
2778
2779         /* Considering that ID = 0 is reserved and assuming that we don't
2780          * (currently) expect any configurations to ever specify duplicate
2781          * values for a particular property ID then the last _PROP_MAX value is
2782          * one greater than the maximum number of properties we expect to get
2783          * from userspace.
2784          */
2785         if (n_props >= DRM_I915_PERF_PROP_MAX) {
2786                 DRM_DEBUG("More i915 perf properties specified than exist\n");
2787                 return -EINVAL;
2788         }
2789
2790         for (i = 0; i < n_props; i++) {
2791                 u64 oa_period, oa_freq_hz;
2792                 u64 id, value;
2793                 int ret;
2794
2795                 ret = get_user(id, uprop);
2796                 if (ret)
2797                         return ret;
2798
2799                 ret = get_user(value, uprop + 1);
2800                 if (ret)
2801                         return ret;
2802
2803                 if (id == 0 || id >= DRM_I915_PERF_PROP_MAX) {
2804                         DRM_DEBUG("Unknown i915 perf property ID\n");
2805                         return -EINVAL;
2806                 }
2807
2808                 switch ((enum drm_i915_perf_property_id)id) {
2809                 case DRM_I915_PERF_PROP_CTX_HANDLE:
2810                         props->single_context = 1;
2811                         props->ctx_handle = value;
2812                         break;
2813                 case DRM_I915_PERF_PROP_SAMPLE_OA:
2814                         if (value)
2815                                 props->sample_flags |= SAMPLE_OA_REPORT;
2816                         break;
2817                 case DRM_I915_PERF_PROP_OA_METRICS_SET:
2818                         if (value == 0) {
2819                                 DRM_DEBUG("Unknown OA metric set ID\n");
2820                                 return -EINVAL;
2821                         }
2822                         props->metrics_set = value;
2823                         break;
2824                 case DRM_I915_PERF_PROP_OA_FORMAT:
2825                         if (value == 0 || value >= I915_OA_FORMAT_MAX) {
2826                                 DRM_DEBUG("Out-of-range OA report format %llu\n",
2827                                           value);
2828                                 return -EINVAL;
2829                         }
2830                         if (!dev_priv->perf.oa.oa_formats[value].size) {
2831                                 DRM_DEBUG("Unsupported OA report format %llu\n",
2832                                           value);
2833                                 return -EINVAL;
2834                         }
2835                         props->oa_format = value;
2836                         break;
2837                 case DRM_I915_PERF_PROP_OA_EXPONENT:
2838                         if (value > OA_EXPONENT_MAX) {
2839                                 DRM_DEBUG("OA timer exponent too high (> %u)\n",
2840                                          OA_EXPONENT_MAX);
2841                                 return -EINVAL;
2842                         }
2843
2844                         /* Theoretically we can program the OA unit to sample
2845                          * e.g. every 160ns for HSW, 167ns for BDW/SKL or 104ns
2846                          * for BXT. We don't allow such high sampling
2847                          * frequencies by default unless root.
2848                          */
2849
2850                         BUILD_BUG_ON(sizeof(oa_period) != 8);
2851                         oa_period = oa_exponent_to_ns(dev_priv, value);
2852
2853                         /* This check is primarily to ensure that oa_period <=
2854                          * UINT32_MAX (before passing to do_div which only
2855                          * accepts a u32 denominator), but we can also skip
2856                          * checking anything < 1Hz which implicitly can't be
2857                          * limited via an integer oa_max_sample_rate.
2858                          */
2859                         if (oa_period <= NSEC_PER_SEC) {
2860                                 u64 tmp = NSEC_PER_SEC;
2861                                 do_div(tmp, oa_period);
2862                                 oa_freq_hz = tmp;
2863                         } else
2864                                 oa_freq_hz = 0;
2865
2866                         if (oa_freq_hz > i915_oa_max_sample_rate &&
2867                             !capable(CAP_SYS_ADMIN)) {
2868                                 DRM_DEBUG("OA exponent would exceed the max sampling frequency (sysctl dev.i915.oa_max_sample_rate) %uHz without root privileges\n",
2869                                           i915_oa_max_sample_rate);
2870                                 return -EACCES;
2871                         }
2872
2873                         props->oa_periodic = true;
2874                         props->oa_period_exponent = value;
2875                         break;
2876                 case DRM_I915_PERF_PROP_MAX:
2877                         MISSING_CASE(id);
2878                         return -EINVAL;
2879                 }
2880
2881                 uprop += 2;
2882         }
2883
2884         return 0;
2885 }
2886
2887 /**
2888  * i915_perf_open_ioctl - DRM ioctl() for userspace to open a stream FD
2889  * @dev: drm device
2890  * @data: ioctl data copied from userspace (unvalidated)
2891  * @file: drm file
2892  *
2893  * Validates the stream open parameters given by userspace including flags
2894  * and an array of u64 key, value pair properties.
