Merge tag 'drm-intel-next-2018-09-06-2' of git://anongit.freedesktop.org/drm/drm...
[platform/kernel/linux-rpi.git] / drivers / gpu / drm / i915 / i915_perf.c
1 /*
2  * Copyright © 2015-2016 Intel Corporation
3  *
4  * Permission is hereby granted, free of charge, to any person obtaining a
5  * copy of this software and associated documentation files (the "Software"),
6  * to deal in the Software without restriction, including without limitation
7  * the rights to use, copy, modify, merge, publish, distribute, sublicense,
8  * and/or sell copies of the Software, and to permit persons to whom the
9  * Software is furnished to do so, subject to the following conditions:
10  *
11  * The above copyright notice and this permission notice (including the next
12  * paragraph) shall be included in all copies or substantial portions of the
13  * Software.
14  *
15  * THE SOFTWARE IS PROVIDED "AS IS", WITHOUT WARRANTY OF ANY KIND, EXPRESS OR
16  * IMPLIED, INCLUDING BUT NOT LIMITED TO THE WARRANTIES OF MERCHANTABILITY,
17  * FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE AND NONINFRINGEMENT.  IN NO EVENT SHALL
18  * THE AUTHORS OR COPYRIGHT HOLDERS BE LIABLE FOR ANY CLAIM, DAMAGES OR OTHER
19  * LIABILITY, WHETHER IN AN ACTION OF CONTRACT, TORT OR OTHERWISE, ARISING
20  * FROM, OUT OF OR IN CONNECTION WITH THE SOFTWARE OR THE USE OR OTHER DEALINGS
21  * IN THE SOFTWARE.
22  *
23  * Authors:
24  *   Robert Bragg <robert@sixbynine.org>
25  */
26
27
28 /**
29  * DOC: i915 Perf Overview
30  *
31  * Gen graphics supports a large number of performance counters that can help
32  * driver and application developers understand and optimize their use of the
33  * GPU.
34  *
35  * This i915 perf interface enables userspace to configure and open a file
36  * descriptor representing a stream of GPU metrics which can then be read() as
37  * a stream of sample records.
38  *
39  * The interface is particularly suited to exposing buffered metrics that are
40  * captured by DMA from the GPU, unsynchronized with and unrelated to the CPU.
41  *
42  * Streams representing a single context are accessible to applications with a
43  * corresponding drm file descriptor, such that OpenGL can use the interface
44  * without special privileges. Access to system-wide metrics requires root
45  * privileges by default, unless changed via the dev.i915.perf_event_paranoid
46  * sysctl option.
47  *
48  */
49
50 /**
51  * DOC: i915 Perf History and Comparison with Core Perf
52  *
53  * The interface was initially inspired by the core Perf infrastructure but
54  * some notable differences are:
55  *
56  * i915 perf file descriptors represent a "stream" instead of an "event"; where
57  * a perf event primarily corresponds to a single 64bit value, while a stream
58  * might sample sets of tightly-coupled counters, depending on the
59  * configuration.  For example the Gen OA unit isn't designed to support
60  * orthogonal configurations of individual counters; it's configured for a set
61  * of related counters. Samples for an i915 perf stream capturing OA metrics
62  * will include a set of counter values packed in a compact HW specific format.
63  * The OA unit supports a number of different packing formats which can be
64  * selected by the user opening the stream. Perf has support for grouping
65  * events, but each event in the group is configured, validated and
66  * authenticated individually with separate system calls.
67  *
68  * i915 perf stream configurations are provided as an array of u64 (key,value)
69  * pairs, instead of a fixed struct with multiple miscellaneous config members,
70  * interleaved with event-type specific members.
71  *
72  * i915 perf doesn't support exposing metrics via an mmap'd circular buffer.
73  * The supported metrics are being written to memory by the GPU unsynchronized
74  * with the CPU, using HW specific packing formats for counter sets. Sometimes
75  * the constraints on HW configuration require reports to be filtered before it
76  * would be acceptable to expose them to unprivileged applications - to hide
77  * the metrics of other processes/contexts. For these use cases a read() based
78  * interface is a good fit, and provides an opportunity to filter data as it
79  * gets copied from the GPU mapped buffers to userspace buffers.
