Merge drm/drm-next into drm-intel-next-queued
[linux-2.6-block.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 "gem/i915_gem_context.h"
199 #include "gem/i915_gem_pm.h"
200 #include "gt/intel_lrc_reg.h"
201
202 #include "i915_drv.h"
203 #include "oa/i915_oa_hsw.h"
204 #include "oa/i915_oa_bdw.h"
205 #include "oa/i915_oa_chv.h"
206 #include "oa/i915_oa_sklgt2.h"
207 #include "oa/i915_oa_sklgt3.h"
208 #include "oa/i915_oa_sklgt4.h"
209 #include "oa/i915_oa_bxt.h"
210 #include "oa/i915_oa_kblgt2.h"
211 #include "oa/i915_oa_kblgt3.h"
212 #include "oa/i915_oa_glk.h"
213 #include "oa/i915_oa_cflgt2.h"
214 #include "oa/i915_oa_cflgt3.h"
215 #include "oa/i915_oa_cnl.h"
216 #include "oa/i915_oa_icl.h"
217
218 /* HW requires this to be a power of two, between 128k and 16M, though driver
219  * is currently generally designed assuming the largest 16M size is used such
220  * that the overflow cases are unlikely in normal operation.
221  */
222 #define OA_BUFFER_SIZE          SZ_16M
223
224 #define OA_TAKEN(tail, head)    ((tail - head) & (OA_BUFFER_SIZE - 1))
225
226 /**
227  * DOC: OA Tail Pointer Race
228  *
229  * There's a HW race condition between OA unit tail pointer register updates and
230  * writes to memory whereby the tail pointer can sometimes get ahead of what's
231  * been written out to the OA buffer so far (in terms of what's visible to the
232  * CPU).
233  *
234  * Although this can be observed explicitly while copying reports to userspace
235  * by checking for a zeroed report-id field in tail reports, we want to account
236  * for this earlier, as part of the oa_buffer_check to avoid lots of redundant
237  * read() attempts.
238  *
239  * In effect we define a tail pointer for reading that lags the real tail
240  * pointer by at least %OA_TAIL_MARGIN_NSEC nanoseconds, which gives enough
241  * time for the corresponding reports to become visible to the CPU.
242  *
243  * To manage this we actually track two tail pointers:
244  *  1) An 'aging' tail with an associated timestamp that is tracked until we
245  *     can trust the corresponding data is visible to the CPU; at which point
246  *     it is considered 'aged'.
247  *  2) An 'aged' tail that can be used for read()ing.
248  *
249  * The two separate pointers let us decouple read()s from tail pointer aging.
250  *
251  * The tail pointers are checked and updated at a limited rate within a hrtimer
252  * callback (the same callback that is used for delivering EPOLLIN events)
253  *
254  * Initially the tails are marked invalid with %INVALID_TAIL_PTR which
255  * indicates that an updated tail pointer is needed.
256  *
257  * Most of the implementation details for this workaround are in
258  * oa_buffer_check_unlocked() and _append_oa_reports()
259  *
260  * Note for posterity: previously the driver used to define an effective tail
261  * pointer that lagged the real pointer by a 'tail margin' measured in bytes
262  * derived from %OA_TAIL_MARGIN_NSEC and the configured sampling frequency.
263  * This was flawed considering that the OA unit may also automatically generate
264  * non-periodic reports (such as on context switch) or the OA unit may be
265  * enabled without any periodic sampling.
266  */
267 #define OA_TAIL_MARGIN_NSEC     100000ULL
268 #define INVALID_TAIL_PTR        0xffffffff
269
270 /* frequency for checking whether the OA unit has written new reports to the
271  * circular OA buffer...
272  */
273 #define POLL_FREQUENCY 200
274 #define POLL_PERIOD (NSEC_PER_SEC / POLL_FREQUENCY)
275
276 /* for sysctl proc_dointvec_minmax of dev.i915.perf_stream_paranoid */
277 static u32 i915_perf_stream_paranoid = true;
278
279 /* The maximum exponent the hardware accepts is 63 (essentially it selects one
280  * of the 64bit timestamp bits to trigger reports from) but there's currently
281  * no known use case for sampling as infrequently as once per 47 thousand years.
282  *
283  * Since the timestamps included in OA reports are only 32bits it seems
284  * reasonable to limit the OA exponent where it's still possible to account for
285  * overflow in OA report timestamps.
286  */
287 #define OA_EXPONENT_MAX 31
288
289 #define INVALID_CTX_ID 0xffffffff
290
291 /* On Gen8+ automatically triggered OA reports include a 'reason' field... */
292 #define OAREPORT_REASON_MASK           0x3f
293 #define OAREPORT_REASON_SHIFT          19
294 #define OAREPORT_REASON_TIMER          (1<<0)
295 #define OAREPORT_REASON_CTX_SWITCH     (1<<3)
296 #define OAREPORT_REASON_CLK_RATIO      (1<<5)
297
298
299 /* For sysctl proc_dointvec_minmax of i915_oa_max_sample_rate
300  *
301  * The highest sampling frequency we can theoretically program the OA unit
302  * with is always half the timestamp frequency: E.g. 6.25Mhz for Haswell.
303  *
304  * Initialized just before we register the sysctl parameter.
305  */
306 static int oa_sample_rate_hard_limit;
307
308 /* Theoretically we can program the OA unit to sample every 160ns but don't
309  * allow that by default unless root...
310  *
311  * The default threshold of 100000Hz is based on perf's similar
312  * kernel.perf_event_max_sample_rate sysctl parameter.
313  */
314 static u32 i915_oa_max_sample_rate = 100000;
315
316 /* XXX: beware if future OA HW adds new report formats that the current
317  * code assumes all reports have a power-of-two size and ~(size - 1) can
318  * be used as a mask to align the OA tail pointer.
319  */
320 static const struct i915_oa_format hsw_oa_formats[I915_OA_FORMAT_MAX] = {
321         [I915_OA_FORMAT_A13]        = { 0, 64 },
322         [I915_OA_FORMAT_A29]        = { 1, 128 },
323         [I915_OA_FORMAT_A13_B8_C8]  = { 2, 128 },
324         /* A29_B8_C8 Disallowed as 192 bytes doesn't factor into buffer size */
325         [I915_OA_FORMAT_B4_C8]      = { 4, 64 },
326         [I915_OA_FORMAT_A45_B8_C8]  = { 5, 256 },
327         [I915_OA_FORMAT_B4_C8_A16]  = { 6, 128 },
328         [I915_OA_FORMAT_C4_B8]      = { 7, 64 },
329 };
330
331 static const struct i915_oa_format gen8_plus_oa_formats[I915_OA_FORMAT_MAX] = {
332         [I915_OA_FORMAT_A12]                = { 0, 64 },
333         [I915_OA_FORMAT_A12_B8_C8]          = { 2, 128 },
334         [I915_OA_FORMAT_A32u40_A4u32_B8_C8] = { 5, 256 },
335         [I915_OA_FORMAT_C4_B8]              = { 7, 64 },
336 };
337
338 #define SAMPLE_OA_REPORT      (1<<0)
339
340 /**
341  * struct perf_open_properties - for validated properties given to open a stream
342  * @sample_flags: `DRM_I915_PERF_PROP_SAMPLE_*` properties are tracked as flags
343  * @single_context: Whether a single or all gpu contexts should be monitored
344  * @ctx_handle: A gem ctx handle for use with @single_context
345  * @metrics_set: An ID for an OA unit metric set advertised via sysfs
346  * @oa_format: An OA unit HW report format
347  * @oa_periodic: Whether to enable periodic OA unit sampling
348  * @oa_period_exponent: The OA unit sampling period is derived from this
349  *
350  * As read_properties_unlocked() enumerates and validates the properties given
351  * to open a stream of metrics the configuration is built up in the structure
352  * which starts out zero initialized.
353  */
354 struct perf_open_properties {
355         u32 sample_flags;
356
357         u64 single_context:1;
358         u64 ctx_handle;
359
360         /* OA sampling state */
361         int metrics_set;
362         int oa_format;
363         bool oa_periodic;
364         int oa_period_exponent;
365 };
366
367 static void free_oa_config(struct drm_i915_private *dev_priv,
368                            struct i915_oa_config *oa_config)
369 {
370         if (!PTR_ERR(oa_config->flex_regs))
371                 kfree(oa_config->flex_regs);
372         if (!PTR_ERR(oa_config->b_counter_regs))
373                 kfree(oa_config->b_counter_regs);
374         if (!PTR_ERR(oa_config->mux_regs))
375                 kfree(oa_config->mux_regs);
376         kfree(oa_config);
377 }
378
379 static void put_oa_config(struct drm_i915_private *dev_priv,
380                           struct i915_oa_config *oa_config)
381 {
382         if (!atomic_dec_and_test(&oa_config->ref_count))
383                 return;
384
385         free_oa_config(dev_priv, oa_config);
386 }
387
388 static int get_oa_config(struct drm_i915_private *dev_priv,
389                          int metrics_set,
390                          struct i915_oa_config **out_config)
391 {
392         int ret;
393
394         if (metrics_set == 1) {
395                 *out_config = &dev_priv->perf.oa.test_config;
396                 atomic_inc(&dev_priv->perf.oa.test_config.ref_count);
397                 return 0;
398         }
399
400         ret = mutex_lock_interruptible(&dev_priv->perf.metrics_lock);
401         if (ret)
402                 return ret;
403
404         *out_config = idr_find(&dev_priv->perf.metrics_idr, metrics_set);
405         if (!*out_config)
406                 ret = -EINVAL;
407         else
408                 atomic_inc(&(*out_config)->ref_count);
409
410         mutex_unlock(&dev_priv->perf.metrics_lock);
411
412         return ret;
413 }
414
415 static u32 gen8_oa_hw_tail_read(struct drm_i915_private *dev_priv)
416 {
417         return I915_READ(GEN8_OATAILPTR) & GEN8_OATAILPTR_MASK;
418 }
419
420 static u32 gen7_oa_hw_tail_read(struct drm_i915_private *dev_priv)
421 {
422         u32 oastatus1 = I915_READ(GEN7_OASTATUS1);
423
424         return oastatus1 & GEN7_OASTATUS1_TAIL_MASK;
425 }
426
427 /**
428  * oa_buffer_check_unlocked - check for data and update tail ptr state
429  * @dev_priv: i915 device instance
430  *
431  * This is either called via fops (for blocking reads in user ctx) or the poll
432  * check hrtimer (atomic ctx) to check the OA buffer tail pointer and check
433  * if there is data available for userspace to read.
434  *
435  * This function is central to providing a workaround for the OA unit tail
436  * pointer having a race with respect to what data is visible to the CPU.
437  * It is responsible for reading tail pointers from the hardware and giving
438  * the pointers time to 'age' before they are made available for reading.
439  * (See description of OA_TAIL_MARGIN_NSEC above for further details.)
440  *
441  * Besides returning true when there is data available to read() this function
442  * also has the side effect of updating the oa_buffer.tails[], .aging_timestamp
443  * and .aged_tail_idx state used for reading.
444  *
445  * Note: It's safe to read OA config state here unlocked, assuming that this is
446  * only called while the stream is enabled, while the global OA configuration
447  * can't be modified.
448  *
449  * Returns: %true if the OA buffer contains data, else %false
450  */
451 static bool oa_buffer_check_unlocked(struct drm_i915_private *dev_priv)
452 {
453         int report_size = dev_priv->perf.oa.oa_buffer.format_size;
454         unsigned long flags;
455         unsigned int aged_idx;
456         u32 head, hw_tail, aged_tail, aging_tail;
457         u64 now;
458
459         /* We have to consider the (unlikely) possibility that read() errors
460          * could result in an OA buffer reset which might reset the head,
461          * tails[] and aged_tail state.
462          */
463         spin_lock_irqsave(&dev_priv->perf.oa.oa_buffer.ptr_lock, flags);
464
465         /* NB: The head we observe here might effectively be a little out of
466          * date (between head and tails[aged_idx].offset if there is currently
467          * a read() in progress.
468          */
469         head = dev_priv->perf.oa.oa_buffer.head;
470
471         aged_idx = dev_priv->perf.oa.oa_buffer.aged_tail_idx;
472         aged_tail = dev_priv->perf.oa.oa_buffer.tails[aged_idx].offset;
473         aging_tail = dev_priv->perf.oa.oa_buffer.tails[!aged_idx].offset;
474
475         hw_tail = dev_priv->perf.oa.ops.oa_hw_tail_read(dev_priv);
476
477         /* The tail pointer increases in 64 byte increments,
478          * not in report_size steps...
479          */
480         hw_tail &= ~(report_size - 1);
481
482         now = ktime_get_mono_fast_ns();
483
484         /* Update the aged tail
485          *
486          * Flip the tail pointer available for read()s once the aging tail is
487          * old enough to trust that the corresponding data will be visible to
488          * the CPU...
489          *
490          * Do this before updating the aging pointer in case we may be able to
491          * immediately start aging a new pointer too (if new data has become
492          * available) without needing to wait for a later hrtimer callback.
493          */
494         if (aging_tail != INVALID_TAIL_PTR &&
495             ((now - dev_priv->perf.oa.oa_buffer.aging_timestamp) >
496              OA_TAIL_MARGIN_NSEC)) {
497
498                 aged_idx ^= 1;
499                 dev_priv->perf.oa.oa_buffer.aged_tail_idx = aged_idx;
500
501                 aged_tail = aging_tail;
502
503                 /* Mark that we need a new pointer to start aging... */
504                 dev_priv->perf.oa.oa_buffer.tails[!aged_idx].offset = INVALID_TAIL_PTR;
505                 aging_tail = INVALID_TAIL_PTR;
506         }
507
508         /* Update the aging tail
509          *
510          * We throttle aging tail updates until we have a new tail that
511          * represents >= one report more data than is already available for
512          * reading. This ensures there will be enough data for a successful
513          * read once this new pointer has aged and ensures we will give the new
514          * pointer time to age.
515          */
516         if (aging_tail == INVALID_TAIL_PTR &&
517             (aged_tail == INVALID_TAIL_PTR ||
518              OA_TAKEN(hw_tail, aged_tail) >= report_size)) {
519                 struct i915_vma *vma = dev_priv->perf.oa.oa_buffer.vma;
520                 u32 gtt_offset = i915_ggtt_offset(vma);
521
522                 /* Be paranoid and do a bounds check on the pointer read back
523                  * from hardware, just in case some spurious hardware condition
524                  * could put the tail out of bounds...
525                  */
526                 if (hw_tail >= gtt_offset &&
527                     hw_tail < (gtt_offset + OA_BUFFER_SIZE)) {
528                         dev_priv->perf.oa.oa_buffer.tails[!aged_idx].offset =
529                                 aging_tail = hw_tail;
530                         dev_priv->perf.oa.oa_buffer.aging_timestamp = now;
531                 } else {
532                         DRM_ERROR("Ignoring spurious out of range OA buffer tail pointer = %u\n",
533                                   hw_tail);
534                 }
535         }
536
537         spin_unlock_irqrestore(&dev_priv->perf.oa.oa_buffer.ptr_lock, flags);
538
539         return aged_tail == INVALID_TAIL_PTR ?
540                 false : OA_TAKEN(aged_tail, head) >= report_size;
541 }
542
543 /**
544  * append_oa_status - Appends a status record to a userspace read() buffer.
545  * @stream: An i915-perf stream opened for OA metrics
546  * @buf: destination buffer given by userspace
547  * @count: the number of bytes userspace wants to read
548  * @offset: (inout): the current position for writing into @buf
549  * @type: The kind of status to report to userspace
550  *
551  * Writes a status record (such as `DRM_I915_PERF_RECORD_OA_REPORT_LOST`)
552  * into the userspace read() buffer.
553  *
554  * The @buf @offset will only be updated on success.
555  *
556  * Returns: 0 on success, negative error code on failure.
557  */
558 static int append_oa_status(struct i915_perf_stream *stream,
559                             char __user *buf,
560                             size_t count,
561                             size_t *offset,
562                             enum drm_i915_perf_record_type type)
563 {
564         struct drm_i915_perf_record_header header = { type, 0, sizeof(header) };
565
566         if ((count - *offset) < header.size)
567                 return -ENOSPC;
568
569         if (copy_to_user(buf + *offset, &header, sizeof(header)))
570                 return -EFAULT;
571
572         (*offset) += header.size;
573
574         return 0;
575 }
576
577 /**
578  * append_oa_sample - Copies single OA report into userspace read() buffer.
579  * @stream: An i915-perf stream opened for OA metrics
580  * @buf: destination buffer given by userspace
581  * @count: the number of bytes userspace wants to read
582  * @offset: (inout): the current position for writing into @buf
583  * @report: A single OA report to (optionally) include as part of the sample
584  *
585  * The contents of a sample are configured through `DRM_I915_PERF_PROP_SAMPLE_*`
586  * properties when opening a stream, tracked as `stream->sample_flags`. This
587  * function copies the requested components of a single sample to the given
588  * read() @buf.
589  *
590  * The @buf @offset will only be updated on success.
591  *
592  * Returns: 0 on success, negative error code on failure.
593  */
594 static int append_oa_sample(struct i915_perf_stream *stream,
595                             char __user *buf,
596                             size_t count,
597                             size_t *offset,
598                             const u8 *report)
599 {
600         struct drm_i915_private *dev_priv = stream->dev_priv;
601         int report_size = dev_priv->perf.oa.oa_buffer.format_size;
602         struct drm_i915_perf_record_header header;
603         u32 sample_flags = stream->sample_flags;
604
605         header.type = DRM_I915_PERF_RECORD_SAMPLE;
606         header.pad = 0;
607         header.size = stream->sample_size;
608
609         if ((count - *offset) < header.size)
610                 return -ENOSPC;
611
612         buf += *offset;
613         if (copy_to_user(buf, &header, sizeof(header)))
614                 return -EFAULT;
615         buf += sizeof(header);
616
617         if (sample_flags & SAMPLE_OA_REPORT) {
618                 if (copy_to_user(buf, report, report_size))
619                         return -EFAULT;
620         }
621
622         (*offset) += header.size;
623
624         return 0;
625 }
626
627 /**
628  * Copies all buffered OA reports into userspace read() buffer.