2895  *
2896  * Very little is assumed up front about the nature of the stream being
2897  * opened (for instance we don't assume it's for periodic OA unit metrics). An
2898  * i915-perf stream is expected to be a suitable interface for other forms of
2899  * buffered data written by the GPU besides periodic OA metrics.
2900  *
2901  * Note we copy the properties from userspace outside of the i915 perf
2902  * mutex to avoid an awkward lockdep with mmap_sem.
2903  *
2904  * Most of the implementation details are handled by
2905  * i915_perf_open_ioctl_locked() after taking the &drm_i915_private->perf.lock
2906  * mutex for serializing with any non-file-operation driver hooks.
2907  *
2908  * Return: A newly opened i915 Perf stream file descriptor or negative
2909  * error code on failure.
2910  */
2911 int i915_perf_open_ioctl(struct drm_device *dev, void *data,
2912                          struct drm_file *file)
2913 {
2914         struct drm_i915_private *dev_priv = dev->dev_private;
2915         struct drm_i915_perf_open_param *param = data;
2916         struct perf_open_properties props;
2917         u32 known_open_flags;
2918         int ret;
2919
2920         if (!dev_priv->perf.initialized) {
2921                 DRM_DEBUG("i915 perf interface not available for this system\n");
2922                 return -ENOTSUPP;
2923         }
2924
2925         known_open_flags = I915_PERF_FLAG_FD_CLOEXEC |
2926                            I915_PERF_FLAG_FD_NONBLOCK |
2927                            I915_PERF_FLAG_DISABLED;
2928         if (param->flags & ~known_open_flags) {
2929                 DRM_DEBUG("Unknown drm_i915_perf_open_param flag\n");
2930                 return -EINVAL;
2931         }
2932
2933         ret = read_properties_unlocked(dev_priv,
2934                                        u64_to_user_ptr(param->properties_ptr),
2935                                        param->num_properties,
2936                                        &props);
2937         if (ret)
2938                 return ret;
2939
2940         mutex_lock(&dev_priv->perf.lock);
2941         ret = i915_perf_open_ioctl_locked(dev_priv, param, &props, file);
2942         mutex_unlock(&dev_priv->perf.lock);
2943
2944         return ret;
2945 }
2946
2947 /**
2948  * i915_perf_register - exposes i915-perf to userspace
2949  * @dev_priv: i915 device instance
2950  *
2951  * In particular OA metric sets are advertised under a sysfs metrics/
2952  * directory allowing userspace to enumerate valid IDs that can be
2953  * used to open an i915-perf stream.
2954  */
2955 void i915_perf_register(struct drm_i915_private *dev_priv)
2956 {
2957         int ret;
2958
2959         if (!dev_priv->perf.initialized)
2960                 return;
2961
2962         /* To be sure we're synchronized with an attempted
2963          * i915_perf_open_ioctl(); considering that we register after
2964          * being exposed to userspace.
2965          */
2966         mutex_lock(&dev_priv->perf.lock);
2967
2968         dev_priv->perf.metrics_kobj =
2969                 kobject_create_and_add("metrics",
2970                                        &dev_priv->drm.primary->kdev->kobj);
2971         if (!dev_priv->perf.metrics_kobj)
2972                 goto exit;
2973
2974         sysfs_attr_init(&dev_priv->perf.oa.test_config.sysfs_metric_id.attr);
2975
2976         if (IS_HASWELL(dev_priv)) {
2977                 i915_perf_load_test_config_hsw(dev_priv);
2978         } else if (IS_BROADWELL(dev_priv)) {
2979                 i915_perf_load_test_config_bdw(dev_priv);
2980         } else if (IS_CHERRYVIEW(dev_priv)) {
2981                 i915_perf_load_test_config_chv(dev_priv);
2982         } else if (IS_SKYLAKE(dev_priv)) {
2983                 if (IS_SKL_GT2(dev_priv))
2984                         i915_perf_load_test_config_sklgt2(dev_priv);
2985                 else if (IS_SKL_GT3(dev_priv))
2986                         i915_perf_load_test_config_sklgt3(dev_priv);
2987                 else if (IS_SKL_GT4(dev_priv))