80  *
81  *
82  * Issues hit with first prototype based on Core Perf
83  * ~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~
84  *
85  * The first prototype of this driver was based on the core perf
86  * infrastructure, and while we did make that mostly work, with some changes to
87  * perf, we found we were breaking or working around too many assumptions baked
88  * into perf's currently cpu centric design.
89  *
90  * In the end we didn't see a clear benefit to making perf's implementation and
91  * interface more complex by changing design assumptions while we knew we still
92  * wouldn't be able to use any existing perf based userspace tools.
93  *
94  * Also considering the Gen specific nature of the Observability hardware and
95  * how userspace will sometimes need to combine i915 perf OA metrics with
96  * side-band OA data captured via MI_REPORT_PERF_COUNT commands; we're
97  * expecting the interface to be used by a platform specific userspace such as
98  * OpenGL or tools. This is to say; we aren't inherently missing out on having
99  * a standard vendor/architecture agnostic interface by not using perf.
100  *
101  *
102  * For posterity, in case we might re-visit trying to adapt core perf to be
103  * better suited to exposing i915 metrics these were the main pain points we
104  * hit:
105  *
106  * - The perf based OA PMU driver broke some significant design assumptions:
107  *
108  *   Existing perf pmus are used for profiling work on a cpu and we were
109  *   introducing the idea of _IS_DEVICE pmus with different security
110  *   implications, the need to fake cpu-related data (such as user/kernel
111  *   registers) to fit with perf's current design, and adding _DEVICE records
112  *   as a way to forward device-specific status records.
113  *
114  *   The OA unit writes reports of counters into a circular buffer, without
115  *   involvement from the CPU, making our PMU driver the first of a kind.
116  *
117  *   Given the way we were periodically forward data from the GPU-mapped, OA
118  *   buffer to perf's buffer, those bursts of sample writes looked to perf like
119  *   we were sampling too fast and so we had to subvert its throttling checks.
120  *
121  *   Perf supports groups of counters and allows those to be read via
122  *   transactions internally but transactions currently seem designed to be
123  *   explicitly initiated from the cpu (say in response to a userspace read())
124  *   and while we could pull a report out of the OA buffer we can't
125  *   trigger a report from the cpu on demand.
126  *
127  *   Related to being report based; the OA counters are configured in HW as a
128  *   set while perf generally expects counter configurations to be orthogonal.
129  *   Although counters can be associated with a group leader as they are
130  *   opened, there's no clear precedent for being able to provide group-wide
131  *   configuration attributes (for example we want to let userspace choose the
132  *   OA unit report format used to capture all counters in a set, or specify a
133  *   GPU context to filter metrics on). We avoided using perf's grouping
134  *   feature and forwarded OA reports to userspace via perf's 'raw' sample
135  *   field. This suited our userspace well considering how coupled the counters
136  *   are when dealing with normalizing. It would be inconvenient to split
137  *   counters up into separate events, only to require userspace to recombine
138  *   them. For Mesa it's also convenient to be forwarded raw, periodic reports
139  *   for combining with the side-band raw reports it captures using
140  *   MI_REPORT_PERF_COUNT commands.
141  *
142  *   - As a side note on perf's grouping feature; there was also some concern
143  *     that using PERF_FORMAT_GROUP as a way to pack together counter values
144  *     would quite drastically inflate our sample sizes, which would likely
145  *     lower the effective sampling resolutions we could use when the available
146  *     memory bandwidth is limited.
147  *
148  *     With the OA unit's report formats, counters are packed together as 32
149  *     or 40bit values, with the largest report size being 256 bytes.
150  *
151  *     PERF_FORMAT_GROUP values are 64bit, but there doesn't appear to be a
152  *     documented ordering to the values, implying PERF_FORMAT_ID must also be
153  *     used to add a 64bit ID before each value; giving 16 bytes per counter.
154  *
155  *   Related to counter orthogonality; we can't time share the OA unit, while
156  *   event scheduling is a central design idea within perf for allowing
157  *   userspace to open + enable more events than can be configured in HW at any
158  *   one time.  The OA unit is not designed to allow re-configuration while in
159  *   use. We can't reconfigure the OA unit without losing internal OA unit
160  *   state which we can't access explicitly to save and restore. Reconfiguring
161  *   the OA unit is also relatively slow, involving ~100 register writes. From
162  *   userspace Mesa also depends on a stable OA configuration when emitting
163  *   MI_REPORT_PERF_COUNT commands and importantly the OA unit can't be
164  *   disabled while there are outstanding MI_RPC commands lest we hang the
165  *   command streamer.