629  * @stream: An i915-perf stream opened for OA metrics
630  * @buf: destination buffer given by userspace
631  * @count: the number of bytes userspace wants to read
632  * @offset: (inout): the current position for writing into @buf
633  *
634  * Notably any error condition resulting in a short read (-%ENOSPC or
635  * -%EFAULT) will be returned even though one or more records may
636  * have been successfully copied. In this case it's up to the caller
637  * to decide if the error should be squashed before returning to
638  * userspace.
639  *
640  * Note: reports are consumed from the head, and appended to the
641  * tail, so the tail chases the head?... If you think that's mad
642  * and back-to-front you're not alone, but this follows the
643  * Gen PRM naming convention.
644  *
645  * Returns: 0 on success, negative error code on failure.
646  */
647 static int gen8_append_oa_reports(struct i915_perf_stream *stream,
648                                   char __user *buf,
649                                   size_t count,
650                                   size_t *offset)
651 {
652         struct drm_i915_private *dev_priv = stream->dev_priv;
653         int report_size = dev_priv->perf.oa.oa_buffer.format_size;
654         u8 *oa_buf_base = dev_priv->perf.oa.oa_buffer.vaddr;
655         u32 gtt_offset = i915_ggtt_offset(dev_priv->perf.oa.oa_buffer.vma);
656         u32 mask = (OA_BUFFER_SIZE - 1);
657         size_t start_offset = *offset;
658         unsigned long flags;
659         unsigned int aged_tail_idx;
660         u32 head, tail;
661         u32 taken;
662         int ret = 0;
663
664         if (WARN_ON(!stream->enabled))
665                 return -EIO;
666
667         spin_lock_irqsave(&dev_priv->perf.oa.oa_buffer.ptr_lock, flags);
668
669         head = dev_priv->perf.oa.oa_buffer.head;
670         aged_tail_idx = dev_priv->perf.oa.oa_buffer.aged_tail_idx;
671         tail = dev_priv->perf.oa.oa_buffer.tails[aged_tail_idx].offset;
672
673         spin_unlock_irqrestore(&dev_priv->perf.oa.oa_buffer.ptr_lock, flags);
674
675         /*
676          * An invalid tail pointer here means we're still waiting for the poll
677          * hrtimer callback to give us a pointer
678          */
679         if (tail == INVALID_TAIL_PTR)
680                 return -EAGAIN;
681
682         /*
683          * NB: oa_buffer.head/tail include the gtt_offset which we don't want
684          * while indexing relative to oa_buf_base.
685          */
686         head -= gtt_offset;
687         tail -= gtt_offset;
688
689         /*
690          * An out of bounds or misaligned head or tail pointer implies a driver
691          * bug since we validate + align the tail pointers we read from the
692          * hardware and we are in full control of the head pointer which should
693          * only be incremented by multiples of the report size (notably also
694          * all a power of two).
695          */
696         if (WARN_ONCE(head > OA_BUFFER_SIZE || head % report_size ||
697                       tail > OA_BUFFER_SIZE || tail % report_size,
698                       "Inconsistent OA buffer pointers: head = %u, tail = %u\n",
699                       head, tail))
700                 return -EIO;
701
702
703         for (/* none */;
704              (taken = OA_TAKEN(tail, head));
705              head = (head + report_size) & mask) {
706                 u8 *report = oa_buf_base + head;
707                 u32 *report32 = (void *)report;
708                 u32 ctx_id;
709                 u32 reason;
710
711                 /*
712                  * All the report sizes factor neatly into the buffer
713                  * size so we never expect to see a report split
714                  * between the beginning and end of the buffer.
715                  *
716                  * Given the initial alignment check a misalignment
717                  * here would imply a driver bug that would result
718                  * in an overrun.
719                  */
720                 if (WARN_ON((OA_BUFFER_SIZE - head) < report_size)) {
721                         DRM_ERROR("Spurious OA head ptr: non-integral report offset\n");
722                         break;
723                 }
724
725                 /*
726                  * The reason field includes flags identifying what
727                  * triggered this specific report (mostly timer
728                  * triggered or e.g. due to a context switch).
729                  *
730                  * This field is never expected to be zero so we can
731                  * check that the report isn't invalid before copying
732                  * it to userspace...
733                  */
734                 reason = ((report32[0] >> OAREPORT_REASON_SHIFT) &
735                           OAREPORT_REASON_MASK);
736                 if (reason == 0) {
737                         if (__ratelimit(&dev_priv->perf.oa.spurious_report_rs))
738                                 DRM_NOTE("Skipping spurious, invalid OA report\n");
739                         continue;
740                 }
741
742                 ctx_id = report32[2] & dev_priv->perf.oa.specific_ctx_id_mask;
743
744                 /*
745                  * Squash whatever is in the CTX_ID field if it's marked as
746                  * invalid to be sure we avoid false-positive, single-context
747                  * filtering below...
748                  *
749                  * Note: that we don't clear the valid_ctx_bit so userspace can
750                  * understand that the ID has been squashed by the kernel.
751                  */
752                 if (!(report32[0] & dev_priv->perf.oa.gen8_valid_ctx_bit))
753                         ctx_id = report32[2] = INVALID_CTX_ID;
754
755                 /*
756                  * NB: For Gen 8 the OA unit no longer supports clock gating
757                  * off for a specific context and the kernel can't securely
758                  * stop the counters from updating as system-wide / global
759                  * values.
760                  *
761                  * Automatic reports now include a context ID so reports can be
762                  * filtered on the cpu but it's not worth trying to
763                  * automatically subtract/hide counter progress for other
764                  * contexts while filtering since we can't stop userspace
765                  * issuing MI_REPORT_PERF_COUNT commands which would still
766                  * provide a side-band view of the real values.
767                  *
768                  * To allow userspace (such as Mesa/GL_INTEL_performance_query)
769                  * to normalize counters for a single filtered context then it
770                  * needs be forwarded bookend context-switch reports so that it
771                  * can track switches in between MI_REPORT_PERF_COUNT commands
772                  * and can itself subtract/ignore the progress of counters
773                  * associated with other contexts. Note that the hardware
774                  * automatically triggers reports when switching to a new
775                  * context which are tagged with the ID of the newly active
776                  * context. To avoid the complexity (and likely fragility) of
777                  * reading ahead while parsing reports to try and minimize
778                  * forwarding redundant context switch reports (i.e. between
779                  * other, unrelated contexts) we simply elect to forward them
780                  * all.
781                  *
782                  * We don't rely solely on the reason field to identify context
783                  * switches since it's not-uncommon for periodic samples to
784                  * identify a switch before any 'context switch' report.
785                  */
786                 if (!dev_priv->perf.oa.exclusive_stream->ctx ||
787                     dev_priv->perf.oa.specific_ctx_id == ctx_id ||
788                     (dev_priv->perf.oa.oa_buffer.last_ctx_id ==
789                      dev_priv->perf.oa.specific_ctx_id) ||
790                     reason & OAREPORT_REASON_CTX_SWITCH) {
791
792                         /*
793                          * While filtering for a single context we avoid
794                          * leaking the IDs of other contexts.
795                          */
796                         if (dev_priv->perf.oa.exclusive_stream->ctx &&
797                             dev_priv->perf.oa.specific_ctx_id != ctx_id) {
798                                 report32[2] = INVALID_CTX_ID;
799                         }
800
801                         ret = append_oa_sample(stream, buf, count, offset,
802                                                report);
803                         if (ret)
804                                 break;
805
806                         dev_priv->perf.oa.oa_buffer.last_ctx_id = ctx_id;
807                 }
808
809                 /*
810                  * The above reason field sanity check is based on
811                  * the assumption that the OA buffer is initially
812                  * zeroed and we reset the field after copying so the
813                  * check is still meaningful once old reports start
814                  * being overwritten.
815                  */
816                 report32[0] = 0;
817         }
818
819         if (start_offset != *offset) {
820                 spin_lock_irqsave(&dev_priv->perf.oa.oa_buffer.ptr_lock, flags);
821
822                 /*
823                  * We removed the gtt_offset for the copy loop above, indexing
824                  * relative to oa_buf_base so put back here...
825                  */
826                 head += gtt_offset;
827
828                 I915_WRITE(GEN8_OAHEADPTR, head & GEN8_OAHEADPTR_MASK);
829                 dev_priv->perf.oa.oa_buffer.head = head;
830
831                 spin_unlock_irqrestore(&dev_priv->perf.oa.oa_buffer.ptr_lock, flags);
832         }
833
834         return ret;
835 }
836
837 /**
838  * gen8_oa_read - copy status records then buffered OA reports
839  * @stream: An i915-perf stream opened for OA metrics
840  * @buf: destination buffer given by userspace
841  * @count: the number of bytes userspace wants to read
842  * @offset: (inout): the current position for writing into @buf
843  *
844  * Checks OA unit status registers and if necessary appends corresponding
845  * status records for userspace (such as for a buffer full condition) and then
846  * initiate appending any buffered OA reports.
847  *
848  * Updates @offset according to the number of bytes successfully copied into
849  * the userspace buffer.
850  *
851  * NB: some data may be successfully copied to the userspace buffer
852  * even if an error is returned, and this is reflected in the
853  * updated @offset.
854  *
855  * Returns: zero on success or a negative error code
856  */
857 static int gen8_oa_read(struct i915_perf_stream *stream,
858                         char __user *buf,
859                         size_t count,
860                         size_t *offset)
861 {
862         struct drm_i915_private *dev_priv = stream->dev_priv;
863         u32 oastatus;
864         int ret;
865
866         if (WARN_ON(!dev_priv->perf.oa.oa_buffer.vaddr))
867                 return -EIO;
868
869         oastatus = I915_READ(GEN8_OASTATUS);
870
871         /*
872          * We treat OABUFFER_OVERFLOW as a significant error:
873          *
874          * Although theoretically we could handle this more gracefully
875          * sometimes, some Gens don't correctly suppress certain
876          * automatically triggered reports in this condition and so we
877          * have to assume that old reports are now being trampled
878          * over.
879          *
880          * Considering how we don't currently give userspace control
881          * over the OA buffer size and always configure a large 16MB
882          * buffer, then a buffer overflow does anyway likely indicate
883          * that something has gone quite badly wrong.
884          */
885         if (oastatus & GEN8_OASTATUS_OABUFFER_OVERFLOW) {
886                 ret = append_oa_status(stream, buf, count, offset,
887                                        DRM_I915_PERF_RECORD_OA_BUFFER_LOST);
888                 if (ret)
889                         return ret;
890
891                 DRM_DEBUG("OA buffer overflow (exponent = %d): force restart\n",
892                           dev_priv->perf.oa.period_exponent);
893
894                 dev_priv->perf.oa.ops.oa_disable(stream);
895                 dev_priv->perf.oa.ops.oa_enable(stream);
896
897                 /*
898                  * Note: .oa_enable() is expected to re-init the oabuffer and
899                  * reset GEN8_OASTATUS for us
900                  */
901                 oastatus = I915_READ(GEN8_OASTATUS);
902         }
903
904         if (oastatus & GEN8_OASTATUS_REPORT_LOST) {
905                 ret = append_oa_status(stream, buf, count, offset,
906                                        DRM_I915_PERF_RECORD_OA_REPORT_LOST);
907                 if (ret)
908                         return ret;
909                 I915_WRITE(GEN8_OASTATUS,
910                            oastatus & ~GEN8_OASTATUS_REPORT_LOST);
911         }
912
913         return gen8_append_oa_reports(stream, buf, count, offset);
914 }
915
916 /**
917  * Copies all buffered OA reports into userspace read() buffer.
918  * @stream: An i915-perf stream opened for OA metrics
919  * @buf: destination buffer given by userspace
920  * @count: the number of bytes userspace wants to read
921  * @offset: (inout): the current position for writing into @buf
922  *
923  * Notably any error condition resulting in a short read (-%ENOSPC or
924  * -%EFAULT) will be returned even though one or more records may
925  * have been successfully copied. In this case it's up to the caller
926  * to decide if the error should be squashed before returning to
927  * userspace.
928  *
929  * Note: reports are consumed from the head, and appended to the
930  * tail, so the tail chases the head?... If you think that's mad
931  * and back-to-front you're not alone, but this follows the
932  * Gen PRM naming convention.
933  *
934  * Returns: 0 on success, negative error code on failure.
935  */
936 static int gen7_append_oa_reports(struct i915_perf_stream *stream,
937                                   char __user *buf,
938                                   size_t count,
939                                   size_t *offset)
940 {
941         struct drm_i915_private *dev_priv = stream->dev_priv;
942         int report_size = dev_priv->perf.oa.oa_buffer.format_size;
943         u8 *oa_buf_base = dev_priv->perf.oa.oa_buffer.vaddr;
944         u32 gtt_offset = i915_ggtt_offset(dev_priv->perf.oa.oa_buffer.vma);
945         u32 mask = (OA_BUFFER_SIZE - 1);
946         size_t start_offset = *offset;
947         unsigned long flags;
948         unsigned int aged_tail_idx;
949         u32 head, tail;
950         u32 taken;
951         int ret = 0;
952
953         if (WARN_ON(!stream->enabled))
954                 return -EIO;
955
956         spin_lock_irqsave(&dev_priv->perf.oa.oa_buffer.ptr_lock, flags);
957
958         head = dev_priv->perf.oa.oa_buffer.head;
959         aged_tail_idx = dev_priv->perf.oa.oa_buffer.aged_tail_idx;
960         tail = dev_priv->perf.oa.oa_buffer.tails[aged_tail_idx].offset;
961
962         spin_unlock_irqrestore(&dev_priv->perf.oa.oa_buffer.ptr_lock, flags);
963
964         /* An invalid tail pointer here means we're still waiting for the poll
965          * hrtimer callback to give us a pointer
966          */
967         if (tail == INVALID_TAIL_PTR)
968                 return -EAGAIN;
969
970         /* NB: oa_buffer.head/tail include the gtt_offset which we don't want
971          * while indexing relative to oa_buf_base.
972          */
973         head -= gtt_offset;
974         tail -= gtt_offset;
975
976         /* An out of bounds or misaligned head or tail pointer implies a driver
977          * bug since we validate + align the tail pointers we read from the
978          * hardware and we are in full control of the head pointer which should
979          * only be incremented by multiples of the report size (notably also
980          * all a power of two).
981          */
982         if (WARN_ONCE(head > OA_BUFFER_SIZE || head % report_size ||
983                       tail > OA_BUFFER_SIZE || tail % report_size,
984                       "Inconsistent OA buffer pointers: head = %u, tail = %u\n",
985                       head, tail))
986                 return -EIO;
987
988
989         for (/* none */;
990              (taken = OA_TAKEN(tail, head));
991              head = (head + report_size) & mask) {
992                 u8 *report = oa_buf_base + head;
993                 u32 *report32 = (void *)report;
994
995                 /* All the report sizes factor neatly into the buffer
996                  * size so we never expect to see a report split
997                  * between the beginning and end of the buffer.
998                  *
999                  * Given the initial alignment check a misalignment
1000                  * here would imply a driver bug that would result
1001                  * in an overrun.
1002                  */
1003                 if (WARN_ON((OA_BUFFER_SIZE - head) < report_size)) {
1004                         DRM_ERROR("Spurious OA head ptr: non-integral report offset\n");
1005                         break;
1006                 }
1007
1008                 /* The report-ID field for periodic samples includes
1009                  * some undocumented flags related to what triggered
1010                  * the report and is never expected to be zero so we
1011                  * can check that the report isn't invalid before
1012                  * copying it to userspace...
1013                  */
1014                 if (report32[0] == 0) {
1015                         if (__ratelimit(&dev_priv->perf.oa.spurious_report_rs))
1016                                 DRM_NOTE("Skipping spurious, invalid OA report\n");
1017                         continue;
1018                 }
1019
1020                 ret = append_oa_sample(stream, buf, count, offset, report);
1021                 if (ret)
1022                         break;
1023
1024                 /* The above report-id field sanity check is based on
1025                  * the assumption that the OA buffer is initially
1026                  * zeroed and we reset the field after copying so the
1027                  * check is still meaningful once old reports start
1028                  * being overwritten.
1029                  */
1030                 report32[0] = 0;
1031         }
1032
1033         if (start_offset != *offset) {
1034                 spin_lock_irqsave(&dev_priv->perf.oa.oa_buffer.ptr_lock, flags);
1035
1036                 /* We removed the gtt_offset for the copy loop above, indexing
1037                  * relative to oa_buf_base so put back here...
1038                  */
1039                 head += gtt_offset;
1040
1041                 I915_WRITE(GEN7_OASTATUS2,
1042                            ((head & GEN7_OASTATUS2_HEAD_MASK) |
1043                             GEN7_OASTATUS2_MEM_SELECT_GGTT));
1044                 dev_priv->perf.oa.oa_buffer.head = head;
1045
1046                 spin_unlock_irqrestore(&dev_priv->perf.oa.oa_buffer.ptr_lock, flags);
1047         }
1048
1049         return ret;
1050 }
1051
1052 /**
1053  * gen7_oa_read - copy status records then buffered OA reports
1054  * @stream: An i915-perf stream opened for OA metrics
1055  * @buf: destination buffer given by userspace
1056  * @count: the number of bytes userspace wants to read
1057  * @offset: (inout): the current position for writing into @buf
1058  *
1059  * Checks Gen 7 specific OA unit status registers and if necessary appends
1060  * corresponding status records for userspace (such as for a buffer full
1061  * condition) and then initiate appending any buffered OA reports.
1062  *
1063  * Updates @offset according to the number of bytes successfully copied into
1064  * the userspace buffer.
1065  *
1066  * Returns: zero on success or a negative error code
1067  */
1068 static int gen7_oa_read(struct i915_perf_stream *stream,
1069                         char __user *buf,
1070                         size_t count,
1071                         size_t *offset)
1072 {
1073         struct drm_i915_private *dev_priv = stream->dev_priv;
1074         u32 oastatus1;
1075         int ret;
1076
1077         if (WARN_ON(!dev_priv->perf.oa.oa_buffer.vaddr))
1078                 return -EIO;
1079
1080         oastatus1 = I915_READ(GEN7_OASTATUS1);
1081
1082         /* XXX: On Haswell we don't have a safe way to clear oastatus1
1083          * bits while the OA unit is enabled (while the tail pointer
1084          * may be updated asynchronously) so we ignore status bits
1085          * that have already been reported to userspace.