2988                         i915_perf_load_test_config_sklgt4(dev_priv);
2989         } else if (IS_BROXTON(dev_priv)) {
2990                 i915_perf_load_test_config_bxt(dev_priv);
2991         } else if (IS_KABYLAKE(dev_priv)) {
2992                 if (IS_KBL_GT2(dev_priv))
2993                         i915_perf_load_test_config_kblgt2(dev_priv);
2994                 else if (IS_KBL_GT3(dev_priv))
2995                         i915_perf_load_test_config_kblgt3(dev_priv);
2996         } else if (IS_GEMINILAKE(dev_priv)) {
2997                 i915_perf_load_test_config_glk(dev_priv);
2998         } else if (IS_COFFEELAKE(dev_priv)) {
2999                 if (IS_CFL_GT2(dev_priv))
3000                         i915_perf_load_test_config_cflgt2(dev_priv);
3001                 if (IS_CFL_GT3(dev_priv))
3002                         i915_perf_load_test_config_cflgt3(dev_priv);
3003         } else if (IS_CANNONLAKE(dev_priv)) {
3004                 i915_perf_load_test_config_cnl(dev_priv);
3005         } else if (IS_ICELAKE(dev_priv)) {
3006                 i915_perf_load_test_config_icl(dev_priv);
3007         }
3008
3009         if (dev_priv->perf.oa.test_config.id == 0)
3010                 goto sysfs_error;
3011
3012         ret = sysfs_create_group(dev_priv->perf.metrics_kobj,
3013                                  &dev_priv->perf.oa.test_config.sysfs_metric);
3014         if (ret)
3015                 goto sysfs_error;
3016
3017         atomic_set(&dev_priv->perf.oa.test_config.ref_count, 1);
3018
3019         goto exit;
3020
3021 sysfs_error:
3022         kobject_put(dev_priv->perf.metrics_kobj);
3023         dev_priv->perf.metrics_kobj = NULL;
3024
3025 exit:
3026         mutex_unlock(&dev_priv->perf.lock);
3027 }
3028
3029 /**
3030  * i915_perf_unregister - hide i915-perf from userspace
3031  * @dev_priv: i915 device instance
3032  *
3033  * i915-perf state cleanup is split up into an 'unregister' and
3034  * 'deinit' phase where the interface is first hidden from
3035  * userspace by i915_perf_unregister() before cleaning up
3036  * remaining state in i915_perf_fini().
3037  */
3038 void i915_perf_unregister(struct drm_i915_private *dev_priv)
3039 {
3040         if (!dev_priv->perf.metrics_kobj)
3041                 return;
3042
3043         sysfs_remove_group(dev_priv->perf.metrics_kobj,
3044                            &dev_priv->perf.oa.test_config.sysfs_metric);
3045
3046         kobject_put(dev_priv->perf.metrics_kobj);
3047         dev_priv->perf.metrics_kobj = NULL;
3048 }
3049
3050 static bool gen8_is_valid_flex_addr(struct drm_i915_private *dev_priv, u32 addr)
3051 {
3052         static const i915_reg_t flex_eu_regs[] = {
3053                 EU_PERF_CNTL0,
3054                 EU_PERF_CNTL1,
3055                 EU_PERF_CNTL2,
3056                 EU_PERF_CNTL3,
3057                 EU_PERF_CNTL4,
3058                 EU_PERF_CNTL5,
3059                 EU_PERF_CNTL6,
3060         };
3061         int i;
3062
3063         for (i = 0; i < ARRAY_SIZE(flex_eu_regs); i++) {
3064                 if (i915_mmio_reg_offset(flex_eu_regs[i]) == addr)
3065                         return true;
3066         }
3067         return false;
3068 }
3069
3070 static bool gen7_is_valid_b_counter_addr(struct drm_i915_private *dev_priv, u32 addr)
3071 {
3072         return (addr >= i915_mmio_reg_offset(OASTARTTRIG1) &&
3073                 addr <= i915_mmio_reg_offset(OASTARTTRIG8)) ||
3074                 (addr >= i915_mmio_reg_offset(OAREPORTTRIG1) &&
3075                  addr <= i915_mmio_reg_offset(OAREPORTTRIG8)) ||
3076                 (addr >= i915_mmio_reg_offset(OACEC0_0) &&
3077                  addr <= i915_mmio_reg_offset(OACEC7_1));
3078 }
3079
3080 static bool gen7_is_valid_mux_addr(struct drm_i915_private *dev_priv, u32 addr)
3081 {
3082         return addr == i915_mmio_reg_offset(HALF_SLICE_CHICKEN2) ||
3083                 (addr >= i915_mmio_reg_offset(MICRO_BP0_0) &&
3084                  addr <= i915_mmio_reg_offset(NOA_WRITE)) ||