166  *
167  *   The contents of sample records aren't extensible by device drivers (i.e.
168  *   the sample_type bits). As an example; Sourab Gupta had been looking to
169  *   attach GPU timestamps to our OA samples. We were shoehorning OA reports
170  *   into sample records by using the 'raw' field, but it's tricky to pack more
171  *   than one thing into this field because events/core.c currently only lets a
172  *   pmu give a single raw data pointer plus len which will be copied into the
173  *   ring buffer. To include more than the OA report we'd have to copy the
174  *   report into an intermediate larger buffer. I'd been considering allowing a
175  *   vector of data+len values to be specified for copying the raw data, but
176  *   it felt like a kludge to being using the raw field for this purpose.
177  *
178  * - It felt like our perf based PMU was making some technical compromises
179  *   just for the sake of using perf:
180  *
181  *   perf_event_open() requires events to either relate to a pid or a specific
182  *   cpu core, while our device pmu related to neither.  Events opened with a
183  *   pid will be automatically enabled/disabled according to the scheduling of
184  *   that process - so not appropriate for us. When an event is related to a
185  *   cpu id, perf ensures pmu methods will be invoked via an inter process
186  *   interrupt on that core. To avoid invasive changes our userspace opened OA
187  *   perf events for a specific cpu. This was workable but it meant the
188  *   majority of the OA driver ran in atomic context, including all OA report
189  *   forwarding, which wasn't really necessary in our case and seems to make
190  *   our locking requirements somewhat complex as we handled the interaction
191  *   with the rest of the i915 driver.
192  */
193
194 #include <linux/anon_inodes.h>
195 #include <linux/sizes.h>
196 #include <linux/uuid.h>
197
198 #include "i915_drv.h"
199 #include "i915_oa_hsw.h"
200 #include "i915_oa_bdw.h"
201 #include "i915_oa_chv.h"
202 #include "i915_oa_sklgt2.h"
203 #include "i915_oa_sklgt3.h"
204 #include "i915_oa_sklgt4.h"
205 #include "i915_oa_bxt.h"
206 #include "i915_oa_kblgt2.h"
207 #include "i915_oa_kblgt3.h"
208 #include "i915_oa_glk.h"
209 #include "i915_oa_cflgt2.h"
210 #include "i915_oa_cflgt3.h"
211 #include "i915_oa_cnl.h"
212 #include "i915_oa_icl.h"
213 #include "intel_lrc_reg.h"
214
215 /* HW requires this to be a power of two, between 128k and 16M, though driver
216  * is currently generally designed assuming the largest 16M size is used such
217  * that the overflow cases are unlikely in normal operation.
218  */
219 #define OA_BUFFER_SIZE          SZ_16M
220
221 #define OA_TAKEN(tail, head)    ((tail - head) & (OA_BUFFER_SIZE - 1))
222
223 /**
224  * DOC: OA Tail Pointer Race
225  *
226  * There's a HW race condition between OA unit tail pointer register updates and
227  * writes to memory whereby the tail pointer can sometimes get ahead of what's
228  * been written out to the OA buffer so far (in terms of what's visible to the
229  * CPU).
230  *
231  * Although this can be observed explicitly while copying reports to userspace
232  * by checking for a zeroed report-id field in tail reports, we want to account
233  * for this earlier, as part of the oa_buffer_check to avoid lots of redundant
234  * read() attempts.
235  *
236  * In effect we define a tail pointer for reading that lags the real tail
237  * pointer by at least %OA_TAIL_MARGIN_NSEC nanoseconds, which gives enough
238  * time for the corresponding reports to become visible to the CPU.
239  *
240  * To manage this we actually track two tail pointers:
241  *  1) An 'aging' tail with an associated timestamp that is tracked until we
242  *     can trust the corresponding data is visible to the CPU; at which point
243  *     it is considered 'aged'.
244  *  2) An 'aged' tail that can be used for read()ing.
245  *
246  * The two separate pointers let us decouple read()s from tail pointer aging.
247  *
248  * The tail pointers are checked and updated at a limited rate within a hrtimer
249  * callback (the same callback that is used for delivering EPOLLIN events)
250  *
251  * Initially the tails are marked invalid with %INVALID_TAIL_PTR which
252  * indicates that an updated tail pointer is needed.