1086          */
1087         oastatus1 &= ~dev_priv->perf.oa.gen7_latched_oastatus1;
1088
1089         /* We treat OABUFFER_OVERFLOW as a significant error:
1090          *
1091          * - The status can be interpreted to mean that the buffer is
1092          *   currently full (with a higher precedence than OA_TAKEN()
1093          *   which will start to report a near-empty buffer after an
1094          *   overflow) but it's awkward that we can't clear the status
1095          *   on Haswell, so without a reset we won't be able to catch
1096          *   the state again.
1097          *
1098          * - Since it also implies the HW has started overwriting old
1099          *   reports it may also affect our sanity checks for invalid
1100          *   reports when copying to userspace that assume new reports
1101          *   are being written to cleared memory.
1102          *
1103          * - In the future we may want to introduce a flight recorder
1104          *   mode where the driver will automatically maintain a safe
1105          *   guard band between head/tail, avoiding this overflow
1106          *   condition, but we avoid the added driver complexity for
1107          *   now.
1108          */
1109         if (unlikely(oastatus1 & GEN7_OASTATUS1_OABUFFER_OVERFLOW)) {
1110                 ret = append_oa_status(stream, buf, count, offset,
1111                                        DRM_I915_PERF_RECORD_OA_BUFFER_LOST);
1112                 if (ret)
1113                         return ret;
1114
1115                 DRM_DEBUG("OA buffer overflow (exponent = %d): force restart\n",
1116                           dev_priv->perf.oa.period_exponent);
1117
1118                 dev_priv->perf.oa.ops.oa_disable(stream);
1119                 dev_priv->perf.oa.ops.oa_enable(stream);
1120
1121                 oastatus1 = I915_READ(GEN7_OASTATUS1);
1122         }
1123
1124         if (unlikely(oastatus1 & GEN7_OASTATUS1_REPORT_LOST)) {
1125                 ret = append_oa_status(stream, buf, count, offset,
1126                                        DRM_I915_PERF_RECORD_OA_REPORT_LOST);
1127                 if (ret)
1128                         return ret;
1129                 dev_priv->perf.oa.gen7_latched_oastatus1 |=
1130                         GEN7_OASTATUS1_REPORT_LOST;
1131         }
1132
1133         return gen7_append_oa_reports(stream, buf, count, offset);
1134 }
1135
1136 /**
1137  * i915_oa_wait_unlocked - handles blocking IO until OA data available
1138  * @stream: An i915-perf stream opened for OA metrics
1139  *
1140  * Called when userspace tries to read() from a blocking stream FD opened
1141  * for OA metrics. It waits until the hrtimer callback finds a non-empty
1142  * OA buffer and wakes us.
1143  *
1144  * Note: it's acceptable to have this return with some false positives
1145  * since any subsequent read handling will return -EAGAIN if there isn't
1146  * really data ready for userspace yet.
1147  *
1148  * Returns: zero on success or a negative error code
1149  */
1150 static int i915_oa_wait_unlocked(struct i915_perf_stream *stream)
1151 {
1152         struct drm_i915_private *dev_priv = stream->dev_priv;
1153
1154         /* We would wait indefinitely if periodic sampling is not enabled */
1155         if (!dev_priv->perf.oa.periodic)
1156                 return -EIO;
1157
1158         return wait_event_interruptible(dev_priv->perf.oa.poll_wq,
1159                                         oa_buffer_check_unlocked(dev_priv));
1160 }
1161
1162 /**
1163  * i915_oa_poll_wait - call poll_wait() for an OA stream poll()
1164  * @stream: An i915-perf stream opened for OA metrics
1165  * @file: An i915 perf stream file
1166  * @wait: poll() state table
1167  *
1168  * For handling userspace polling on an i915 perf stream opened for OA metrics,
1169  * this starts a poll_wait with the wait queue that our hrtimer callback wakes
1170  * when it sees data ready to read in the circular OA buffer.
1171  */
1172 static void i915_oa_poll_wait(struct i915_perf_stream *stream,
1173                               struct file *file,
1174                               poll_table *wait)
1175 {
1176         struct drm_i915_private *dev_priv = stream->dev_priv;
1177
1178         poll_wait(file, &dev_priv->perf.oa.poll_wq, wait);
1179 }
1180
1181 /**
1182  * i915_oa_read - just calls through to &i915_oa_ops->read
1183  * @stream: An i915-perf stream opened for OA metrics
1184  * @buf: destination buffer given by userspace
1185  * @count: the number of bytes userspace wants to read
1186  * @offset: (inout): the current position for writing into @buf
1187  *
1188  * Updates @offset according to the number of bytes successfully copied into
1189  * the userspace buffer.
1190  *
1191  * Returns: zero on success or a negative error code
1192  */
1193 static int i915_oa_read(struct i915_perf_stream *stream,
1194                         char __user *buf,
1195                         size_t count,
1196                         size_t *offset)
1197 {
1198         struct drm_i915_private *dev_priv = stream->dev_priv;
1199
1200         return dev_priv->perf.oa.ops.read(stream, buf, count, offset);
1201 }
1202
1203 static struct intel_context *oa_pin_context(struct drm_i915_private *i915,
1204                                             struct i915_gem_context *ctx)
1205 {
1206         struct i915_gem_engines_iter it;
1207         struct intel_context *ce;
1208         int err;
1209
1210         err = i915_mutex_lock_interruptible(&i915->drm);
1211         if (err)
1212                 return ERR_PTR(err);
1213
1214         for_each_gem_engine(ce, i915_gem_context_lock_engines(ctx), it) {
1215                 if (ce->engine->class != RENDER_CLASS)
1216                         continue;
1217
1218                 /*
1219                  * As the ID is the gtt offset of the context's vma we
1220                  * pin the vma to ensure the ID remains fixed.
1221                  */
1222                 err = intel_context_pin(ce);
1223                 if (err == 0) {
1224                         i915->perf.oa.pinned_ctx = ce;
1225                         break;
1226                 }
1227         }
1228         i915_gem_context_unlock_engines(ctx);
1229
1230         mutex_unlock(&i915->drm.struct_mutex);
1231         if (err)
1232                 return ERR_PTR(err);
1233
1234         return i915->perf.oa.pinned_ctx;
1235 }
1236
1237 /**
1238  * oa_get_render_ctx_id - determine and hold ctx hw id
1239  * @stream: An i915-perf stream opened for OA metrics
1240  *
1241  * Determine the render context hw id, and ensure it remains fixed for the
1242  * lifetime of the stream. This ensures that we don't have to worry about
1243  * updating the context ID in OACONTROL on the fly.
1244  *
1245  * Returns: zero on success or a negative error code
1246  */
1247 static int oa_get_render_ctx_id(struct i915_perf_stream *stream)
1248 {
1249         struct drm_i915_private *i915 = stream->dev_priv;
1250         struct intel_context *ce;
1251
1252         ce = oa_pin_context(i915, stream->ctx);
1253         if (IS_ERR(ce))
1254                 return PTR_ERR(ce);
1255
1256         switch (INTEL_GEN(i915)) {
1257         case 7: {
1258                 /*
1259                  * On Haswell we don't do any post processing of the reports
1260                  * and don't need to use the mask.
1261                  */
1262                 i915->perf.oa.specific_ctx_id = i915_ggtt_offset(ce->state);
1263                 i915->perf.oa.specific_ctx_id_mask = 0;
1264                 break;
1265         }
1266
1267         case 8:
1268         case 9:
1269         case 10:
1270                 if (USES_GUC_SUBMISSION(i915)) {
1271                         /*
1272                          * When using GuC, the context descriptor we write in
1273                          * i915 is read by GuC and rewritten before it's
1274                          * actually written into the hardware. The LRCA is
1275                          * what is put into the context id field of the
1276                          * context descriptor by GuC. Because it's aligned to
1277                          * a page, the lower 12bits are always at 0 and
1278                          * dropped by GuC. They won't be part of the context
1279                          * ID in the OA reports, so squash those lower bits.
1280                          */
1281                         i915->perf.oa.specific_ctx_id =
1282                                 lower_32_bits(ce->lrc_desc) >> 12;
1283
1284                         /*
1285                          * GuC uses the top bit to signal proxy submission, so
1286                          * ignore that bit.
1287                          */
1288                         i915->perf.oa.specific_ctx_id_mask =
1289                                 (1U << (GEN8_CTX_ID_WIDTH - 1)) - 1;
1290                 } else {
1291                         i915->perf.oa.specific_ctx_id_mask =
1292                                 (1U << GEN8_CTX_ID_WIDTH) - 1;
1293                         i915->perf.oa.specific_ctx_id =
1294                                 upper_32_bits(ce->lrc_desc);
1295                         i915->perf.oa.specific_ctx_id &=
1296                                 i915->perf.oa.specific_ctx_id_mask;
1297                 }
1298                 break;
1299
1300         case 11: {
1301                 i915->perf.oa.specific_ctx_id_mask =
1302                         ((1U << GEN11_SW_CTX_ID_WIDTH) - 1) << (GEN11_SW_CTX_ID_SHIFT - 32) |
1303                         ((1U << GEN11_ENGINE_INSTANCE_WIDTH) - 1) << (GEN11_ENGINE_INSTANCE_SHIFT - 32) |
1304                         ((1 << GEN11_ENGINE_CLASS_WIDTH) - 1) << (GEN11_ENGINE_CLASS_SHIFT - 32);
1305                 i915->perf.oa.specific_ctx_id = upper_32_bits(ce->lrc_desc);
1306                 i915->perf.oa.specific_ctx_id &=
1307                         i915->perf.oa.specific_ctx_id_mask;
1308                 break;
1309         }
1310
1311         default:
1312                 MISSING_CASE(INTEL_GEN(i915));
1313         }
1314
1315         DRM_DEBUG_DRIVER("filtering on ctx_id=0x%x ctx_id_mask=0x%x\n",
1316                          i915->perf.oa.specific_ctx_id,
1317                          i915->perf.oa.specific_ctx_id_mask);
1318
1319         return 0;
1320 }
1321
1322 /**
1323  * oa_put_render_ctx_id - counterpart to oa_get_render_ctx_id releases hold
1324  * @stream: An i915-perf stream opened for OA metrics
1325  *
1326  * In case anything needed doing to ensure the context HW ID would remain valid
1327  * for the lifetime of the stream, then that can be undone here.
1328  */
1329 static void oa_put_render_ctx_id(struct i915_perf_stream *stream)
1330 {
1331         struct drm_i915_private *dev_priv = stream->dev_priv;
1332         struct intel_context *ce;
1333
1334         dev_priv->perf.oa.specific_ctx_id = INVALID_CTX_ID;
1335         dev_priv->perf.oa.specific_ctx_id_mask = 0;
1336
1337         ce = fetch_and_zero(&dev_priv->perf.oa.pinned_ctx);
1338         if (ce) {
1339                 mutex_lock(&dev_priv->drm.struct_mutex);
1340                 intel_context_unpin(ce);
1341                 mutex_unlock(&dev_priv->drm.struct_mutex);
1342         }
1343 }
1344
1345 static void
1346 free_oa_buffer(struct drm_i915_private *i915)
1347 {
1348         mutex_lock(&i915->drm.struct_mutex);
1349
1350         i915_vma_unpin_and_release(&i915->perf.oa.oa_buffer.vma,
1351                                    I915_VMA_RELEASE_MAP);
1352
1353         mutex_unlock(&i915->drm.struct_mutex);
1354
1355         i915->perf.oa.oa_buffer.vaddr = NULL;
1356 }
1357
1358 static void i915_oa_stream_destroy(struct i915_perf_stream *stream)
1359 {
1360         struct drm_i915_private *dev_priv = stream->dev_priv;
1361
1362         BUG_ON(stream != dev_priv->perf.oa.exclusive_stream);
1363
1364         /*
1365          * Unset exclusive_stream first, it will be checked while disabling
1366          * the metric set on gen8+.
1367          */
1368         mutex_lock(&dev_priv->drm.struct_mutex);
1369         dev_priv->perf.oa.exclusive_stream = NULL;
1370         dev_priv->perf.oa.ops.disable_metric_set(dev_priv);
1371         mutex_unlock(&dev_priv->drm.struct_mutex);
1372
1373         free_oa_buffer(dev_priv);
1374
1375         intel_uncore_forcewake_put(&dev_priv->uncore, FORCEWAKE_ALL);
1376         intel_runtime_pm_put(&dev_priv->runtime_pm, stream->wakeref);
1377
1378         if (stream->ctx)
1379                 oa_put_render_ctx_id(stream);
1380
1381         put_oa_config(dev_priv, stream->oa_config);
1382
1383         if (dev_priv->perf.oa.spurious_report_rs.missed) {
1384                 DRM_NOTE("%d spurious OA report notices suppressed due to ratelimiting\n",
1385                          dev_priv->perf.oa.spurious_report_rs.missed);
1386         }
1387 }
1388
1389 static void gen7_init_oa_buffer(struct drm_i915_private *dev_priv)
1390 {
1391         u32 gtt_offset = i915_ggtt_offset(dev_priv->perf.oa.oa_buffer.vma);
1392         unsigned long flags;
1393
1394         spin_lock_irqsave(&dev_priv->perf.oa.oa_buffer.ptr_lock, flags);
1395
1396         /* Pre-DevBDW: OABUFFER must be set with counters off,
1397          * before OASTATUS1, but after OASTATUS2
1398          */
1399         I915_WRITE(GEN7_OASTATUS2,
1400                    gtt_offset | GEN7_OASTATUS2_MEM_SELECT_GGTT); /* head */
1401         dev_priv->perf.oa.oa_buffer.head = gtt_offset;
1402
1403         I915_WRITE(GEN7_OABUFFER, gtt_offset);
1404
1405         I915_WRITE(GEN7_OASTATUS1, gtt_offset | OABUFFER_SIZE_16M); /* tail */
1406
1407         /* Mark that we need updated tail pointers to read from... */
1408         dev_priv->perf.oa.oa_buffer.tails[0].offset = INVALID_TAIL_PTR;
1409         dev_priv->perf.oa.oa_buffer.tails[1].offset = INVALID_TAIL_PTR;
1410
1411         spin_unlock_irqrestore(&dev_priv->perf.oa.oa_buffer.ptr_lock, flags);
1412
1413         /* On Haswell we have to track which OASTATUS1 flags we've
1414          * already seen since they can't be cleared while periodic
1415          * sampling is enabled.
1416          */
1417         dev_priv->perf.oa.gen7_latched_oastatus1 = 0;
1418
1419         /* NB: although the OA buffer will initially be allocated
1420          * zeroed via shmfs (and so this memset is redundant when
1421          * first allocating), we may re-init the OA buffer, either
1422          * when re-enabling a stream or in error/reset paths.
1423          *
1424          * The reason we clear the buffer for each re-init is for the
1425          * sanity check in gen7_append_oa_reports() that looks at the
1426          * report-id field to make sure it's non-zero which relies on
1427          * the assumption that new reports are being written to zeroed
1428          * memory...
1429          */
1430         memset(dev_priv->perf.oa.oa_buffer.vaddr, 0, OA_BUFFER_SIZE);
1431
1432         /* Maybe make ->pollin per-stream state if we support multiple
1433          * concurrent streams in the future.
1434          */
1435         dev_priv->perf.oa.pollin = false;
1436 }
1437
1438 static void gen8_init_oa_buffer(struct drm_i915_private *dev_priv)
1439 {
1440         u32 gtt_offset = i915_ggtt_offset(dev_priv->perf.oa.oa_buffer.vma);
1441         unsigned long flags;
1442
1443         spin_lock_irqsave(&dev_priv->perf.oa.oa_buffer.ptr_lock, flags);
1444
1445         I915_WRITE(GEN8_OASTATUS, 0);
1446         I915_WRITE(GEN8_OAHEADPTR, gtt_offset);
1447         dev_priv->perf.oa.oa_buffer.head = gtt_offset;
1448
1449         I915_WRITE(GEN8_OABUFFER_UDW, 0);
1450
1451         /*
1452          * PRM says:
1453          *
1454          *  "This MMIO must be set before the OATAILPTR
1455          *  register and after the OAHEADPTR register. This is
1456          *  to enable proper functionality of the overflow
1457          *  bit."
1458          */
1459         I915_WRITE(GEN8_OABUFFER, gtt_offset |
1460                    OABUFFER_SIZE_16M | GEN8_OABUFFER_MEM_SELECT_GGTT);
1461         I915_WRITE(GEN8_OATAILPTR, gtt_offset & GEN8_OATAILPTR_MASK);
1462
1463         /* Mark that we need updated tail pointers to read from... */
1464         dev_priv->perf.oa.oa_buffer.tails[0].offset = INVALID_TAIL_PTR;
1465         dev_priv->perf.oa.oa_buffer.tails[1].offset = INVALID_TAIL_PTR;
1466
1467         /*
1468          * Reset state used to recognise context switches, affecting which
1469          * reports we will forward to userspace while filtering for a single
1470          * context.
1471          */
1472         dev_priv->perf.oa.oa_buffer.last_ctx_id = INVALID_CTX_ID;
1473
1474         spin_unlock_irqrestore(&dev_priv->perf.oa.oa_buffer.ptr_lock, flags);
1475
1476         /*
1477          * NB: although the OA buffer will initially be allocated
1478          * zeroed via shmfs (and so this memset is redundant when
1479          * first allocating), we may re-init the OA buffer, either
1480          * when re-enabling a stream or in error/reset paths.
1481          *
1482          * The reason we clear the buffer for each re-init is for the
1483          * sanity check in gen8_append_oa_reports() that looks at the
1484          * reason field to make sure it's non-zero which relies on
1485          * the assumption that new reports are being written to zeroed
1486          * memory...
1487          */
1488         memset(dev_priv->perf.oa.oa_buffer.vaddr, 0, OA_BUFFER_SIZE);
1489
1490         /*
1491          * Maybe make ->pollin per-stream state if we support multiple
1492          * concurrent streams in the future.