3085                 (addr >= i915_mmio_reg_offset(OA_PERFCNT1_LO) &&
3086                  addr <= i915_mmio_reg_offset(OA_PERFCNT2_HI)) ||
3087                 (addr >= i915_mmio_reg_offset(OA_PERFMATRIX_LO) &&
3088                  addr <= i915_mmio_reg_offset(OA_PERFMATRIX_HI));
3089 }
3090
3091 static bool gen8_is_valid_mux_addr(struct drm_i915_private *dev_priv, u32 addr)
3092 {
3093         return gen7_is_valid_mux_addr(dev_priv, addr) ||
3094                 addr == i915_mmio_reg_offset(WAIT_FOR_RC6_EXIT) ||
3095                 (addr >= i915_mmio_reg_offset(RPM_CONFIG0) &&
3096                  addr <= i915_mmio_reg_offset(NOA_CONFIG(8)));
3097 }
3098
3099 static bool gen10_is_valid_mux_addr(struct drm_i915_private *dev_priv, u32 addr)
3100 {
3101         return gen8_is_valid_mux_addr(dev_priv, addr) ||
3102                 (addr >= i915_mmio_reg_offset(OA_PERFCNT3_LO) &&
3103                  addr <= i915_mmio_reg_offset(OA_PERFCNT4_HI));
3104 }
3105
3106 static bool hsw_is_valid_mux_addr(struct drm_i915_private *dev_priv, u32 addr)
3107 {
3108         return gen7_is_valid_mux_addr(dev_priv, addr) ||
3109                 (addr >= 0x25100 && addr <= 0x2FF90) ||
3110                 (addr >= i915_mmio_reg_offset(HSW_MBVID2_NOA0) &&
3111                  addr <= i915_mmio_reg_offset(HSW_MBVID2_NOA9)) ||
3112                 addr == i915_mmio_reg_offset(HSW_MBVID2_MISR0);
3113 }
3114
3115 static bool chv_is_valid_mux_addr(struct drm_i915_private *dev_priv, u32 addr)
3116 {
3117         return gen7_is_valid_mux_addr(dev_priv, addr) ||
3118                 (addr >= 0x182300 && addr <= 0x1823A4);
3119 }
3120
3121 static uint32_t mask_reg_value(u32 reg, u32 val)
3122 {
3123         /* HALF_SLICE_CHICKEN2 is programmed with a the
3124          * WaDisableSTUnitPowerOptimization workaround. Make sure the value
3125          * programmed by userspace doesn't change this.
3126          */
3127         if (i915_mmio_reg_offset(HALF_SLICE_CHICKEN2) == reg)
3128                 val = val & ~_MASKED_BIT_ENABLE(GEN8_ST_PO_DISABLE);
3129
3130         /* WAIT_FOR_RC6_EXIT has only one bit fullfilling the function
3131          * indicated by its name and a bunch of selection fields used by OA
3132          * configs.
3133          */
3134         if (i915_mmio_reg_offset(WAIT_FOR_RC6_EXIT) == reg)
3135                 val = val & ~_MASKED_BIT_ENABLE(HSW_WAIT_FOR_RC6_EXIT_ENABLE);
3136
3137         return val;
3138 }
3139
3140 static struct i915_oa_reg *alloc_oa_regs(struct drm_i915_private *dev_priv,
3141                                          bool (*is_valid)(struct drm_i915_private *dev_priv, u32 addr),
3142                                          u32 __user *regs,
3143                                          u32 n_regs)
3144 {
3145         struct i915_oa_reg *oa_regs;
3146         int err;
3147         u32 i;
3148
3149         if (!n_regs)
3150                 return NULL;
3151
3152         if (!access_ok(VERIFY_READ, regs, n_regs * sizeof(u32) * 2))
3153                 return ERR_PTR(-EFAULT);
3154
3155         /* No is_valid function means we're not allowing any register to be programmed. */
3156         GEM_BUG_ON(!is_valid);
3157         if (!is_valid)
3158                 return ERR_PTR(-EINVAL);
3159
3160         oa_regs = kmalloc_array(n_regs, sizeof(*oa_regs), GFP_KERNEL);
3161         if (!oa_regs)
3162                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
3163
3164         for (i = 0; i < n_regs; i++) {
3165                 u32 addr, value;
3166
3167                 err = get_user(addr, regs);
3168                 if (err)
3169                         goto addr_err;
3170
3171                 if (!is_valid(dev_priv, addr)) {
3172                         DRM_DEBUG("Invalid oa_reg address: %X\n", addr);
3173                         err = -EINVAL;
3174                         goto addr_err;
3175                 }
3176
3177                 err = get_user(value, regs + 1);
3178                 if (err)