253  *
254  * Most of the implementation details for this workaround are in
255  * oa_buffer_check_unlocked() and _append_oa_reports()
256  *
257  * Note for posterity: previously the driver used to define an effective tail
258  * pointer that lagged the real pointer by a 'tail margin' measured in bytes
259  * derived from %OA_TAIL_MARGIN_NSEC and the configured sampling frequency.
260  * This was flawed considering that the OA unit may also automatically generate
261  * non-periodic reports (such as on context switch) or the OA unit may be
262  * enabled without any periodic sampling.
263  */
264 #define OA_TAIL_MARGIN_NSEC     100000ULL
265 #define INVALID_TAIL_PTR        0xffffffff
266
267 /* frequency for checking whether the OA unit has written new reports to the
268  * circular OA buffer...
269  */
270 #define POLL_FREQUENCY 200
271 #define POLL_PERIOD (NSEC_PER_SEC / POLL_FREQUENCY)
272
273 /* for sysctl proc_dointvec_minmax of dev.i915.perf_stream_paranoid */
274 static int zero;
275 static int one = 1;
276 static u32 i915_perf_stream_paranoid = true;
277
278 /* The maximum exponent the hardware accepts is 63 (essentially it selects one
279  * of the 64bit timestamp bits to trigger reports from) but there's currently
280  * no known use case for sampling as infrequently as once per 47 thousand years.
281  *
282  * Since the timestamps included in OA reports are only 32bits it seems
283  * reasonable to limit the OA exponent where it's still possible to account for
284  * overflow in OA report timestamps.
285  */
286 #define OA_EXPONENT_MAX 31
287
288 #define INVALID_CTX_ID 0xffffffff
289
290 /* On Gen8+ automatically triggered OA reports include a 'reason' field... */
291 #define OAREPORT_REASON_MASK           0x3f
292 #define OAREPORT_REASON_SHIFT          19
293 #define OAREPORT_REASON_TIMER          (1<<0)
294 #define OAREPORT_REASON_CTX_SWITCH     (1<<3)
295 #define OAREPORT_REASON_CLK_RATIO      (1<<5)
296
297
298 /* For sysctl proc_dointvec_minmax of i915_oa_max_sample_rate
299  *
300  * The highest sampling frequency we can theoretically program the OA unit
301  * with is always half the timestamp frequency: E.g. 6.25Mhz for Haswell.
302  *
303  * Initialized just before we register the sysctl parameter.
304  */
305 static int oa_sample_rate_hard_limit;
306
307 /* Theoretically we can program the OA unit to sample every 160ns but don't
308  * allow that by default unless root...
309  *
310  * The default threshold of 100000Hz is based on perf's similar
311  * kernel.perf_event_max_sample_rate sysctl parameter.
312  */
313 static u32 i915_oa_max_sample_rate = 100000;
314
315 /* XXX: beware if future OA HW adds new report formats that the current
316  * code assumes all reports have a power-of-two size and ~(size - 1) can
317  * be used as a mask to align the OA tail pointer.
318  */
319 static const struct i915_oa_format hsw_oa_formats[I915_OA_FORMAT_MAX] = {
320         [I915_OA_FORMAT_A13]        = { 0, 64 },
321         [I915_OA_FORMAT_A29]        = { 1, 128 },
322         [I915_OA_FORMAT_A13_B8_C8]  = { 2, 128 },
323         /* A29_B8_C8 Disallowed as 192 bytes doesn't factor into buffer size */
324         [I915_OA_FORMAT_B4_C8]      = { 4, 64 },
325         [I915_OA_FORMAT_A45_B8_C8]  = { 5, 256 },
326         [I915_OA_FORMAT_B4_C8_A16]  = { 6, 128 },
327         [I915_OA_FORMAT_C4_B8]      = { 7, 64 },
328 };
329
330 static const struct i915_oa_format gen8_plus_oa_formats[I915_OA_FORMAT_MAX] = {
331         [I915_OA_FORMAT_A12]                = { 0, 64 },
332         [I915_OA_FORMAT_A12_B8_C8]          = { 2, 128 },
333         [I915_OA_FORMAT_A32u40_A4u32_B8_C8] = { 5, 256 },
334         [I915_OA_FORMAT_C4_B8]              = { 7, 64 },
335 };
336
337 #define SAMPLE_OA_REPORT      (1<<0)
338
339 /**
340  * struct perf_open_properties - for validated properties given to open a stream
341  * @sample_flags: `DRM_I915_PERF_PROP_SAMPLE_*` properties are tracked as flags
342  * @single_context: Whether a single or all gpu contexts should be monitored
343  * @ctx_handle: A gem ctx handle for use with @single_context
344  * @metrics_set: An ID for an OA unit metric set advertised via sysfs
345  * @oa_format: An OA unit HW report format
346  * @oa_periodic: Whether to enable periodic OA unit sampling
347  * @oa_period_exponent: The OA unit sampling period is derived from this
348  *
349  * As read_properties_unlocked() enumerates and validates the properties given
350  * to open a stream of metrics the configuration is built up in the structure
351  * which starts out zero initialized.