1493          */
1494         dev_priv->perf.oa.pollin = false;
1495 }
1496
1497 static int alloc_oa_buffer(struct drm_i915_private *dev_priv)
1498 {
1499         struct drm_i915_gem_object *bo;
1500         struct i915_vma *vma;
1501         int ret;
1502
1503         if (WARN_ON(dev_priv->perf.oa.oa_buffer.vma))
1504                 return -ENODEV;
1505
1506         ret = i915_mutex_lock_interruptible(&dev_priv->drm);
1507         if (ret)
1508                 return ret;
1509
1510         BUILD_BUG_ON_NOT_POWER_OF_2(OA_BUFFER_SIZE);
1511         BUILD_BUG_ON(OA_BUFFER_SIZE < SZ_128K || OA_BUFFER_SIZE > SZ_16M);
1512
1513         bo = i915_gem_object_create_shmem(dev_priv, OA_BUFFER_SIZE);
1514         if (IS_ERR(bo)) {
1515                 DRM_ERROR("Failed to allocate OA buffer\n");
1516                 ret = PTR_ERR(bo);
1517                 goto unlock;
1518         }
1519
1520         i915_gem_object_set_cache_coherency(bo, I915_CACHE_LLC);
1521
1522         /* PreHSW required 512K alignment, HSW requires 16M */
1523         vma = i915_gem_object_ggtt_pin(bo, NULL, 0, SZ_16M, 0);
1524         if (IS_ERR(vma)) {
1525                 ret = PTR_ERR(vma);
1526                 goto err_unref;
1527         }
1528         dev_priv->perf.oa.oa_buffer.vma = vma;
1529
1530         dev_priv->perf.oa.oa_buffer.vaddr =
1531                 i915_gem_object_pin_map(bo, I915_MAP_WB);
1532         if (IS_ERR(dev_priv->perf.oa.oa_buffer.vaddr)) {
1533                 ret = PTR_ERR(dev_priv->perf.oa.oa_buffer.vaddr);
1534                 goto err_unpin;
1535         }
1536
1537         DRM_DEBUG_DRIVER("OA Buffer initialized, gtt offset = 0x%x, vaddr = %p\n",
1538                          i915_ggtt_offset(dev_priv->perf.oa.oa_buffer.vma),
1539                          dev_priv->perf.oa.oa_buffer.vaddr);
1540
1541         goto unlock;
1542
1543 err_unpin:
1544         __i915_vma_unpin(vma);
1545
1546 err_unref:
1547         i915_gem_object_put(bo);
1548
1549         dev_priv->perf.oa.oa_buffer.vaddr = NULL;
1550         dev_priv->perf.oa.oa_buffer.vma = NULL;
1551
1552 unlock:
1553         mutex_unlock(&dev_priv->drm.struct_mutex);
1554         return ret;
1555 }
1556
1557 static void config_oa_regs(struct drm_i915_private *dev_priv,
1558                            const struct i915_oa_reg *regs,
1559                            u32 n_regs)
1560 {
1561         u32 i;
1562
1563         for (i = 0; i < n_regs; i++) {
1564                 const struct i915_oa_reg *reg = regs + i;
1565
1566                 I915_WRITE(reg->addr, reg->value);
1567         }
1568 }
1569
1570 static void delay_after_mux(void)
1571 {
1572         /*
1573          * It apparently takes a fairly long time for a new MUX
1574          * configuration to be be applied after these register writes.
1575          * This delay duration was derived empirically based on the
1576          * render_basic config but hopefully it covers the maximum
1577          * configuration latency.
1578          *
1579          * As a fallback, the checks in _append_oa_reports() to skip
1580          * invalid OA reports do also seem to work to discard reports
1581          * generated before this config has completed - albeit not
1582          * silently.
1583          *
1584          * Unfortunately this is essentially a magic number, since we
1585          * don't currently know of a reliable mechanism for predicting
1586          * how long the MUX config will take to apply and besides
1587          * seeing invalid reports we don't know of a reliable way to
1588          * explicitly check that the MUX config has landed.
1589          *
1590          * It's even possible we've miss characterized the underlying
1591          * problem - it just seems like the simplest explanation why
1592          * a delay at this location would mitigate any invalid reports.
1593          */
1594         usleep_range(15000, 20000);
1595 }
1596
1597 static int hsw_enable_metric_set(struct i915_perf_stream *stream)
1598 {
1599         struct drm_i915_private *dev_priv = stream->dev_priv;
1600         const struct i915_oa_config *oa_config = stream->oa_config;
1601
1602         /*
1603          * PRM:
1604          *
1605          * OA unit is using “crclk” for its functionality. When trunk
1606          * level clock gating takes place, OA clock would be gated,
1607          * unable to count the events from non-render clock domain.
1608          * Render clock gating must be disabled when OA is enabled to
1609          * count the events from non-render domain. Unit level clock
1610          * gating for RCS should also be disabled.
1611          */
1612         I915_WRITE(GEN7_MISCCPCTL, (I915_READ(GEN7_MISCCPCTL) &
1613                                     ~GEN7_DOP_CLOCK_GATE_ENABLE));
1614         I915_WRITE(GEN6_UCGCTL1, (I915_READ(GEN6_UCGCTL1) |
1615                                   GEN6_CSUNIT_CLOCK_GATE_DISABLE));
1616
1617         config_oa_regs(dev_priv, oa_config->mux_regs, oa_config->mux_regs_len);
1618         delay_after_mux();
1619
1620         config_oa_regs(dev_priv, oa_config->b_counter_regs,
1621                        oa_config->b_counter_regs_len);
1622
1623         return 0;
1624 }
1625
1626 static void hsw_disable_metric_set(struct drm_i915_private *dev_priv)
1627 {
1628         I915_WRITE(GEN6_UCGCTL1, (I915_READ(GEN6_UCGCTL1) &
1629                                   ~GEN6_CSUNIT_CLOCK_GATE_DISABLE));
1630         I915_WRITE(GEN7_MISCCPCTL, (I915_READ(GEN7_MISCCPCTL) |
1631                                     GEN7_DOP_CLOCK_GATE_ENABLE));
1632
1633         I915_WRITE(GDT_CHICKEN_BITS, (I915_READ(GDT_CHICKEN_BITS) &
1634                                       ~GT_NOA_ENABLE));
1635 }
1636
1637 static u32 oa_config_flex_reg(const struct i915_oa_config *oa_config,
1638                               i915_reg_t reg)
1639 {
1640         u32 mmio = i915_mmio_reg_offset(reg);
1641         int i;
1642
1643         /*
1644          * This arbitrary default will select the 'EU FPU0 Pipeline
1645          * Active' event. In the future it's anticipated that there
1646          * will be an explicit 'No Event' we can select, but not yet...
1647          */
1648         if (!oa_config)
1649                 return 0;
1650
1651         for (i = 0; i < oa_config->flex_regs_len; i++) {
1652                 if (i915_mmio_reg_offset(oa_config->flex_regs[i].addr) == mmio)
1653                         return oa_config->flex_regs[i].value;
1654         }
1655
1656         return 0;
1657 }
1658 /*
1659  * NB: It must always remain pointer safe to run this even if the OA unit
1660  * has been disabled.
1661  *
1662  * It's fine to put out-of-date values into these per-context registers
1663  * in the case that the OA unit has been disabled.
1664  */
1665 static void
1666 gen8_update_reg_state_unlocked(struct intel_context *ce,
1667                                u32 *reg_state,
1668                                const struct i915_oa_config *oa_config)
1669 {
1670         struct drm_i915_private *i915 = ce->gem_context->i915;
1671         u32 ctx_oactxctrl = i915->perf.oa.ctx_oactxctrl_offset;
1672         u32 ctx_flexeu0 = i915->perf.oa.ctx_flexeu0_offset;
1673         /* The MMIO offsets for Flex EU registers aren't contiguous */
1674         i915_reg_t flex_regs[] = {
1675                 EU_PERF_CNTL0,
1676                 EU_PERF_CNTL1,
1677                 EU_PERF_CNTL2,
1678                 EU_PERF_CNTL3,
1679                 EU_PERF_CNTL4,
1680                 EU_PERF_CNTL5,
1681                 EU_PERF_CNTL6,
1682         };
1683         int i;
1684
1685         CTX_REG(reg_state, ctx_oactxctrl, GEN8_OACTXCONTROL,
1686                 (i915->perf.oa.period_exponent << GEN8_OA_TIMER_PERIOD_SHIFT) |
1687                 (i915->perf.oa.periodic ? GEN8_OA_TIMER_ENABLE : 0) |
1688                 GEN8_OA_COUNTER_RESUME);
1689
1690         for (i = 0; i < ARRAY_SIZE(flex_regs); i++) {
1691                 CTX_REG(reg_state, ctx_flexeu0 + i * 2, flex_regs[i],
1692                         oa_config_flex_reg(oa_config, flex_regs[i]));
1693         }
1694
1695         CTX_REG(reg_state,
1696                 CTX_R_PWR_CLK_STATE, GEN8_R_PWR_CLK_STATE,
1697                 intel_sseu_make_rpcs(i915, &ce->sseu));
1698 }
1699
1700 struct flex {
1701         i915_reg_t reg;
1702         u32 offset;
1703         u32 value;
1704 };
1705
1706 static int
1707 gen8_store_flex(struct i915_request *rq,
1708                 struct intel_context *ce,
1709                 const struct flex *flex, unsigned int count)
1710 {
1711         u32 offset;
1712         u32 *cs;
1713
1714         cs = intel_ring_begin(rq, 4 * count);
1715         if (IS_ERR(cs))
1716                 return PTR_ERR(cs);
1717
1718         offset = i915_ggtt_offset(ce->state) + LRC_STATE_PN * PAGE_SIZE;
1719         do {
1720                 *cs++ = MI_STORE_DWORD_IMM_GEN4 | MI_USE_GGTT;
1721                 *cs++ = offset + (flex->offset + 1) * sizeof(u32);
1722                 *cs++ = 0;
1723                 *cs++ = flex->value;
1724         } while (flex++, --count);
1725
1726         intel_ring_advance(rq, cs);
1727
1728         return 0;
1729 }
1730
1731 static int
1732 gen8_load_flex(struct i915_request *rq,
1733                struct intel_context *ce,
1734                const struct flex *flex, unsigned int count)
1735 {
1736         u32 *cs;
1737
1738         GEM_BUG_ON(!count || count > 63);
1739
1740         cs = intel_ring_begin(rq, 2 * count + 2);
1741         if (IS_ERR(cs))
1742                 return PTR_ERR(cs);
1743
1744         *cs++ = MI_LOAD_REGISTER_IMM(count);
1745         do {
1746                 *cs++ = i915_mmio_reg_offset(flex->reg);
1747                 *cs++ = flex->value;
1748         } while (flex++, --count);
1749         *cs++ = MI_NOOP;
1750
1751         intel_ring_advance(rq, cs);
1752
1753         return 0;
1754 }
1755
1756 static int gen8_modify_context(struct intel_context *ce,
1757                                const struct flex *flex, unsigned int count)
1758 {
1759         struct i915_request *rq;
1760         int err;
1761
1762         lockdep_assert_held(&ce->pin_mutex);
1763
1764         rq = i915_request_create(ce->engine->kernel_context);
1765         if (IS_ERR(rq))
1766                 return PTR_ERR(rq);
1767
1768         /* Serialise with the remote context */
1769         err = intel_context_prepare_remote_request(ce, rq);
1770         if (err == 0)
1771                 err = gen8_store_flex(rq, ce, flex, count);
1772
1773         i915_request_add(rq);
1774         return err;
1775 }
1776
1777 static int gen8_modify_self(struct intel_context *ce,
1778                             const struct flex *flex, unsigned int count)
1779 {
1780         struct i915_request *rq;
1781         int err;
1782
1783         rq = i915_request_create(ce);
1784         if (IS_ERR(rq))
1785                 return PTR_ERR(rq);
1786
1787         err = gen8_load_flex(rq, ce, flex, count);
1788
1789         i915_request_add(rq);
1790         return err;
1791 }
1792
1793 static int gen8_configure_context(struct i915_gem_context *ctx,
1794                                   struct flex *flex, unsigned int count)
1795 {
1796         struct i915_gem_engines_iter it;
1797         struct intel_context *ce;
1798         int err = 0;
1799
1800         for_each_gem_engine(ce, i915_gem_context_lock_engines(ctx), it) {
1801                 GEM_BUG_ON(ce == ce->engine->kernel_context);
1802
1803                 if (ce->engine->class != RENDER_CLASS)
1804                         continue;
1805
1806                 err = intel_context_lock_pinned(ce);
1807                 if (err)
1808                         break;
1809
1810                 flex->value = intel_sseu_make_rpcs(ctx->i915, &ce->sseu);
1811
1812                 /* Otherwise OA settings will be set upon first use */
1813                 if (intel_context_is_pinned(ce))
1814                         err = gen8_modify_context(ce, flex, count);
1815
1816                 intel_context_unlock_pinned(ce);
1817                 if (err)
1818                         break;
1819         }
1820         i915_gem_context_unlock_engines(ctx);
1821
1822         return err;
1823 }
1824
1825 /*
1826  * Manages updating the per-context aspects of the OA stream
1827  * configuration across all contexts.
1828  *
1829  * The awkward consideration here is that OACTXCONTROL controls the
1830  * exponent for periodic sampling which is primarily used for system
1831  * wide profiling where we'd like a consistent sampling period even in
1832  * the face of context switches.
1833  *
1834  * Our approach of updating the register state context (as opposed to
1835  * say using a workaround batch buffer) ensures that the hardware
1836  * won't automatically reload an out-of-date timer exponent even
1837  * transiently before a WA BB could be parsed.
1838  *
1839  * This function needs to:
1840  * - Ensure the currently running context's per-context OA state is
1841  *   updated
1842  * - Ensure that all existing contexts will have the correct per-context
1843  *   OA state if they are scheduled for use.
1844  * - Ensure any new contexts will be initialized with the correct
1845  *   per-context OA state.
1846  *
1847  * Note: it's only the RCS/Render context that has any OA state.
1848  */
1849 static int gen8_configure_all_contexts(struct drm_i915_private *i915,
1850                                        const struct i915_oa_config *oa_config)
1851 {
1852         /* The MMIO offsets for Flex EU registers aren't contiguous */
1853         const u32 ctx_flexeu0 = i915->perf.oa.ctx_flexeu0_offset;
1854 #define ctx_flexeuN(N) (ctx_flexeu0 + 2 * (N))
1855         struct flex regs[] = {
1856                 {
1857                         GEN8_R_PWR_CLK_STATE,
1858                         CTX_R_PWR_CLK_STATE,
1859                 },
1860                 {
1861                         GEN8_OACTXCONTROL,
1862                         i915->perf.oa.ctx_oactxctrl_offset,
1863                         ((i915->perf.oa.period_exponent << GEN8_OA_TIMER_PERIOD_SHIFT) |
1864                          (i915->perf.oa.periodic ? GEN8_OA_TIMER_ENABLE : 0) |
1865                          GEN8_OA_COUNTER_RESUME)
1866                 },
1867                 { EU_PERF_CNTL0, ctx_flexeuN(0) },
1868                 { EU_PERF_CNTL1, ctx_flexeuN(1) },
1869                 { EU_PERF_CNTL2, ctx_flexeuN(2) },
1870                 { EU_PERF_CNTL3, ctx_flexeuN(3) },
1871                 { EU_PERF_CNTL4, ctx_flexeuN(4) },
1872                 { EU_PERF_CNTL5, ctx_flexeuN(5) },
1873                 { EU_PERF_CNTL6, ctx_flexeuN(6) },
1874         };
1875 #undef ctx_flexeuN
1876         struct intel_engine_cs *engine;
1877         struct i915_gem_context *ctx;
1878         enum intel_engine_id id;
1879         int i;
1880
1881         for (i = 2; i < ARRAY_SIZE(regs); i++)
1882                 regs[i].value = oa_config_flex_reg(oa_config, regs[i].reg);
1883
1884         lockdep_assert_held(&i915->drm.struct_mutex);
1885
1886         /*
1887          * The OA register config is setup through the context image. This image
1888          * might be written to by the GPU on context switch (in particular on
1889          * lite-restore). This means we can't safely update a context's image,
1890          * if this context is scheduled/submitted to run on the GPU.
1891          *
1892          * We could emit the OA register config through the batch buffer but
1893          * this might leave small interval of time where the OA unit is
1894          * configured at an invalid sampling period.
1895          *
1896          * Note that since we emit all requests from a single ring, there
1897          * is still an implicit global barrier here that may cause a high
1898          * priority context to wait for an otherwise independent low priority
1899          * context. Contexts idle at the time of reconfiguration are not
1900          * trapped behind the barrier.
1901          */
1902         list_for_each_entry(ctx, &i915->contexts.list, link) {
1903                 int err;
1904
1905                 if (ctx == i915->kernel_context)
1906                         continue;
1907
1908                 err = gen8_configure_context(ctx, regs, ARRAY_SIZE(regs));
1909                 if (err)
1910                         return err;
1911         }
1912
1913         /*
1914          * After updating all other contexts, we need to modify ourselves.
1915          * If we don't modify the kernel_context, we do not get events while
1916          * idle.
1917          */
1918         for_each_engine(engine, i915, id) {
1919                 struct intel_context *ce = engine->kernel_context;
1920                 int err;
1921
1922                 if (engine->class != RENDER_CLASS)
1923                         continue;
1924
1925                 regs[0].value = intel_sseu_make_rpcs(i915, &ce->sseu);
1926
1927                 err = gen8_modify_self(ce, regs, ARRAY_SIZE(regs));
1928                 if (err)
1929                         return err;
1930         }
1931
1932         return 0;
1933 }
1934
1935 static int gen8_enable_metric_set(struct i915_perf_stream *stream)
1936 {
1937         struct drm_i915_private *dev_priv = stream->dev_priv;
1938         const struct i915_oa_config *oa_config = stream->oa_config;
1939         int ret;
1940
1941         /*
1942          * We disable slice/unslice clock ratio change reports on SKL since
1943          * they are too noisy. The HW generates a lot of redundant reports
1944          * where the ratio hasn't really changed causing a lot of redundant
1945          * work to processes and increasing the chances we'll hit buffer
1946          * overruns.
1947          *
1948          * Although we don't currently use the 'disable overrun' OABUFFER
1949          * feature it's worth noting that clock ratio reports have to be
1950          * disabled before considering to use that feature since the HW doesn't
1951          * correctly block these reports.
1952          *
1953          * Currently none of the high-level metrics we have depend on knowing
1954          * this ratio to normalize.
1955          *
1956          * Note: This register is not power context saved and restored, but
1957          * that's OK considering that we disable RC6 while the OA unit is
1958          * enabled.