3179                         goto addr_err;
3180
3181                 oa_regs[i].addr = _MMIO(addr);
3182                 oa_regs[i].value = mask_reg_value(addr, value);
3183
3184                 regs += 2;
3185         }
3186
3187         return oa_regs;
3188
3189 addr_err:
3190         kfree(oa_regs);
3191         return ERR_PTR(err);
3192 }
3193
3194 static ssize_t show_dynamic_id(struct device *dev,
3195                                struct device_attribute *attr,
3196                                char *buf)
3197 {
3198         struct i915_oa_config *oa_config =
3199                 container_of(attr, typeof(*oa_config), sysfs_metric_id);
3200
3201         return sprintf(buf, "%d\n", oa_config->id);
3202 }
3203
3204 static int create_dynamic_oa_sysfs_entry(struct drm_i915_private *dev_priv,
3205                                          struct i915_oa_config *oa_config)
3206 {
3207         sysfs_attr_init(&oa_config->sysfs_metric_id.attr);
3208         oa_config->sysfs_metric_id.attr.name = "id";
3209         oa_config->sysfs_metric_id.attr.mode = S_IRUGO;
3210         oa_config->sysfs_metric_id.show = show_dynamic_id;
3211         oa_config->sysfs_metric_id.store = NULL;
3212
3213         oa_config->attrs[0] = &oa_config->sysfs_metric_id.attr;
3214         oa_config->attrs[1] = NULL;
3215
3216         oa_config->sysfs_metric.name = oa_config->uuid;
3217         oa_config->sysfs_metric.attrs = oa_config->attrs;
3218
3219         return sysfs_create_group(dev_priv->perf.metrics_kobj,
3220                                   &oa_config->sysfs_metric);
3221 }
3222
3223 /**
3224  * i915_perf_add_config_ioctl - DRM ioctl() for userspace to add a new OA config
3225  * @dev: drm device
3226  * @data: ioctl data (pointer to struct drm_i915_perf_oa_config) copied from
3227  *        userspace (unvalidated)
3228  * @file: drm file
3229  *
3230  * Validates the submitted OA register to be saved into a new OA config that
3231  * can then be used for programming the OA unit and its NOA network.
3232  *
3233  * Returns: A new allocated config number to be used with the perf open ioctl
3234  * or a negative error code on failure.
3235  */
3236 int i915_perf_add_config_ioctl(struct drm_device *dev, void *data,
3237                                struct drm_file *file)
3238 {
3239         struct drm_i915_private *dev_priv = dev->dev_private;
3240         struct drm_i915_perf_oa_config *args = data;
3241         struct i915_oa_config *oa_config, *tmp;
3242         int err, id;
3243
3244         if (!dev_priv->perf.initialized) {
3245                 DRM_DEBUG("i915 perf interface not available for this system\n");
3246                 return -ENOTSUPP;
3247         }
3248
3249         if (!dev_priv->perf.metrics_kobj) {
3250                 DRM_DEBUG("OA metrics weren't advertised via sysfs\n");
3251                 return -EINVAL;
3252         }
3253
3254         if (i915_perf_stream_paranoid && !capable(CAP_SYS_ADMIN)) {
3255                 DRM_DEBUG("Insufficient privileges to add i915 OA config\n");
3256                 return -EACCES;
3257         }
3258
3259         if ((!args->mux_regs_ptr || !args->n_mux_regs) &&
3260             (!args->boolean_regs_ptr || !args->n_boolean_regs) &&
3261             (!args->flex_regs_ptr || !args->n_flex_regs)) {
3262                 DRM_DEBUG("No OA registers given\n");
3263                 return -EINVAL;
3264         }
3265
3266         oa_config = kzalloc(sizeof(*oa_config), GFP_KERNEL);
3267         if (!oa_config) {
3268                 DRM_DEBUG("Failed to allocate memory for the OA config\n");
3269                 return -ENOMEM;
3270         }
3271
3272         atomic_set(&oa_config->ref_count, 1);
3273
3274         if (!uuid_is_valid(args->uuid)) {
3275                 DRM_DEBUG("Invalid uuid format for OA config\n");
3276                 err = -EINVAL;
3277                 goto reg_err;
3278         }
3279
3280         /* Last character in oa_config->uuid will be 0 because oa_config is
3281          * kzalloc.