1959          *
1960          * The _INCLUDE_CLK_RATIO bit allows the slice/unslice frequency to
1961          * be read back from automatically triggered reports, as part of the
1962          * RPT_ID field.
1963          */
1964         if (IS_GEN_RANGE(dev_priv, 9, 11)) {
1965                 I915_WRITE(GEN8_OA_DEBUG,
1966                            _MASKED_BIT_ENABLE(GEN9_OA_DEBUG_DISABLE_CLK_RATIO_REPORTS |
1967                                               GEN9_OA_DEBUG_INCLUDE_CLK_RATIO));
1968         }
1969
1970         /*
1971          * Update all contexts prior writing the mux configurations as we need
1972          * to make sure all slices/subslices are ON before writing to NOA
1973          * registers.
1974          */
1975         ret = gen8_configure_all_contexts(dev_priv, oa_config);
1976         if (ret)
1977                 return ret;
1978
1979         config_oa_regs(dev_priv, oa_config->mux_regs, oa_config->mux_regs_len);
1980         delay_after_mux();
1981
1982         config_oa_regs(dev_priv, oa_config->b_counter_regs,
1983                        oa_config->b_counter_regs_len);
1984
1985         return 0;
1986 }
1987
1988 static void gen8_disable_metric_set(struct drm_i915_private *dev_priv)
1989 {
1990         /* Reset all contexts' slices/subslices configurations. */
1991         gen8_configure_all_contexts(dev_priv, NULL);
1992
1993         I915_WRITE(GDT_CHICKEN_BITS, (I915_READ(GDT_CHICKEN_BITS) &
1994                                       ~GT_NOA_ENABLE));
1995 }
1996
1997 static void gen10_disable_metric_set(struct drm_i915_private *dev_priv)
1998 {
1999         /* Reset all contexts' slices/subslices configurations. */
2000         gen8_configure_all_contexts(dev_priv, NULL);
2001
2002         /* Make sure we disable noa to save power. */
2003         I915_WRITE(RPM_CONFIG1,
2004                    I915_READ(RPM_CONFIG1) & ~GEN10_GT_NOA_ENABLE);
2005 }
2006
2007 static void gen7_oa_enable(struct i915_perf_stream *stream)
2008 {
2009         struct drm_i915_private *dev_priv = stream->dev_priv;
2010         struct i915_gem_context *ctx = stream->ctx;
2011         u32 ctx_id = dev_priv->perf.oa.specific_ctx_id;
2012         bool periodic = dev_priv->perf.oa.periodic;
2013         u32 period_exponent = dev_priv->perf.oa.period_exponent;
2014         u32 report_format = dev_priv->perf.oa.oa_buffer.format;
2015
2016         /*
2017          * Reset buf pointers so we don't forward reports from before now.
2018          *
2019          * Think carefully if considering trying to avoid this, since it
2020          * also ensures status flags and the buffer itself are cleared
2021          * in error paths, and we have checks for invalid reports based
2022          * on the assumption that certain fields are written to zeroed
2023          * memory which this helps maintains.
2024          */
2025         gen7_init_oa_buffer(dev_priv);
2026
2027         I915_WRITE(GEN7_OACONTROL,
2028                    (ctx_id & GEN7_OACONTROL_CTX_MASK) |
2029                    (period_exponent <<
2030                     GEN7_OACONTROL_TIMER_PERIOD_SHIFT) |
2031                    (periodic ? GEN7_OACONTROL_TIMER_ENABLE : 0) |
2032                    (report_format << GEN7_OACONTROL_FORMAT_SHIFT) |
2033                    (ctx ? GEN7_OACONTROL_PER_CTX_ENABLE : 0) |
2034                    GEN7_OACONTROL_ENABLE);
2035 }
2036
2037 static void gen8_oa_enable(struct i915_perf_stream *stream)
2038 {
2039         struct drm_i915_private *dev_priv = stream->dev_priv;
2040         u32 report_format = dev_priv->perf.oa.oa_buffer.format;
2041
2042         /*
2043          * Reset buf pointers so we don't forward reports from before now.
2044          *
2045          * Think carefully if considering trying to avoid this, since it
2046          * also ensures status flags and the buffer itself are cleared
2047          * in error paths, and we have checks for invalid reports based
2048          * on the assumption that certain fields are written to zeroed
2049          * memory which this helps maintains.
2050          */
2051         gen8_init_oa_buffer(dev_priv);
2052
2053         /*
2054          * Note: we don't rely on the hardware to perform single context
2055          * filtering and instead filter on the cpu based on the context-id
2056          * field of reports
2057          */
2058         I915_WRITE(GEN8_OACONTROL, (report_format <<
2059                                     GEN8_OA_REPORT_FORMAT_SHIFT) |
2060                                    GEN8_OA_COUNTER_ENABLE);
2061 }
2062
2063 /**
2064  * i915_oa_stream_enable - handle `I915_PERF_IOCTL_ENABLE` for OA stream
2065  * @stream: An i915 perf stream opened for OA metrics
2066  *
2067  * [Re]enables hardware periodic sampling according to the period configured
2068  * when opening the stream. This also starts a hrtimer that will periodically
2069  * check for data in the circular OA buffer for notifying userspace (e.g.
2070  * during a read() or poll()).
2071  */
2072 static void i915_oa_stream_enable(struct i915_perf_stream *stream)
2073 {
2074         struct drm_i915_private *dev_priv = stream->dev_priv;
2075
2076         dev_priv->perf.oa.ops.oa_enable(stream);
2077
2078         if (dev_priv->perf.oa.periodic)
2079                 hrtimer_start(&dev_priv->perf.oa.poll_check_timer,
2080                               ns_to_ktime(POLL_PERIOD),
2081                               HRTIMER_MODE_REL_PINNED);
2082 }
2083
2084 static void gen7_oa_disable(struct i915_perf_stream *stream)
2085 {
2086         struct intel_uncore *uncore = &stream->dev_priv->uncore;
2087
2088         intel_uncore_write(uncore, GEN7_OACONTROL, 0);
2089         if (intel_wait_for_register(uncore,
2090                                     GEN7_OACONTROL, GEN7_OACONTROL_ENABLE, 0,
2091                                     50))
2092                 DRM_ERROR("wait for OA to be disabled timed out\n");
2093 }
2094
2095 static void gen8_oa_disable(struct i915_perf_stream *stream)
2096 {
2097         struct intel_uncore *uncore = &stream->dev_priv->uncore;
2098
2099         intel_uncore_write(uncore, GEN8_OACONTROL, 0);
2100         if (intel_wait_for_register(uncore,
2101                                     GEN8_OACONTROL, GEN8_OA_COUNTER_ENABLE, 0,
2102                                     50))
2103                 DRM_ERROR("wait for OA to be disabled timed out\n");
2104 }
2105
2106 /**
2107  * i915_oa_stream_disable - handle `I915_PERF_IOCTL_DISABLE` for OA stream
2108  * @stream: An i915 perf stream opened for OA metrics
2109  *
2110  * Stops the OA unit from periodically writing counter reports into the
2111  * circular OA buffer. This also stops the hrtimer that periodically checks for
2112  * data in the circular OA buffer, for notifying userspace.
2113  */
2114 static void i915_oa_stream_disable(struct i915_perf_stream *stream)
2115 {
2116         struct drm_i915_private *dev_priv = stream->dev_priv;
2117
2118         dev_priv->perf.oa.ops.oa_disable(stream);
2119
2120         if (dev_priv->perf.oa.periodic)
2121                 hrtimer_cancel(&dev_priv->perf.oa.poll_check_timer);
2122 }
2123
2124 static const struct i915_perf_stream_ops i915_oa_stream_ops = {
2125         .destroy = i915_oa_stream_destroy,
2126         .enable = i915_oa_stream_enable,
2127         .disable = i915_oa_stream_disable,
2128         .wait_unlocked = i915_oa_wait_unlocked,
2129         .poll_wait = i915_oa_poll_wait,
2130         .read = i915_oa_read,
2131 };
2132
2133 /**
2134  * i915_oa_stream_init - validate combined props for OA stream and init
2135  * @stream: An i915 perf stream
2136  * @param: The open parameters passed to `DRM_I915_PERF_OPEN`
2137  * @props: The property state that configures stream (individually validated)
2138  *
2139  * While read_properties_unlocked() validates properties in isolation it
2140  * doesn't ensure that the combination necessarily makes sense.
2141  *
2142  * At this point it has been determined that userspace wants a stream of
2143  * OA metrics, but still we need to further validate the combined
2144  * properties are OK.
2145  *
2146  * If the configuration makes sense then we can allocate memory for
2147  * a circular OA buffer and apply the requested metric set configuration.
2148  *
2149  * Returns: zero on success or a negative error code.
2150  */
2151 static int i915_oa_stream_init(struct i915_perf_stream *stream,
2152                                struct drm_i915_perf_open_param *param,
2153                                struct perf_open_properties *props)
2154 {
2155         struct drm_i915_private *dev_priv = stream->dev_priv;
2156         int format_size;
2157         int ret;
2158
2159         /* If the sysfs metrics/ directory wasn't registered for some
2160          * reason then don't let userspace try their luck with config
2161          * IDs
2162          */
2163         if (!dev_priv->perf.metrics_kobj) {
2164                 DRM_DEBUG("OA metrics weren't advertised via sysfs\n");
2165                 return -EINVAL;
2166         }
2167
2168         if (!(props->sample_flags & SAMPLE_OA_REPORT)) {
2169                 DRM_DEBUG("Only OA report sampling supported\n");
2170                 return -EINVAL;
2171         }
2172
2173         if (!dev_priv->perf.oa.ops.enable_metric_set) {
2174                 DRM_DEBUG("OA unit not supported\n");
2175                 return -ENODEV;
2176         }
2177
2178         /* To avoid the complexity of having to accurately filter
2179          * counter reports and marshal to the appropriate client
2180          * we currently only allow exclusive access
2181          */
2182         if (dev_priv->perf.oa.exclusive_stream) {
2183                 DRM_DEBUG("OA unit already in use\n");
2184                 return -EBUSY;
2185         }
2186
2187         if (!props->oa_format) {
2188                 DRM_DEBUG("OA report format not specified\n");
2189                 return -EINVAL;
2190         }
2191
2192         /* We set up some ratelimit state to potentially throttle any _NOTES
2193          * about spurious, invalid OA reports which we don't forward to
2194          * userspace.
2195          *
2196          * The initialization is associated with opening the stream (not driver
2197          * init) considering we print a _NOTE about any throttling when closing
2198          * the stream instead of waiting until driver _fini which no one would
2199          * ever see.
2200          *
2201          * Using the same limiting factors as printk_ratelimit()
2202          */
2203         ratelimit_state_init(&dev_priv->perf.oa.spurious_report_rs,
2204                              5 * HZ, 10);
2205         /* Since we use a DRM_NOTE for spurious reports it would be
2206          * inconsistent to let __ratelimit() automatically print a warning for
2207          * throttling.
2208          */
2209         ratelimit_set_flags(&dev_priv->perf.oa.spurious_report_rs,
2210                             RATELIMIT_MSG_ON_RELEASE);
2211
2212         stream->sample_size = sizeof(struct drm_i915_perf_record_header);
2213
2214         format_size = dev_priv->perf.oa.oa_formats[props->oa_format].size;
2215
2216         stream->sample_flags |= SAMPLE_OA_REPORT;
2217         stream->sample_size += format_size;
2218
2219         dev_priv->perf.oa.oa_buffer.format_size = format_size;
2220         if (WARN_ON(dev_priv->perf.oa.oa_buffer.format_size == 0))
2221                 return -EINVAL;
2222
2223         dev_priv->perf.oa.oa_buffer.format =
2224                 dev_priv->perf.oa.oa_formats[props->oa_format].format;
2225
2226         dev_priv->perf.oa.periodic = props->oa_periodic;
2227         if (dev_priv->perf.oa.periodic)
2228                 dev_priv->perf.oa.period_exponent = props->oa_period_exponent;
2229
2230         if (stream->ctx) {
2231                 ret = oa_get_render_ctx_id(stream);
2232                 if (ret) {
2233                         DRM_DEBUG("Invalid context id to filter with\n");
2234                         return ret;
2235                 }
2236         }
2237
2238         ret = get_oa_config(dev_priv, props->metrics_set, &stream->oa_config);
2239         if (ret) {
2240                 DRM_DEBUG("Invalid OA config id=%i\n", props->metrics_set);
2241                 goto err_config;
2242         }
2243
2244         /* PRM - observability performance counters:
2245          *
2246          *   OACONTROL, performance counter enable, note:
2247          *
2248          *   "When this bit is set, in order to have coherent counts,
2249          *   RC6 power state and trunk clock gating must be disabled.
2250          *   This can be achieved by programming MMIO registers as
2251          *   0xA094=0 and 0xA090[31]=1"
2252          *
2253          *   In our case we are expecting that taking pm + FORCEWAKE
2254          *   references will effectively disable RC6.
2255          */
2256         stream->wakeref = intel_runtime_pm_get(&dev_priv->runtime_pm);
2257         intel_uncore_forcewake_get(&dev_priv->uncore, FORCEWAKE_ALL);
2258
2259         ret = alloc_oa_buffer(dev_priv);
2260         if (ret)
2261                 goto err_oa_buf_alloc;
2262
2263         ret = i915_mutex_lock_interruptible(&dev_priv->drm);
2264         if (ret)
2265                 goto err_lock;
2266
2267         stream->ops = &i915_oa_stream_ops;
2268         dev_priv->perf.oa.exclusive_stream = stream;
2269
2270         ret = dev_priv->perf.oa.ops.enable_metric_set(stream);
2271         if (ret) {
2272                 DRM_DEBUG("Unable to enable metric set\n");
2273                 goto err_enable;
2274         }
2275
2276         mutex_unlock(&dev_priv->drm.struct_mutex);
2277
2278         return 0;
2279
2280 err_enable:
2281         dev_priv->perf.oa.exclusive_stream = NULL;
2282         dev_priv->perf.oa.ops.disable_metric_set(dev_priv);
2283         mutex_unlock(&dev_priv->drm.struct_mutex);
2284
2285 err_lock:
2286         free_oa_buffer(dev_priv);
2287
2288 err_oa_buf_alloc:
2289         put_oa_config(dev_priv, stream->oa_config);
2290
2291         intel_uncore_forcewake_put(&dev_priv->uncore, FORCEWAKE_ALL);
2292         intel_runtime_pm_put(&dev_priv->runtime_pm, stream->wakeref);
2293
2294 err_config:
2295         if (stream->ctx)
2296                 oa_put_render_ctx_id(stream);
2297
2298         return ret;
2299 }
2300
2301 void i915_oa_init_reg_state(struct intel_engine_cs *engine,
2302                             struct intel_context *ce,
2303                             u32 *regs)
2304 {
2305         struct i915_perf_stream *stream;
2306
2307         if (engine->class != RENDER_CLASS)
2308                 return;
2309
2310         stream = engine->i915->perf.oa.exclusive_stream;
2311         if (stream)
2312                 gen8_update_reg_state_unlocked(ce, regs, stream->oa_config);
2313 }
2314
2315 /**
2316  * i915_perf_read_locked - &i915_perf_stream_ops->read with error normalisation
2317  * @stream: An i915 perf stream
2318  * @file: An i915 perf stream file
2319  * @buf: destination buffer given by userspace
2320  * @count: the number of bytes userspace wants to read
2321  * @ppos: (inout) file seek position (unused)
2322  *
2323  * Besides wrapping &i915_perf_stream_ops->read this provides a common place to
2324  * ensure that if we've successfully copied any data then reporting that takes
2325  * precedence over any internal error status, so the data isn't lost.
2326  *
2327  * For example ret will be -ENOSPC whenever there is more buffered data than
2328  * can be copied to userspace, but that's only interesting if we weren't able
2329  * to copy some data because it implies the userspace buffer is too small to
2330  * receive a single record (and we never split records).
2331  *
2332  * Another case with ret == -EFAULT is more of a grey area since it would seem
2333  * like bad form for userspace to ask us to overrun its buffer, but the user
2334  * knows best:
2335  *
2336  *   http://yarchive.net/comp/linux/partial_reads_writes.html
2337  *
2338  * Returns: The number of bytes copied or a negative error code on failure.
2339  */
2340 static ssize_t i915_perf_read_locked(struct i915_perf_stream *stream,
2341                                      struct file *file,
2342                                      char __user *buf,
2343                                      size_t count,
2344                                      loff_t *ppos)
2345 {
2346         /* Note we keep the offset (aka bytes read) separate from any
2347          * error status so that the final check for whether we return
2348          * the bytes read with a higher precedence than any error (see
2349          * comment below) doesn't need to be handled/duplicated in
2350          * stream->ops->read() implementations.
2351          */
2352         size_t offset = 0;
2353         int ret = stream->ops->read(stream, buf, count, &offset);
2354
2355         return offset ?: (ret ?: -EAGAIN);
2356 }
2357
2358 /**
2359  * i915_perf_read - handles read() FOP for i915 perf stream FDs
2360  * @file: An i915 perf stream file
2361  * @buf: destination buffer given by userspace
2362  * @count: the number of bytes userspace wants to read
2363  * @ppos: (inout) file seek position (unused)
2364  *
2365  * The entry point for handling a read() on a stream file descriptor from
2366  * userspace. Most of the work is left to the i915_perf_read_locked() and
2367  * &i915_perf_stream_ops->read but to save having stream implementations (of
2368  * which we might have multiple later) we handle blocking read here.
2369  *
2370  * We can also consistently treat trying to read from a disabled stream
2371  * as an IO error so implementations can assume the stream is enabled
2372  * while reading.
2373  *
2374  * Returns: The number of bytes copied or a negative error code on failure.
2375  */
2376 static ssize_t i915_perf_read(struct file *file,
2377                               char __user *buf,
2378                               size_t count,
2379                               loff_t *ppos)
2380 {
2381         struct i915_perf_stream *stream = file->private_data;
2382         struct drm_i915_private *dev_priv = stream->dev_priv;
2383         ssize_t ret;
2384
2385         /* To ensure it's handled consistently we simply treat all reads of a
2386          * disabled stream as an error. In particular it might otherwise lead
2387          * to a deadlock for blocking file descriptors...
2388          */
2389         if (!stream->enabled)
2390                 return -EIO;
2391
2392         if (!(file->f_flags & O_NONBLOCK)) {
2393                 /* There's the small chance of false positives from
2394                  * stream->ops->wait_unlocked.
2395                  *
2396                  * E.g. with single context filtering since we only wait until
2397                  * oabuffer has >= 1 report we don't immediately know whether
2398                  * any reports really belong to the current context
2399                  */
2400                 do {
2401                         ret = stream->ops->wait_unlocked(stream);
2402                         if (ret)
2403                                 return ret;
2404
2405                         mutex_lock(&dev_priv->perf.lock);
2406                         ret = i915_perf_read_locked(stream, file,
2407                                                     buf, count, ppos);
2408                         mutex_unlock(&dev_priv->perf.lock);
2409                 } while (ret == -EAGAIN);
2410         } else {
2411                 mutex_lock(&dev_priv->perf.lock);
2412                 ret = i915_perf_read_locked(stream, file, buf, count, ppos);
2413                 mutex_unlock(&dev_priv->perf.lock);
2414         }
2415
2416         /* We allow the poll checking to sometimes report false positive EPOLLIN
2417          * events where we might actually report EAGAIN on read() if there's
2418          * not really any data available. In this situation though we don't
2419          * want to enter a busy loop between poll() reporting a EPOLLIN event
2420          * and read() returning -EAGAIN. Clearing the oa.pollin state here
2421          * effectively ensures we back off until the next hrtimer callback
2422          * before reporting another EPOLLIN event.
2423          */
2424         if (ret >= 0 || ret == -EAGAIN) {
2425                 /* Maybe make ->pollin per-stream state if we support multiple
2426                  * concurrent streams in the future.
2427                  */
2428                 dev_priv->perf.oa.pollin = false;
2429         }
2430
2431         return ret;
2432 }
2433
2434 static enum hrtimer_restart oa_poll_check_timer_cb(struct hrtimer *hrtimer)
2435 {
2436         struct drm_i915_private *dev_priv =
2437                 container_of(hrtimer, typeof(*dev_priv),
2438                              perf.oa.poll_check_timer);
2439
2440         if (oa_buffer_check_unlocked(dev_priv)) {
2441                 dev_priv->perf.oa.pollin = true;
2442                 wake_up(&dev_priv->perf.oa.poll_wq);
2443         }
2444
2445         hrtimer_forward_now(hrtimer, ns_to_ktime(POLL_PERIOD));
2446
2447         return HRTIMER_RESTART;
2448 }
2449
2450 /**
2451  * i915_perf_poll_locked - poll_wait() with a suitable wait queue for stream
2452  * @dev_priv: i915 device instance
2453  * @stream: An i915 perf stream
2454  * @file: An i915 perf stream file
2455  * @wait: poll() state table
2456  *
2457  * For handling userspace polling on an i915 perf stream, this calls through to
2458  * &i915_perf_stream_ops->poll_wait to call poll_wait() with a wait queue that
2459  * will be woken for new stream data.
2460  *
2461  * Note: The &drm_i915_private->perf.lock mutex has been taken to serialize
2462  * with any non-file-operation driver hooks.
2463  *
2464  * Returns: any poll events that are ready without sleeping
2465  */
2466 static __poll_t i915_perf_poll_locked(struct drm_i915_private *dev_priv,
2467                                           struct i915_perf_stream *stream,
2468                                           struct file *file,
2469                                           poll_table *wait)
2470 {
2471         __poll_t events = 0;
2472
2473         stream->ops->poll_wait(stream, file, wait);
2474
2475         /* Note: we don't explicitly check whether there's something to read
2476          * here since this path may be very hot depending on what else
2477          * userspace is polling, or on the timeout in use. We rely solely on
2478          * the hrtimer/oa_poll_check_timer_cb to notify us when there are
2479          * samples to read.
2480          */
2481         if (dev_priv->perf.oa.pollin)
2482                 events |= EPOLLIN;
2483
2484         return events;
2485 }
2486
2487 /**
2488  * i915_perf_poll - call poll_wait() with a suitable wait queue for stream
2489  * @file: An i915 perf stream file
2490  * @wait: poll() state table
2491  *
2492  * For handling userspace polling on an i915 perf stream, this ensures
2493  * poll_wait() gets called with a wait queue that will be woken for new stream
2494  * data.
2495  *
2496  * Note: Implementation deferred to i915_perf_poll_locked()
2497  *
2498  * Returns: any poll events that are ready without sleeping
2499  */
2500 static __poll_t i915_perf_poll(struct file *file, poll_table *wait)
2501 {
2502         struct i915_perf_stream *stream = file->private_data;
2503         struct drm_i915_private *dev_priv = stream->dev_priv;
2504         __poll_t ret;
2505
2506         mutex_lock(&dev_priv->perf.lock);
2507         ret = i915_perf_poll_locked(dev_priv, stream, file, wait);
2508         mutex_unlock(&dev_priv->perf.lock);
2509
2510         return ret;
2511 }
2512
2513 /**
2514  * i915_perf_enable_locked - handle `I915_PERF_IOCTL_ENABLE` ioctl
2515  * @stream: A disabled i915 perf stream
2516  *
2517  * [Re]enables the associated capture of data for this stream.
2518  *
2519  * If a stream was previously enabled then there's currently no intention
2520  * to provide userspace any guarantee about the preservation of previously
2521  * buffered data.
2522  */
2523 static void i915_perf_enable_locked(struct i915_perf_stream *stream)
2524 {
2525         if (stream->enabled)
2526                 return;
2527
2528         /* Allow stream->ops->enable() to refer to this */
2529         stream->enabled = true;
2530
2531         if (stream->ops->enable)
2532                 stream->ops->enable(stream);
2533 }
2534
2535 /**
2536  * i915_perf_disable_locked - handle `I915_PERF_IOCTL_DISABLE` ioctl
2537  * @stream: An enabled i915 perf stream
2538  *
2539  * Disables the associated capture of data for this stream.
2540  *
2541  * The intention is that disabling an re-enabling a stream will ideally be
2542  * cheaper than destroying and re-opening a stream with the same configuration,
2543  * though there are no formal guarantees about what state or buffered data
2544  * must be retained between disabling and re-enabling a stream.
2545  *
2546  * Note: while a stream is disabled it's considered an error for userspace
2547  * to attempt to read from the stream (-EIO).
2548  */
2549 static void i915_perf_disable_locked(struct i915_perf_stream *stream)
2550 {
2551         if (!stream->enabled)
2552                 return;
2553
2554         /* Allow stream->ops->disable() to refer to this */
2555         stream->enabled = false;
2556
2557         if (stream->ops->disable)
2558                 stream->ops->disable(stream);
2559 }
2560
2561 /**
2562  * i915_perf_ioctl - support ioctl() usage with i915 perf stream FDs
2563  * @stream: An i915 perf stream
2564  * @cmd: the ioctl request
2565  * @arg: the ioctl data
2566  *
2567  * Note: The &drm_i915_private->perf.lock mutex has been taken to serialize
2568  * with any non-file-operation driver hooks.
2569  *
2570  * Returns: zero on success or a negative error code. Returns -EINVAL for
2571  * an unknown ioctl request.
2572  */
2573 static long i915_perf_ioctl_locked(struct i915_perf_stream *stream,
2574                                    unsigned int cmd,
2575                                    unsigned long arg)
2576 {
2577         switch (cmd) {
2578         case I915_PERF_IOCTL_ENABLE:
2579                 i915_perf_enable_locked(stream);
2580                 return 0;
2581         case I915_PERF_IOCTL_DISABLE:
2582                 i915_perf_disable_locked(stream);
2583                 return 0;
2584         }
2585
2586         return -EINVAL;
2587 }
2588
2589 /**
2590  * i915_perf_ioctl - support ioctl() usage with i915 perf stream FDs
2591  * @file: An i915 perf stream file
2592  * @cmd: the ioctl request
2593  * @arg: the ioctl data
2594  *
2595  * Implementation deferred to i915_perf_ioctl_locked().
2596  *
2597  * Returns: zero on success or a negative error code. Returns -EINVAL for
2598  * an unknown ioctl request.
2599  */
2600 static long i915_perf_ioctl(struct file *file,
2601                             unsigned int cmd,
2602                             unsigned long arg)
2603 {
2604         struct i915_perf_stream *stream = file->private_data;
2605         struct drm_i915_private *dev_priv = stream->dev_priv;
2606         long ret;
2607
2608         mutex_lock(&dev_priv->perf.lock);
2609         ret = i915_perf_ioctl_locked(stream, cmd, arg);
2610         mutex_unlock(&dev_priv->perf.lock);
2611
2612         return ret;
2613 }
2614
2615 /**
2616  * i915_perf_destroy_locked - destroy an i915 perf stream
2617  * @stream: An i915 perf stream
2618  *
2619  * Frees all resources associated with the given i915 perf @stream, disabling
2620  * any associated data capture in the process.
2621  *
2622  * Note: The &drm_i915_private->perf.lock mutex has been taken to serialize
2623  * with any non-file-operation driver hooks.
2624  */
2625 static void i915_perf_destroy_locked(struct i915_perf_stream *stream)
2626 {
2627         if (stream->enabled)
2628                 i915_perf_disable_locked(stream);
2629
2630         if (stream->ops->destroy)
2631                 stream->ops->destroy(stream);
2632
2633         list_del(&stream->link);
2634
2635         if (stream->ctx)
2636                 i915_gem_context_put(stream->ctx);
2637
2638         kfree(stream);
2639 }
2640
2641 /**
2642  * i915_perf_release - handles userspace close() of a stream file
2643  * @inode: anonymous inode associated with file
2644  * @file: An i915 perf stream file
2645  *
2646  * Cleans up any resources associated with an open i915 perf stream file.
2647  *
2648  * NB: close() can't really fail from the userspace point of view.
2649  *
2650  * Returns: zero on success or a negative error code.
2651  */
2652 static int i915_perf_release(struct inode *inode, struct file *file)
2653 {
2654         struct i915_perf_stream *stream = file->private_data;
2655         struct drm_i915_private *dev_priv = stream->dev_priv;
2656
2657         mutex_lock(&dev_priv->perf.lock);
2658         i915_perf_destroy_locked(stream);
2659         mutex_unlock(&dev_priv->perf.lock);
2660
2661         /* Release the reference the perf stream kept on the driver. */
2662         drm_dev_put(&dev_priv->drm);
2663
2664         return 0;
2665 }
2666
2667
2668 static const struct file_operations fops = {
2669         .owner          = THIS_MODULE,
2670         .llseek         = no_llseek,
2671         .release        = i915_perf_release,
2672         .poll           = i915_perf_poll,
2673         .read           = i915_perf_read,
2674         .unlocked_ioctl = i915_perf_ioctl,
2675         /* Our ioctl have no arguments, so it's safe to use the same function
2676          * to handle 32bits compatibility.
2677          */
2678         .compat_ioctl   = i915_perf_ioctl,
2679 };
2680
2681
2682 /**
2683  * i915_perf_open_ioctl_locked - DRM ioctl() for userspace to open a stream FD
2684  * @dev_priv: i915 device instance
2685  * @param: The open parameters passed to 'DRM_I915_PERF_OPEN`
2686  * @props: individually validated u64 property value pairs
2687  * @file: drm file
2688  *
2689  * See i915_perf_ioctl_open() for interface details.
2690  *
2691  * Implements further stream config validation and stream initialization on
2692  * behalf of i915_perf_open_ioctl() with the &drm_i915_private->perf.lock mutex
2693  * taken to serialize with any non-file-operation driver hooks.
2694  *
2695  * Note: at this point the @props have only been validated in isolation and
2696  * it's still necessary to validate that the combination of properties makes
2697  * sense.
2698  *
2699  * In the case where userspace is interested in OA unit metrics then further
2700  * config validation and stream initialization details will be handled by
2701  * i915_oa_stream_init(). The code here should only validate config state that
2702  * will be relevant to all stream types / backends.
2703  *
2704  * Returns: zero on success or a negative error code.
2705  */
2706 static int
2707 i915_perf_open_ioctl_locked(struct drm_i915_private *dev_priv,
2708                             struct drm_i915_perf_open_param *param,
2709                             struct perf_open_properties *props,
2710                             struct drm_file *file)
2711 {
2712         struct i915_gem_context *specific_ctx = NULL;
2713         struct i915_perf_stream *stream = NULL;
2714         unsigned long f_flags = 0;
2715         bool privileged_op = true;
2716         int stream_fd;
2717         int ret;
2718
2719         if (props->single_context) {
2720                 u32 ctx_handle = props->ctx_handle;
2721                 struct drm_i915_file_private *file_priv = file->driver_priv;
2722
2723                 specific_ctx = i915_gem_context_lookup(file_priv, ctx_handle);
2724                 if (!specific_ctx) {
2725                         DRM_DEBUG("Failed to look up context with ID %u for opening perf stream\n",
2726                                   ctx_handle);
2727                         ret = -ENOENT;
2728                         goto err;
2729                 }
2730         }
2731
2732         /*
2733          * On Haswell the OA unit supports clock gating off for a specific
2734          * context and in this mode there's no visibility of metrics for the
2735          * rest of the system, which we consider acceptable for a
2736          * non-privileged client.
2737          *
2738          * For Gen8+ the OA unit no longer supports clock gating off for a
2739          * specific context and the kernel can't securely stop the counters
2740          * from updating as system-wide / global values. Even though we can
2741          * filter reports based on the included context ID we can't block
2742          * clients from seeing the raw / global counter values via
2743          * MI_REPORT_PERF_COUNT commands and so consider it a privileged op to
2744          * enable the OA unit by default.
2745          */
2746         if (IS_HASWELL(dev_priv) && specific_ctx)
2747                 privileged_op = false;
2748
2749         /* Similar to perf's kernel.perf_paranoid_cpu sysctl option
2750          * we check a dev.i915.perf_stream_paranoid sysctl option
2751          * to determine if it's ok to access system wide OA counters
2752          * without CAP_SYS_ADMIN privileges.
2753          */
2754         if (privileged_op &&
2755             i915_perf_stream_paranoid && !capable(CAP_SYS_ADMIN)) {
2756                 DRM_DEBUG("Insufficient privileges to open system-wide i915 perf stream\n");
2757                 ret = -EACCES;
2758                 goto err_ctx;
2759         }
2760
2761         stream = kzalloc(sizeof(*stream), GFP_KERNEL);
2762         if (!stream) {
2763                 ret = -ENOMEM;
2764                 goto err_ctx;
2765         }
2766
2767         stream->dev_priv = dev_priv;
2768         stream->ctx = specific_ctx;
2769
2770         ret = i915_oa_stream_init(stream, param, props);
2771         if (ret)
2772                 goto err_alloc;
2773
2774         /* we avoid simply assigning stream->sample_flags = props->sample_flags
2775          * to have _stream_init check the combination of sample flags more
2776          * thoroughly, but still this is the expected result at this point.
2777          */
2778         if (WARN_ON(stream->sample_flags != props->sample_flags)) {
2779                 ret = -ENODEV;
2780                 goto err_flags;
2781         }
2782
2783         list_add(&stream->link, &dev_priv->perf.streams);
2784
2785         if (param->flags & I915_PERF_FLAG_FD_CLOEXEC)
2786                 f_flags |= O_CLOEXEC;
2787         if (param->flags & I915_PERF_FLAG_FD_NONBLOCK)
2788                 f_flags |= O_NONBLOCK;
2789
2790         stream_fd = anon_inode_getfd("[i915_perf]", &fops, stream, f_flags);
2791         if (stream_fd < 0) {
2792                 ret = stream_fd;
2793                 goto err_open;
2794         }
2795
2796         if (!(param->flags & I915_PERF_FLAG_DISABLED))
2797                 i915_perf_enable_locked(stream);
2798
2799         /* Take a reference on the driver that will be kept with stream_fd
2800          * until its release.
2801          */
2802         drm_dev_get(&dev_priv->drm);
2803
2804         return stream_fd;
2805
2806 err_open:
2807         list_del(&stream->link);
2808 err_flags:
2809         if (stream->ops->destroy)
2810                 stream->ops->destroy(stream);
2811 err_alloc:
2812         kfree(stream);
2813 err_ctx:
2814         if (specific_ctx)
2815                 i915_gem_context_put(specific_ctx);
2816 err:
2817         return ret;
2818 }
2819
2820 static u64 oa_exponent_to_ns(struct drm_i915_private *dev_priv, int exponent)
2821 {
2822         return div64_u64(1000000000ULL * (2ULL << exponent),
2823                          1000ULL * RUNTIME_INFO(dev_priv)->cs_timestamp_frequency_khz);
2824 }
2825
2826 /**
2827  * read_properties_unlocked - validate + copy userspace stream open properties
2828  * @dev_priv: i915 device instance
2829  * @uprops: The array of u64 key value pairs given by userspace
2830  * @n_props: The number of key value pairs expected in @uprops
2831  * @props: The stream configuration built up while validating properties
2832  *
2833  * Note this function only validates properties in isolation it doesn't
2834  * validate that the combination of properties makes sense or that all
2835  * properties necessary for a particular kind of stream have been set.
2836  *
2837  * Note that there currently aren't any ordering requirements for properties so
2838  * we shouldn't validate or assume anything about ordering here. This doesn't
2839  * rule out defining new properties with ordering requirements in the future.
2840  */
2841 static int read_properties_unlocked(struct drm_i915_private *dev_priv,
2842                                     u64 __user *uprops,
2843                                     u32 n_props,
2844                                     struct perf_open_properties *props)
2845 {
2846         u64 __user *uprop = uprops;
2847         u32 i;
2848
2849         memset(props, 0, sizeof(struct perf_open_properties));
2850
2851         if (!n_props) {
2852                 DRM_DEBUG("No i915 perf properties given\n");
2853                 return -EINVAL;
2854         }
2855
2856         /* Considering that ID = 0 is reserved and assuming that we don't
2857          * (currently) expect any configurations to ever specify duplicate
2858          * values for a particular property ID then the last _PROP_MAX value is
2859          * one greater than the maximum number of properties we expect to get
2860          * from userspace.