3282          */
3283         memcpy(oa_config->uuid, args->uuid, sizeof(args->uuid));
3284
3285         oa_config->mux_regs_len = args->n_mux_regs;
3286         oa_config->mux_regs =
3287                 alloc_oa_regs(dev_priv,
3288                               dev_priv->perf.oa.ops.is_valid_mux_reg,
3289                               u64_to_user_ptr(args->mux_regs_ptr),
3290                               args->n_mux_regs);
3291
3292         if (IS_ERR(oa_config->mux_regs)) {
3293                 DRM_DEBUG("Failed to create OA config for mux_regs\n");
3294                 err = PTR_ERR(oa_config->mux_regs);
3295                 goto reg_err;
3296         }
3297
3298         oa_config->b_counter_regs_len = args->n_boolean_regs;
3299         oa_config->b_counter_regs =
3300                 alloc_oa_regs(dev_priv,
3301                               dev_priv->perf.oa.ops.is_valid_b_counter_reg,
3302                               u64_to_user_ptr(args->boolean_regs_ptr),
3303                               args->n_boolean_regs);
3304
3305         if (IS_ERR(oa_config->b_counter_regs)) {
3306                 DRM_DEBUG("Failed to create OA config for b_counter_regs\n");
3307                 err = PTR_ERR(oa_config->b_counter_regs);
3308                 goto reg_err;
3309         }
3310
3311         if (INTEL_GEN(dev_priv) < 8) {
3312                 if (args->n_flex_regs != 0) {
3313                         err = -EINVAL;
3314                         goto reg_err;
3315                 }
3316         } else {
3317                 oa_config->flex_regs_len = args->n_flex_regs;
3318                 oa_config->flex_regs =
3319                         alloc_oa_regs(dev_priv,
3320                                       dev_priv->perf.oa.ops.is_valid_flex_reg,
3321                                       u64_to_user_ptr(args->flex_regs_ptr),
3322                                       args->n_flex_regs);
3323
3324                 if (IS_ERR(oa_config->flex_regs)) {
3325                         DRM_DEBUG("Failed to create OA config for flex_regs\n");
3326                         err = PTR_ERR(oa_config->flex_regs);
3327                         goto reg_err;
3328                 }
3329         }
3330
3331         err = mutex_lock_interruptible(&dev_priv->perf.metrics_lock);
3332         if (err)
3333                 goto reg_err;
3334
3335         /* We shouldn't have too many configs, so this iteration shouldn't be
3336          * too costly.
3337          */
3338         idr_for_each_entry(&dev_priv->perf.metrics_idr, tmp, id) {
3339                 if (!strcmp(tmp->uuid, oa_config->uuid)) {
3340                         DRM_DEBUG("OA config already exists with this uuid\n");
3341                         err = -EADDRINUSE;
3342                         goto sysfs_err;
3343                 }
3344         }
3345
3346         err = create_dynamic_oa_sysfs_entry(dev_priv, oa_config);
3347         if (err) {
3348                 DRM_DEBUG("Failed to create sysfs entry for OA config\n");
3349                 goto sysfs_err;
3350         }
3351
3352         /* Config id 0 is invalid, id 1 for kernel stored test config. */
3353         oa_config->id = idr_alloc(&dev_priv->perf.metrics_idr,
3354                                   oa_config, 2,
3355                                   0, GFP_KERNEL);
3356         if (oa_config->id < 0) {
3357                 DRM_DEBUG("Failed to create sysfs entry for OA config\n");
3358                 err = oa_config->id;
3359                 goto sysfs_err;
3360         }
3361
3362         mutex_unlock(&dev_priv->perf.metrics_lock);
3363
3364         DRM_DEBUG("Added config %s id=%i\n", oa_config->uuid, oa_config->id);
3365
3366         return oa_config->id;
3367
3368 sysfs_err:
3369         mutex_unlock(&dev_priv->perf.metrics_lock);
3370 reg_err:
3371         put_oa_config(dev_priv, oa_config);
3372         DRM_DEBUG("Failed to add new OA config\n");
3373         return err;
3374 }
3375
3376 /**
3377  * i915_perf_remove_config_ioctl - DRM ioctl() for userspace to remove an OA config
3378  * @dev: drm device
3379  * @data: ioctl data (pointer to u64 integer) copied from userspace
3380  * @file: drm file
3381  *
3382  * Configs can be removed while being used, the will stop appearing in sysfs
3383  * and their content will be freed when the stream using the config is closed.
3384  *
3385  * Returns: 0 on success or a negative error code on failure.