2861          */
2862         if (n_props >= DRM_I915_PERF_PROP_MAX) {
2863                 DRM_DEBUG("More i915 perf properties specified than exist\n");
2864                 return -EINVAL;
2865         }
2866
2867         for (i = 0; i < n_props; i++) {
2868                 u64 oa_period, oa_freq_hz;
2869                 u64 id, value;
2870                 int ret;
2871
2872                 ret = get_user(id, uprop);
2873                 if (ret)
2874                         return ret;
2875
2876                 ret = get_user(value, uprop + 1);
2877                 if (ret)
2878                         return ret;
2879
2880                 if (id == 0 || id >= DRM_I915_PERF_PROP_MAX) {
2881                         DRM_DEBUG("Unknown i915 perf property ID\n");
2882                         return -EINVAL;
2883                 }
2884
2885                 switch ((enum drm_i915_perf_property_id)id) {
2886                 case DRM_I915_PERF_PROP_CTX_HANDLE:
2887                         props->single_context = 1;
2888                         props->ctx_handle = value;
2889                         break;
2890                 case DRM_I915_PERF_PROP_SAMPLE_OA:
2891                         if (value)
2892                                 props->sample_flags |= SAMPLE_OA_REPORT;
2893                         break;
2894                 case DRM_I915_PERF_PROP_OA_METRICS_SET:
2895                         if (value == 0) {
2896                                 DRM_DEBUG("Unknown OA metric set ID\n");
2897                                 return -EINVAL;
2898                         }
2899                         props->metrics_set = value;
2900                         break;
2901                 case DRM_I915_PERF_PROP_OA_FORMAT:
2902                         if (value == 0 || value >= I915_OA_FORMAT_MAX) {
2903                                 DRM_DEBUG("Out-of-range OA report format %llu\n",
2904                                           value);
2905                                 return -EINVAL;
2906                         }
2907                         if (!dev_priv->perf.oa.oa_formats[value].size) {
2908                                 DRM_DEBUG("Unsupported OA report format %llu\n",
2909                                           value);
2910                                 return -EINVAL;
2911                         }
2912                         props->oa_format = value;
2913                         break;
2914                 case DRM_I915_PERF_PROP_OA_EXPONENT:
2915                         if (value > OA_EXPONENT_MAX) {
2916                                 DRM_DEBUG("OA timer exponent too high (> %u)\n",
2917                                          OA_EXPONENT_MAX);
2918                                 return -EINVAL;
2919                         }
2920
2921                         /* Theoretically we can program the OA unit to sample
2922                          * e.g. every 160ns for HSW, 167ns for BDW/SKL or 104ns
2923                          * for BXT. We don't allow such high sampling
2924                          * frequencies by default unless root.
2925                          */
2926
2927                         BUILD_BUG_ON(sizeof(oa_period) != 8);
2928                         oa_period = oa_exponent_to_ns(dev_priv, value);
2929
2930                         /* This check is primarily to ensure that oa_period <=
2931                          * UINT32_MAX (before passing to do_div which only
2932                          * accepts a u32 denominator), but we can also skip
2933                          * checking anything < 1Hz which implicitly can't be
2934                          * limited via an integer oa_max_sample_rate.
2935                          */
2936                         if (oa_period <= NSEC_PER_SEC) {
2937                                 u64 tmp = NSEC_PER_SEC;
2938                                 do_div(tmp, oa_period);
2939                                 oa_freq_hz = tmp;
2940                         } else
2941                                 oa_freq_hz = 0;
2942
2943                         if (oa_freq_hz > i915_oa_max_sample_rate &&
2944                             !capable(CAP_SYS_ADMIN)) {
2945                                 DRM_DEBUG("OA exponent would exceed the max sampling frequency (sysctl dev.i915.oa_max_sample_rate) %uHz without root privileges\n",
2946                                           i915_oa_max_sample_rate);
2947                                 return -EACCES;
2948                         }
2949
2950                         props->oa_periodic = true;
2951                         props->oa_period_exponent = value;
2952                         break;
2953                 case DRM_I915_PERF_PROP_MAX:
2954                         MISSING_CASE(id);
2955                         return -EINVAL;
2956                 }
2957
2958                 uprop += 2;
2959         }
2960
2961         return 0;
2962 }
2963
2964 /**
2965  * i915_perf_open_ioctl - DRM ioctl() for userspace to open a stream FD
2966  * @dev: drm device
2967  * @data: ioctl data copied from userspace (unvalidated)
2968  * @file: drm file
2969  *
2970  * Validates the stream open parameters given by userspace including flags
2971  * and an array of u64 key, value pair properties.
2972  *
2973  * Very little is assumed up front about the nature of the stream being
2974  * opened (for instance we don't assume it's for periodic OA unit metrics). An
2975  * i915-perf stream is expected to be a suitable interface for other forms of
2976  * buffered data written by the GPU besides periodic OA metrics.
2977  *
2978  * Note we copy the properties from userspace outside of the i915 perf
2979  * mutex to avoid an awkward lockdep with mmap_sem.
2980  *
2981  * Most of the implementation details are handled by
2982  * i915_perf_open_ioctl_locked() after taking the &drm_i915_private->perf.lock
2983  * mutex for serializing with any non-file-operation driver hooks.
2984  *
2985  * Return: A newly opened i915 Perf stream file descriptor or negative
2986  * error code on failure.
2987  */
2988 int i915_perf_open_ioctl(struct drm_device *dev, void *data,
2989                          struct drm_file *file)
2990 {
2991         struct drm_i915_private *dev_priv = dev->dev_private;
2992         struct drm_i915_perf_open_param *param = data;
2993         struct perf_open_properties props;
2994         u32 known_open_flags;
2995         int ret;
2996
2997         if (!dev_priv->perf.initialized) {
2998                 DRM_DEBUG("i915 perf interface not available for this system\n");
2999                 return -ENOTSUPP;
3000         }
3001
3002         known_open_flags = I915_PERF_FLAG_FD_CLOEXEC |
3003                            I915_PERF_FLAG_FD_NONBLOCK |
3004                            I915_PERF_FLAG_DISABLED;
3005         if (param->flags & ~known_open_flags) {
3006                 DRM_DEBUG("Unknown drm_i915_perf_open_param flag\n");
3007                 return -EINVAL;
3008         }
3009
3010         ret = read_properties_unlocked(dev_priv,
3011                                        u64_to_user_ptr(param->properties_ptr),
3012                                        param->num_properties,
3013                                        &props);
3014         if (ret)
3015                 return ret;
3016
3017         mutex_lock(&dev_priv->perf.lock);
3018         ret = i915_perf_open_ioctl_locked(dev_priv, param, &props, file);
3019         mutex_unlock(&dev_priv->perf.lock);
3020
3021         return ret;
3022 }
3023
3024 /**
3025  * i915_perf_register - exposes i915-perf to userspace
3026  * @dev_priv: i915 device instance
3027  *
3028  * In particular OA metric sets are advertised under a sysfs metrics/
3029  * directory allowing userspace to enumerate valid IDs that can be
3030  * used to open an i915-perf stream.
3031  */
3032 void i915_perf_register(struct drm_i915_private *dev_priv)
3033 {
3034         int ret;
3035
3036         if (!dev_priv->perf.initialized)
3037                 return;
3038
3039         /* To be sure we're synchronized with an attempted
3040          * i915_perf_open_ioctl(); considering that we register after
3041          * being exposed to userspace.
3042          */
3043         mutex_lock(&dev_priv->perf.lock);
3044
3045         dev_priv->perf.metrics_kobj =
3046                 kobject_create_and_add("metrics",
3047                                        &dev_priv->drm.primary->kdev->kobj);
3048         if (!dev_priv->perf.metrics_kobj)
3049                 goto exit;
3050
3051         sysfs_attr_init(&dev_priv->perf.oa.test_config.sysfs_metric_id.attr);
3052
3053         if (INTEL_GEN(dev_priv) >= 11) {
3054                 i915_perf_load_test_config_icl(dev_priv);
3055         } else if (IS_CANNONLAKE(dev_priv)) {
3056                 i915_perf_load_test_config_cnl(dev_priv);
3057         } else if (IS_COFFEELAKE(dev_priv)) {
3058                 if (IS_CFL_GT2(dev_priv))
3059                         i915_perf_load_test_config_cflgt2(dev_priv);
3060                 if (IS_CFL_GT3(dev_priv))
3061                         i915_perf_load_test_config_cflgt3(dev_priv);
3062         } else if (IS_GEMINILAKE(dev_priv)) {
3063                 i915_perf_load_test_config_glk(dev_priv);
3064         } else if (IS_KABYLAKE(dev_priv)) {
3065                 if (IS_KBL_GT2(dev_priv))
3066                         i915_perf_load_test_config_kblgt2(dev_priv);
3067                 else if (IS_KBL_GT3(dev_priv))
3068                         i915_perf_load_test_config_kblgt3(dev_priv);
3069         } else if (IS_BROXTON(dev_priv)) {
3070                 i915_perf_load_test_config_bxt(dev_priv);
3071         } else if (IS_SKYLAKE(dev_priv)) {
3072                 if (IS_SKL_GT2(dev_priv))
3073                         i915_perf_load_test_config_sklgt2(dev_priv);
3074                 else if (IS_SKL_GT3(dev_priv))
3075                         i915_perf_load_test_config_sklgt3(dev_priv);
3076                 else if (IS_SKL_GT4(dev_priv))
3077                         i915_perf_load_test_config_sklgt4(dev_priv);
3078         } else if (IS_CHERRYVIEW(dev_priv)) {
3079                 i915_perf_load_test_config_chv(dev_priv);
3080         } else if (IS_BROADWELL(dev_priv)) {
3081                 i915_perf_load_test_config_bdw(dev_priv);
3082         } else if (IS_HASWELL(dev_priv)) {
3083                 i915_perf_load_test_config_hsw(dev_priv);
3084 }
3085
3086         if (dev_priv->perf.oa.test_config.id == 0)
3087                 goto sysfs_error;
3088
3089         ret = sysfs_create_group(dev_priv->perf.metrics_kobj,
3090                                  &dev_priv->perf.oa.test_config.sysfs_metric);
3091         if (ret)
3092                 goto sysfs_error;
3093
3094         atomic_set(&dev_priv->perf.oa.test_config.ref_count, 1);
3095
3096         goto exit;
3097
3098 sysfs_error:
3099         kobject_put(dev_priv->perf.metrics_kobj);
3100         dev_priv->perf.metrics_kobj = NULL;
3101
3102 exit:
3103         mutex_unlock(&dev_priv->perf.lock);
3104 }
3105
3106 /**
3107  * i915_perf_unregister - hide i915-perf from userspace
3108  * @dev_priv: i915 device instance
3109  *
3110  * i915-perf state cleanup is split up into an 'unregister' and
3111  * 'deinit' phase where the interface is first hidden from
3112  * userspace by i915_perf_unregister() before cleaning up
3113  * remaining state in i915_perf_fini().
3114  */
3115 void i915_perf_unregister(struct drm_i915_private *dev_priv)
3116 {
3117         if (!dev_priv->perf.metrics_kobj)
3118                 return;
3119
3120         sysfs_remove_group(dev_priv->perf.metrics_kobj,
3121                            &dev_priv->perf.oa.test_config.sysfs_metric);
3122
3123         kobject_put(dev_priv->perf.metrics_kobj);
3124         dev_priv->perf.metrics_kobj = NULL;
3125 }
3126
3127 static bool gen8_is_valid_flex_addr(struct drm_i915_private *dev_priv, u32 addr)
3128 {
3129         static const i915_reg_t flex_eu_regs[] = {
3130                 EU_PERF_CNTL0,
3131                 EU_PERF_CNTL1,
3132                 EU_PERF_CNTL2,
3133                 EU_PERF_CNTL3,
3134                 EU_PERF_CNTL4,
3135                 EU_PERF_CNTL5,
3136                 EU_PERF_CNTL6,
3137         };
3138         int i;
3139
3140         for (i = 0; i < ARRAY_SIZE(flex_eu_regs); i++) {
3141                 if (i915_mmio_reg_offset(flex_eu_regs[i]) == addr)
3142                         return true;
3143         }
3144         return false;
3145 }
3146
3147 static bool gen7_is_valid_b_counter_addr(struct drm_i915_private *dev_priv, u32 addr)
3148 {
3149         return (addr >= i915_mmio_reg_offset(OASTARTTRIG1) &&
3150                 addr <= i915_mmio_reg_offset(OASTARTTRIG8)) ||
3151                 (addr >= i915_mmio_reg_offset(OAREPORTTRIG1) &&
3152                  addr <= i915_mmio_reg_offset(OAREPORTTRIG8)) ||
3153                 (addr >= i915_mmio_reg_offset(OACEC0_0) &&
3154                  addr <= i915_mmio_reg_offset(OACEC7_1));
3155 }
3156
3157 static bool gen7_is_valid_mux_addr(struct drm_i915_private *dev_priv, u32 addr)
3158 {
3159         return addr == i915_mmio_reg_offset(HALF_SLICE_CHICKEN2) ||
3160                 (addr >= i915_mmio_reg_offset(MICRO_BP0_0) &&
3161                  addr <= i915_mmio_reg_offset(NOA_WRITE)) ||
3162                 (addr >= i915_mmio_reg_offset(OA_PERFCNT1_LO) &&
3163                  addr <= i915_mmio_reg_offset(OA_PERFCNT2_HI)) ||
3164                 (addr >= i915_mmio_reg_offset(OA_PERFMATRIX_LO) &&
3165                  addr <= i915_mmio_reg_offset(OA_PERFMATRIX_HI));
3166 }
3167
3168 static bool gen8_is_valid_mux_addr(struct drm_i915_private *dev_priv, u32 addr)
3169 {
3170         return gen7_is_valid_mux_addr(dev_priv, addr) ||
3171                 addr == i915_mmio_reg_offset(WAIT_FOR_RC6_EXIT) ||
3172                 (addr >= i915_mmio_reg_offset(RPM_CONFIG0) &&
3173                  addr <= i915_mmio_reg_offset(NOA_CONFIG(8)));
3174 }
3175
3176 static bool gen10_is_valid_mux_addr(struct drm_i915_private *dev_priv, u32 addr)
3177 {
3178         return gen8_is_valid_mux_addr(dev_priv, addr) ||
3179                 addr == i915_mmio_reg_offset(GEN10_NOA_WRITE_HIGH) ||
3180                 (addr >= i915_mmio_reg_offset(OA_PERFCNT3_LO) &&
3181                  addr <= i915_mmio_reg_offset(OA_PERFCNT4_HI));
3182 }
3183
3184 static bool hsw_is_valid_mux_addr(struct drm_i915_private *dev_priv, u32 addr)
3185 {
3186         return gen7_is_valid_mux_addr(dev_priv, addr) ||
3187                 (addr >= 0x25100 && addr <= 0x2FF90) ||
3188                 (addr >= i915_mmio_reg_offset(HSW_MBVID2_NOA0) &&
3189                  addr <= i915_mmio_reg_offset(HSW_MBVID2_NOA9)) ||
3190                 addr == i915_mmio_reg_offset(HSW_MBVID2_MISR0);
3191 }
3192
3193 static bool chv_is_valid_mux_addr(struct drm_i915_private *dev_priv, u32 addr)
3194 {
3195         return gen7_is_valid_mux_addr(dev_priv, addr) ||
3196                 (addr >= 0x182300 && addr <= 0x1823A4);
3197 }
3198
3199 static u32 mask_reg_value(u32 reg, u32 val)
3200 {
3201         /* HALF_SLICE_CHICKEN2 is programmed with a the
3202          * WaDisableSTUnitPowerOptimization workaround. Make sure the value
3203          * programmed by userspace doesn't change this.
3204          */
3205         if (i915_mmio_reg_offset(HALF_SLICE_CHICKEN2) == reg)
3206                 val = val & ~_MASKED_BIT_ENABLE(GEN8_ST_PO_DISABLE);
3207
3208         /* WAIT_FOR_RC6_EXIT has only one bit fullfilling the function
3209          * indicated by its name and a bunch of selection fields used by OA
3210          * configs.
3211          */
3212         if (i915_mmio_reg_offset(WAIT_FOR_RC6_EXIT) == reg)
3213                 val = val & ~_MASKED_BIT_ENABLE(HSW_WAIT_FOR_RC6_EXIT_ENABLE);
3214
3215         return val;
3216 }
3217
3218 static struct i915_oa_reg *alloc_oa_regs(struct drm_i915_private *dev_priv,
3219                                          bool (*is_valid)(struct drm_i915_private *dev_priv, u32 addr),
3220                                          u32 __user *regs,
3221                                          u32 n_regs)
3222 {
3223         struct i915_oa_reg *oa_regs;
3224         int err;
3225         u32 i;
3226
3227         if (!n_regs)
3228                 return NULL;
3229
3230         if (!access_ok(regs, n_regs * sizeof(u32) * 2))
3231                 return ERR_PTR(-EFAULT);
3232
3233         /* No is_valid function means we're not allowing any register to be programmed. */
3234         GEM_BUG_ON(!is_valid);
3235         if (!is_valid)
3236                 return ERR_PTR(-EINVAL);
3237
3238         oa_regs = kmalloc_array(n_regs, sizeof(*oa_regs), GFP_KERNEL);
3239         if (!oa_regs)
3240                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
3241
3242         for (i = 0; i < n_regs; i++) {
3243                 u32 addr, value;
3244
3245                 err = get_user(addr, regs);
3246                 if (err)
3247                         goto addr_err;
3248
3249                 if (!is_valid(dev_priv, addr)) {
3250                         DRM_DEBUG("Invalid oa_reg address: %X\n", addr);
3251                         err = -EINVAL;
3252                         goto addr_err;
3253                 }
3254
3255                 err = get_user(value, regs + 1);
3256                 if (err)
3257                         goto addr_err;
3258
3259                 oa_regs[i].addr = _MMIO(addr);
3260                 oa_regs[i].value = mask_reg_value(addr, value);
3261
3262                 regs += 2;
3263         }
3264
3265         return oa_regs;
3266
3267 addr_err:
3268         kfree(oa_regs);
3269         return ERR_PTR(err);
3270 }
3271
3272 static ssize_t show_dynamic_id(struct device *dev,
3273                                struct device_attribute *attr,
3274                                char *buf)
3275 {
3276         struct i915_oa_config *oa_config =
3277                 container_of(attr, typeof(*oa_config), sysfs_metric_id);
3278
3279         return sprintf(buf, "%d\n", oa_config->id);
3280 }
3281
3282 static int create_dynamic_oa_sysfs_entry(struct drm_i915_private *dev_priv,
3283                                          struct i915_oa_config *oa_config)
3284 {
3285         sysfs_attr_init(&oa_config->sysfs_metric_id.attr);
3286         oa_config->sysfs_metric_id.attr.name = "id";
3287         oa_config->sysfs_metric_id.attr.mode = S_IRUGO;
3288         oa_config->sysfs_metric_id.show = show_dynamic_id;
3289         oa_config->sysfs_metric_id.store = NULL;
3290
3291         oa_config->attrs[0] = &oa_config->sysfs_metric_id.attr;
3292         oa_config->attrs[1] = NULL;
3293
3294         oa_config->sysfs_metric.name = oa_config->uuid;
3295         oa_config->sysfs_metric.attrs = oa_config->attrs;
3296
3297         return sysfs_create_group(dev_priv->perf.metrics_kobj,
3298                                   &oa_config->sysfs_metric);
3299 }
3300
3301 /**
3302  * i915_perf_add_config_ioctl - DRM ioctl() for userspace to add a new OA config
3303  * @dev: drm device
3304  * @data: ioctl data (pointer to struct drm_i915_perf_oa_config) copied from
3305  *        userspace (unvalidated)
3306  * @file: drm file
3307  *
3308  * Validates the submitted OA register to be saved into a new OA config that
3309  * can then be used for programming the OA unit and its NOA network.