3386  */
3387 int i915_perf_remove_config_ioctl(struct drm_device *dev, void *data,
3388                                   struct drm_file *file)
3389 {
3390         struct drm_i915_private *dev_priv = dev->dev_private;
3391         u64 *arg = data;
3392         struct i915_oa_config *oa_config;
3393         int ret;
3394
3395         if (!dev_priv->perf.initialized) {
3396                 DRM_DEBUG("i915 perf interface not available for this system\n");
3397                 return -ENOTSUPP;
3398         }
3399
3400         if (i915_perf_stream_paranoid && !capable(CAP_SYS_ADMIN)) {
3401                 DRM_DEBUG("Insufficient privileges to remove i915 OA config\n");
3402                 return -EACCES;
3403         }
3404
3405         ret = mutex_lock_interruptible(&dev_priv->perf.metrics_lock);
3406         if (ret)
3407                 goto lock_err;
3408
3409         oa_config = idr_find(&dev_priv->perf.metrics_idr, *arg);
3410         if (!oa_config) {
3411                 DRM_DEBUG("Failed to remove unknown OA config\n");
3412                 ret = -ENOENT;
3413                 goto config_err;
3414         }
3415
3416         GEM_BUG_ON(*arg != oa_config->id);
3417
3418         sysfs_remove_group(dev_priv->perf.metrics_kobj,
3419                            &oa_config->sysfs_metric);
3420
3421         idr_remove(&dev_priv->perf.metrics_idr, *arg);
3422
3423         DRM_DEBUG("Removed config %s id=%i\n", oa_config->uuid, oa_config->id);
3424
3425         put_oa_config(dev_priv, oa_config);
3426
3427 config_err:
3428         mutex_unlock(&dev_priv->perf.metrics_lock);
3429 lock_err:
3430         return ret;
3431 }
3432
3433 static struct ctl_table oa_table[] = {
3434         {
3435          .procname = "perf_stream_paranoid",
3436          .data = &i915_perf_stream_paranoid,
3437          .maxlen = sizeof(i915_perf_stream_paranoid),
3438          .mode = 0644,
3439          .proc_handler = proc_dointvec_minmax,
3440          .extra1 = &zero,
3441          .extra2 = &one,
3442          },
3443         {
3444          .procname = "oa_max_sample_rate",
3445          .data = &i915_oa_max_sample_rate,
3446          .maxlen = sizeof(i915_oa_max_sample_rate),
3447          .mode = 0644,
3448          .proc_handler = proc_dointvec_minmax,
3449          .extra1 = &zero,
3450          .extra2 = &oa_sample_rate_hard_limit,
3451          },
3452         {}
3453 };
3454
3455 static struct ctl_table i915_root[] = {
3456         {
3457          .procname = "i915",
3458          .maxlen = 0,
3459          .mode = 0555,
3460          .child = oa_table,
3461          },
3462         {}
3463 };
3464
3465 static struct ctl_table dev_root[] = {
3466         {
3467          .procname = "dev",
3468          .maxlen = 0,
3469          .mode = 0555,
3470          .child = i915_root,
3471          },
3472         {}
3473 };
3474
3475 /**
3476  * i915_perf_init - initialize i915-perf state on module load
3477  * @dev_priv: i915 device instance
3478  *
3479  * Initializes i915-perf state without exposing anything to userspace.
3480  *
3481  * Note: i915-perf initialization is split into an 'init' and 'register'
3482  * phase with the i915_perf_register() exposing state to userspace.
3483  */
3484 void i915_perf_init(struct drm_i915_private *dev_priv)
3485 {
3486         if (IS_HASWELL(dev_priv)) {
3487                 dev_priv->perf.oa.ops.is_valid_b_counter_reg =
3488                         gen7_is_valid_b_counter_addr;
3489                 dev_priv->perf.oa.ops.is_valid_mux_reg =
3490                         hsw_is_valid_mux_addr;
3491                 dev_priv->perf.oa.ops.is_valid_flex_reg = NULL;
3492                 dev_priv->perf.oa.ops.init_oa_buffer = gen7_init_oa_buffer;
3493                 dev_priv->perf.oa.ops.enable_metric_set = hsw_enable_metric_set;
3494                 dev_priv->perf.oa.ops.disable_metric_set = hsw_disable_metric_set;
3495                 dev_priv->perf.oa.ops.oa_enable = gen7_oa_enable;
3496                 dev_priv->perf.oa.ops.oa_disable = gen7_oa_disable;
3497                 dev_priv->perf.oa.ops.read = gen7_oa_read;
3498                 dev_priv->perf.oa.ops.oa_hw_tail_read =
3499                         gen7_oa_hw_tail_read;
3500
3501                 dev_priv->perf.oa.oa_formats = hsw_oa_formats;
3502         } else if (HAS_LOGICAL_RING_CONTEXTS(dev_priv)) {
3503                 /* Note: that although we could theoretically also support the
3504                  * legacy ringbuffer mode on BDW (and earlier iterations of
3505                  * this driver, before upstreaming did this) it didn't seem
3506                  * worth the complexity to maintain now that BDW+ enable
3507                  * execlist mode by default.