3310  *
3311  * Returns: A new allocated config number to be used with the perf open ioctl
3312  * or a negative error code on failure.
3313  */
3314 int i915_perf_add_config_ioctl(struct drm_device *dev, void *data,
3315                                struct drm_file *file)
3316 {
3317         struct drm_i915_private *dev_priv = dev->dev_private;
3318         struct drm_i915_perf_oa_config *args = data;
3319         struct i915_oa_config *oa_config, *tmp;
3320         int err, id;
3321
3322         if (!dev_priv->perf.initialized) {
3323                 DRM_DEBUG("i915 perf interface not available for this system\n");
3324                 return -ENOTSUPP;
3325         }
3326
3327         if (!dev_priv->perf.metrics_kobj) {
3328                 DRM_DEBUG("OA metrics weren't advertised via sysfs\n");
3329                 return -EINVAL;
3330         }
3331
3332         if (i915_perf_stream_paranoid && !capable(CAP_SYS_ADMIN)) {
3333                 DRM_DEBUG("Insufficient privileges to add i915 OA config\n");
3334                 return -EACCES;
3335         }
3336
3337         if ((!args->mux_regs_ptr || !args->n_mux_regs) &&
3338             (!args->boolean_regs_ptr || !args->n_boolean_regs) &&
3339             (!args->flex_regs_ptr || !args->n_flex_regs)) {
3340                 DRM_DEBUG("No OA registers given\n");
3341                 return -EINVAL;
3342         }
3343
3344         oa_config = kzalloc(sizeof(*oa_config), GFP_KERNEL);
3345         if (!oa_config) {
3346                 DRM_DEBUG("Failed to allocate memory for the OA config\n");
3347                 return -ENOMEM;
3348         }
3349
3350         atomic_set(&oa_config->ref_count, 1);
3351
3352         if (!uuid_is_valid(args->uuid)) {
3353                 DRM_DEBUG("Invalid uuid format for OA config\n");
3354                 err = -EINVAL;
3355                 goto reg_err;
3356         }
3357
3358         /* Last character in oa_config->uuid will be 0 because oa_config is
3359          * kzalloc.
3360          */
3361         memcpy(oa_config->uuid, args->uuid, sizeof(args->uuid));
3362
3363         oa_config->mux_regs_len = args->n_mux_regs;
3364         oa_config->mux_regs =
3365                 alloc_oa_regs(dev_priv,
3366                               dev_priv->perf.oa.ops.is_valid_mux_reg,
3367                               u64_to_user_ptr(args->mux_regs_ptr),
3368                               args->n_mux_regs);
3369
3370         if (IS_ERR(oa_config->mux_regs)) {
3371                 DRM_DEBUG("Failed to create OA config for mux_regs\n");
3372                 err = PTR_ERR(oa_config->mux_regs);
3373                 goto reg_err;
3374         }
3375
3376         oa_config->b_counter_regs_len = args->n_boolean_regs;
3377         oa_config->b_counter_regs =
3378                 alloc_oa_regs(dev_priv,
3379                               dev_priv->perf.oa.ops.is_valid_b_counter_reg,
3380                               u64_to_user_ptr(args->boolean_regs_ptr),
3381                               args->n_boolean_regs);
3382
3383         if (IS_ERR(oa_config->b_counter_regs)) {
3384                 DRM_DEBUG("Failed to create OA config for b_counter_regs\n");
3385                 err = PTR_ERR(oa_config->b_counter_regs);
3386                 goto reg_err;
3387         }
3388
3389         if (INTEL_GEN(dev_priv) < 8) {
3390                 if (args->n_flex_regs != 0) {
3391                         err = -EINVAL;
3392                         goto reg_err;
3393                 }
3394         } else {
3395                 oa_config->flex_regs_len = args->n_flex_regs;
3396                 oa_config->flex_regs =
3397                         alloc_oa_regs(dev_priv,
3398                                       dev_priv->perf.oa.ops.is_valid_flex_reg,
3399                                       u64_to_user_ptr(args->flex_regs_ptr),
3400                                       args->n_flex_regs);
3401
3402                 if (IS_ERR(oa_config->flex_regs)) {
3403                         DRM_DEBUG("Failed to create OA config for flex_regs\n");
3404                         err = PTR_ERR(oa_config->flex_regs);
3405                         goto reg_err;
3406                 }
3407         }
3408
3409         err = mutex_lock_interruptible(&dev_priv->perf.metrics_lock);
3410         if (err)
3411                 goto reg_err;
3412
3413         /* We shouldn't have too many configs, so this iteration shouldn't be
3414          * too costly.
3415          */
3416         idr_for_each_entry(&dev_priv->perf.metrics_idr, tmp, id) {
3417                 if (!strcmp(tmp->uuid, oa_config->uuid)) {
3418                         DRM_DEBUG("OA config already exists with this uuid\n");
3419                         err = -EADDRINUSE;
3420                         goto sysfs_err;
3421                 }
3422         }
3423
3424         err = create_dynamic_oa_sysfs_entry(dev_priv, oa_config);
3425         if (err) {
3426                 DRM_DEBUG("Failed to create sysfs entry for OA config\n");
3427                 goto sysfs_err;
3428         }
3429
3430         /* Config id 0 is invalid, id 1 for kernel stored test config. */
3431         oa_config->id = idr_alloc(&dev_priv->perf.metrics_idr,
3432                                   oa_config, 2,
3433                                   0, GFP_KERNEL);
3434         if (oa_config->id < 0) {
3435                 DRM_DEBUG("Failed to create sysfs entry for OA config\n");
3436                 err = oa_config->id;
3437                 goto sysfs_err;
3438         }
3439
3440         mutex_unlock(&dev_priv->perf.metrics_lock);
3441
3442         DRM_DEBUG("Added config %s id=%i\n", oa_config->uuid, oa_config->id);
3443
3444         return oa_config->id;
3445
3446 sysfs_err:
3447         mutex_unlock(&dev_priv->perf.metrics_lock);
3448 reg_err:
3449         put_oa_config(dev_priv, oa_config);
3450         DRM_DEBUG("Failed to add new OA config\n");
3451         return err;
3452 }
3453
3454 /**
3455  * i915_perf_remove_config_ioctl - DRM ioctl() for userspace to remove an OA config
3456  * @dev: drm device
3457  * @data: ioctl data (pointer to u64 integer) copied from userspace
3458  * @file: drm file
3459  *
3460  * Configs can be removed while being used, the will stop appearing in sysfs
3461  * and their content will be freed when the stream using the config is closed.
3462  *
3463  * Returns: 0 on success or a negative error code on failure.
3464  */
3465 int i915_perf_remove_config_ioctl(struct drm_device *dev, void *data,
3466                                   struct drm_file *file)
3467 {
3468         struct drm_i915_private *dev_priv = dev->dev_private;
3469         u64 *arg = data;
3470         struct i915_oa_config *oa_config;
3471         int ret;
3472
3473         if (!dev_priv->perf.initialized) {
3474                 DRM_DEBUG("i915 perf interface not available for this system\n");
3475                 return -ENOTSUPP;
3476         }
3477
3478         if (i915_perf_stream_paranoid && !capable(CAP_SYS_ADMIN)) {
3479                 DRM_DEBUG("Insufficient privileges to remove i915 OA config\n");
3480                 return -EACCES;
3481         }
3482
3483         ret = mutex_lock_interruptible(&dev_priv->perf.metrics_lock);
3484         if (ret)
3485                 goto lock_err;
3486
3487         oa_config = idr_find(&dev_priv->perf.metrics_idr, *arg);
3488         if (!oa_config) {
3489                 DRM_DEBUG("Failed to remove unknown OA config\n");
3490                 ret = -ENOENT;
3491                 goto config_err;
3492         }
3493
3494         GEM_BUG_ON(*arg != oa_config->id);
3495
3496         sysfs_remove_group(dev_priv->perf.metrics_kobj,
3497                            &oa_config->sysfs_metric);
3498
3499         idr_remove(&dev_priv->perf.metrics_idr, *arg);
3500
3501         DRM_DEBUG("Removed config %s id=%i\n", oa_config->uuid, oa_config->id);
3502
3503         put_oa_config(dev_priv, oa_config);
3504
3505 config_err:
3506         mutex_unlock(&dev_priv->perf.metrics_lock);
3507 lock_err:
3508         return ret;
3509 }
3510
3511 static struct ctl_table oa_table[] = {
3512         {
3513          .procname = "perf_stream_paranoid",
3514          .data = &i915_perf_stream_paranoid,
3515          .maxlen = sizeof(i915_perf_stream_paranoid),
3516          .mode = 0644,
3517          .proc_handler = proc_dointvec_minmax,
3518          .extra1 = SYSCTL_ZERO,
3519          .extra2 = SYSCTL_ONE,
3520          },
3521         {
3522          .procname = "oa_max_sample_rate",
3523          .data = &i915_oa_max_sample_rate,
3524          .maxlen = sizeof(i915_oa_max_sample_rate),
3525          .mode = 0644,
3526          .proc_handler = proc_dointvec_minmax,
3527          .extra1 = SYSCTL_ZERO,
3528          .extra2 = &oa_sample_rate_hard_limit,
3529          },
3530         {}
3531 };
3532
3533 static struct ctl_table i915_root[] = {
3534         {
3535          .procname = "i915",
3536          .maxlen = 0,
3537          .mode = 0555,
3538          .child = oa_table,
3539          },
3540         {}
3541 };
3542
3543 static struct ctl_table dev_root[] = {
3544         {
3545          .procname = "dev",
3546          .maxlen = 0,
3547          .mode = 0555,
3548          .child = i915_root,
3549          },
3550         {}
3551 };
3552
3553 /**
3554  * i915_perf_init - initialize i915-perf state on module load
3555  * @dev_priv: i915 device instance
3556  *
3557  * Initializes i915-perf state without exposing anything to userspace.
3558  *
3559  * Note: i915-perf initialization is split into an 'init' and 'register'
3560  * phase with the i915_perf_register() exposing state to userspace.
3561  */
3562 void i915_perf_init(struct drm_i915_private *dev_priv)
3563 {
3564         if (IS_HASWELL(dev_priv)) {
3565                 dev_priv->perf.oa.ops.is_valid_b_counter_reg =
3566                         gen7_is_valid_b_counter_addr;
3567                 dev_priv->perf.oa.ops.is_valid_mux_reg =
3568                         hsw_is_valid_mux_addr;
3569                 dev_priv->perf.oa.ops.is_valid_flex_reg = NULL;
3570                 dev_priv->perf.oa.ops.enable_metric_set = hsw_enable_metric_set;
3571                 dev_priv->perf.oa.ops.disable_metric_set = hsw_disable_metric_set;
3572                 dev_priv->perf.oa.ops.oa_enable = gen7_oa_enable;
3573                 dev_priv->perf.oa.ops.oa_disable = gen7_oa_disable;
3574                 dev_priv->perf.oa.ops.read = gen7_oa_read;
3575                 dev_priv->perf.oa.ops.oa_hw_tail_read =
3576                         gen7_oa_hw_tail_read;
3577
3578                 dev_priv->perf.oa.oa_formats = hsw_oa_formats;
3579         } else if (HAS_LOGICAL_RING_CONTEXTS(dev_priv)) {
3580                 /* Note: that although we could theoretically also support the
3581                  * legacy ringbuffer mode on BDW (and earlier iterations of
3582                  * this driver, before upstreaming did this) it didn't seem
3583                  * worth the complexity to maintain now that BDW+ enable
3584                  * execlist mode by default.
3585                  */
3586                 dev_priv->perf.oa.oa_formats = gen8_plus_oa_formats;
3587
3588                 dev_priv->perf.oa.ops.oa_enable = gen8_oa_enable;
3589                 dev_priv->perf.oa.ops.oa_disable = gen8_oa_disable;
3590                 dev_priv->perf.oa.ops.read = gen8_oa_read;
3591                 dev_priv->perf.oa.ops.oa_hw_tail_read = gen8_oa_hw_tail_read;
3592
3593                 if (IS_GEN_RANGE(dev_priv, 8, 9)) {
3594                         dev_priv->perf.oa.ops.is_valid_b_counter_reg =
3595                                 gen7_is_valid_b_counter_addr;
3596                         dev_priv->perf.oa.ops.is_valid_mux_reg =
3597                                 gen8_is_valid_mux_addr;
3598                         dev_priv->perf.oa.ops.is_valid_flex_reg =
3599                                 gen8_is_valid_flex_addr;
3600
3601                         if (IS_CHERRYVIEW(dev_priv)) {
3602                                 dev_priv->perf.oa.ops.is_valid_mux_reg =
3603                                         chv_is_valid_mux_addr;
3604                         }
3605
3606                         dev_priv->perf.oa.ops.enable_metric_set = gen8_enable_metric_set;
3607                         dev_priv->perf.oa.ops.disable_metric_set = gen8_disable_metric_set;
3608
3609                         if (IS_GEN(dev_priv, 8)) {
3610                                 dev_priv->perf.oa.ctx_oactxctrl_offset = 0x120;
3611                                 dev_priv->perf.oa.ctx_flexeu0_offset = 0x2ce;
3612
3613                                 dev_priv->perf.oa.gen8_valid_ctx_bit = (1<<25);
3614                         } else {
3615                                 dev_priv->perf.oa.ctx_oactxctrl_offset = 0x128;
3616                                 dev_priv->perf.oa.ctx_flexeu0_offset = 0x3de;
3617
3618                                 dev_priv->perf.oa.gen8_valid_ctx_bit = (1<<16);
3619                         }
3620                 } else if (IS_GEN_RANGE(dev_priv, 10, 11)) {
3621                         dev_priv->perf.oa.ops.is_valid_b_counter_reg =
3622                                 gen7_is_valid_b_counter_addr;
3623                         dev_priv->perf.oa.ops.is_valid_mux_reg =
3624                                 gen10_is_valid_mux_addr;
3625                         dev_priv->perf.oa.ops.is_valid_flex_reg =
3626                                 gen8_is_valid_flex_addr;
3627
3628                         dev_priv->perf.oa.ops.enable_metric_set = gen8_enable_metric_set;
3629                         dev_priv->perf.oa.ops.disable_metric_set = gen10_disable_metric_set;
3630
3631                         if (IS_GEN(dev_priv, 10)) {
3632                                 dev_priv->perf.oa.ctx_oactxctrl_offset = 0x128;
3633                                 dev_priv->perf.oa.ctx_flexeu0_offset = 0x3de;
3634                         } else {
3635                                 dev_priv->perf.oa.ctx_oactxctrl_offset = 0x124;
3636                                 dev_priv->perf.oa.ctx_flexeu0_offset = 0x78e;
3637                         }
3638                         dev_priv->perf.oa.gen8_valid_ctx_bit = (1<<16);
3639                 }
3640         }
3641
3642         if (dev_priv->perf.oa.ops.enable_metric_set) {
3643                 hrtimer_init(&dev_priv->perf.oa.poll_check_timer,
3644                                 CLOCK_MONOTONIC, HRTIMER_MODE_REL);
3645                 dev_priv->perf.oa.poll_check_timer.function = oa_poll_check_timer_cb;
3646                 init_waitqueue_head(&dev_priv->perf.oa.poll_wq);
3647
3648                 INIT_LIST_HEAD(&dev_priv->perf.streams);
3649                 mutex_init(&dev_priv->perf.lock);
3650                 spin_lock_init(&dev_priv->perf.oa.oa_buffer.ptr_lock);
3651
3652                 oa_sample_rate_hard_limit = 1000 *
3653                         (RUNTIME_INFO(dev_priv)->cs_timestamp_frequency_khz / 2);
3654                 dev_priv->perf.sysctl_header = register_sysctl_table(dev_root);
3655
3656                 mutex_init(&dev_priv->perf.metrics_lock);
3657                 idr_init(&dev_priv->perf.metrics_idr);
3658
3659                 dev_priv->perf.initialized = true;
3660         }
3661 }
3662
3663 static int destroy_config(int id, void *p, void *data)
3664 {
3665         struct drm_i915_private *dev_priv = data;
3666         struct i915_oa_config *oa_config = p;
3667
3668         put_oa_config(dev_priv, oa_config);
3669
3670         return 0;
3671 }
3672
3673 /**
3674  * i915_perf_fini - Counter part to i915_perf_init()
3675  * @dev_priv: i915 device instance
3676  */
3677 void i915_perf_fini(struct drm_i915_private *dev_priv)
3678 {
3679         if (!dev_priv->perf.initialized)
3680                 return;
3681
3682         idr_for_each(&dev_priv->perf.metrics_idr, destroy_config, dev_priv);
3683         idr_destroy(&dev_priv->perf.metrics_idr);
3684
3685         unregister_sysctl_table(dev_priv->perf.sysctl_header);
3686
3687         memset(&dev_priv->perf.oa.ops, 0, sizeof(dev_priv->perf.oa.ops));
3688
3689         dev_priv->perf.initialized = false;
3690 }