3508                  */
3509                 dev_priv->perf.oa.oa_formats = gen8_plus_oa_formats;
3510
3511                 dev_priv->perf.oa.ops.init_oa_buffer = gen8_init_oa_buffer;
3512                 dev_priv->perf.oa.ops.oa_enable = gen8_oa_enable;
3513                 dev_priv->perf.oa.ops.oa_disable = gen8_oa_disable;
3514                 dev_priv->perf.oa.ops.read = gen8_oa_read;
3515                 dev_priv->perf.oa.ops.oa_hw_tail_read = gen8_oa_hw_tail_read;
3516
3517                 if (IS_GEN8(dev_priv) || IS_GEN9(dev_priv)) {
3518                         dev_priv->perf.oa.ops.is_valid_b_counter_reg =
3519                                 gen7_is_valid_b_counter_addr;
3520                         dev_priv->perf.oa.ops.is_valid_mux_reg =
3521                                 gen8_is_valid_mux_addr;
3522                         dev_priv->perf.oa.ops.is_valid_flex_reg =
3523                                 gen8_is_valid_flex_addr;
3524
3525                         if (IS_CHERRYVIEW(dev_priv)) {
3526                                 dev_priv->perf.oa.ops.is_valid_mux_reg =
3527                                         chv_is_valid_mux_addr;
3528                         }
3529
3530                         dev_priv->perf.oa.ops.enable_metric_set = gen8_enable_metric_set;
3531                         dev_priv->perf.oa.ops.disable_metric_set = gen8_disable_metric_set;
3532
3533                         if (IS_GEN8(dev_priv)) {
3534                                 dev_priv->perf.oa.ctx_oactxctrl_offset = 0x120;
3535                                 dev_priv->perf.oa.ctx_flexeu0_offset = 0x2ce;
3536
3537                                 dev_priv->perf.oa.gen8_valid_ctx_bit = (1<<25);
3538                         } else {
3539                                 dev_priv->perf.oa.ctx_oactxctrl_offset = 0x128;
3540                                 dev_priv->perf.oa.ctx_flexeu0_offset = 0x3de;
3541
3542                                 dev_priv->perf.oa.gen8_valid_ctx_bit = (1<<16);
3543                         }
3544                 } else if (IS_GEN(dev_priv, 10, 11)) {
3545                         dev_priv->perf.oa.ops.is_valid_b_counter_reg =
3546                                 gen7_is_valid_b_counter_addr;
3547                         dev_priv->perf.oa.ops.is_valid_mux_reg =
3548                                 gen10_is_valid_mux_addr;
3549                         dev_priv->perf.oa.ops.is_valid_flex_reg =
3550                                 gen8_is_valid_flex_addr;
3551
3552                         dev_priv->perf.oa.ops.enable_metric_set = gen8_enable_metric_set;
3553                         dev_priv->perf.oa.ops.disable_metric_set = gen10_disable_metric_set;
3554
3555                         dev_priv->perf.oa.ctx_oactxctrl_offset = 0x128;
3556                         dev_priv->perf.oa.ctx_flexeu0_offset = 0x3de;
3557
3558                         dev_priv->perf.oa.gen8_valid_ctx_bit = (1<<16);
3559                 }
3560         }
3561
3562         if (dev_priv->perf.oa.ops.enable_metric_set) {
3563                 hrtimer_init(&dev_priv->perf.oa.poll_check_timer,
3564                                 CLOCK_MONOTONIC, HRTIMER_MODE_REL);
3565                 dev_priv->perf.oa.poll_check_timer.function = oa_poll_check_timer_cb;
3566                 init_waitqueue_head(&dev_priv->perf.oa.poll_wq);
3567
3568                 INIT_LIST_HEAD(&dev_priv->perf.streams);
3569                 mutex_init(&dev_priv->perf.lock);
3570                 spin_lock_init(&dev_priv->perf.oa.oa_buffer.ptr_lock);
3571
3572                 oa_sample_rate_hard_limit = 1000 *
3573                         (INTEL_INFO(dev_priv)->cs_timestamp_frequency_khz / 2);
3574                 dev_priv->perf.sysctl_header = register_sysctl_table(dev_root);
3575
3576                 mutex_init(&dev_priv->perf.metrics_lock);
3577                 idr_init(&dev_priv->perf.metrics_idr);
3578
3579                 dev_priv->perf.initialized = true;
3580         }
3581 }
3582
3583 static int destroy_config(int id, void *p, void *data)
3584 {
3585         struct drm_i915_private *dev_priv = data;
3586         struct i915_oa_config *oa_config = p;
3587
3588         put_oa_config(dev_priv, oa_config);
3589
3590         return 0;
3591 }
3592
3593 /**
3594  * i915_perf_fini - Counter part to i915_perf_init()
3595  * @dev_priv: i915 device instance
3596  */
3597 void i915_perf_fini(struct drm_i915_private *dev_priv)
3598 {
3599         if (!dev_priv->perf.initialized)
3600                 return;
3601
3602         idr_for_each(&dev_priv->perf.metrics_idr, destroy_config, dev_priv);
3603         idr_destroy(&dev_priv->perf.metrics_idr);
3604
3605         unregister_sysctl_table(dev_priv->perf.sysctl_header);
3606
3607         memset(&dev_priv->perf.oa.ops, 0, sizeof(dev_priv->perf.oa.ops));
3608
3609         dev_priv->perf.initialized = false;
3610 }