352  */
353 struct perf_open_properties {
354         u32 sample_flags;
355
356         u64 single_context:1;
357         u64 ctx_handle;
358
359         /* OA sampling state */
360         int metrics_set;
361         int oa_format;
362         bool oa_periodic;
363         int oa_period_exponent;
364 };
365
366 static void free_oa_config(struct drm_i915_private *dev_priv,
367                            struct i915_oa_config *oa_config)
368 {
369         if (!PTR_ERR(oa_config->flex_regs))
370                 kfree(oa_config->flex_regs);
371         if (!PTR_ERR(oa_config->b_counter_regs))
372                 kfree(oa_config->b_counter_regs);
373         if (!PTR_ERR(oa_config->mux_regs))
374                 kfree(oa_config->mux_regs);
375         kfree(oa_config);
376 }
377
378 static void put_oa_config(struct drm_i915_private *dev_priv,
379                           struct i915_oa_config *oa_config)
380 {
381         if (!atomic_dec_and_test(&oa_config->ref_count))
382                 return;
383
384         free_oa_config(dev_priv, oa_config);
385 }
386
387 static int get_oa_config(struct drm_i915_private *dev_priv,
388                          int metrics_set,
389                          struct i915_oa_config **out_config)
390 {
391         int ret;
392
393         if (metrics_set == 1) {
394                 *out_config = &dev_priv->perf.oa.test_config;
395                 atomic_inc(&dev_priv->perf.oa.test_config.ref_count);
396                 return 0;
397         }
398
399         ret = mutex_lock_interruptible(&dev_priv->perf.metrics_lock);
400         if (ret)
401                 return ret;
402
403         *out_config = idr_find(&dev_priv->perf.metrics_idr, metrics_set);
404         if (!*out_config)
405                 ret = -EINVAL;
406         else
407                 atomic_inc(&(*out_config)->ref_count);
408
409         mutex_unlock(&dev_priv->perf.metrics_lock);
410
411         return ret;
412 }
413
414 static u32 gen8_oa_hw_tail_read(struct drm_i915_private *dev_priv)
415 {
416         return I915_READ(GEN8_OATAILPTR) & GEN8_OATAILPTR_MASK;
417 }
418
419 static u32 gen7_oa_hw_tail_read(struct drm_i915_private *dev_priv)
420 {
421         u32 oastatus1 = I915_READ(GEN7_OASTATUS1);
422
423         return oastatus1 & GEN7_OASTATUS1_TAIL_MASK;
424 }
425
426 /**
427  * oa_buffer_check_unlocked - check for data and update tail ptr state
428  * @dev_priv: i915 device instance
429  *
430  * This is either called via fops (for blocking reads in user ctx) or the poll
431  * check hrtimer (atomic ctx) to check the OA buffer tail pointer and check
432  * if there is data available for userspace to read.
433  *
434  * This function is central to providing a workaround for the OA unit tail
435  * pointer having a race with respect to what data is visible to the CPU.
436  * It is responsible for reading tail pointers from the hardware and giving
437  * the pointers time to 'age' before they are made available for reading.
438  * (See description of OA_TAIL_MARGIN_NSEC above for further details.)
439  *
440  * Besides returning true when there is data available to read() this function
441  * also has the side effect of updating the oa_buffer.tails[], .aging_timestamp
442  * and .aged_tail_idx state used for reading.
443  *
444  * Note: It's safe to read OA config state here unlocked, assuming that this is
445  * only called while the stream is enabled, while the global OA configuration
446  * can't be modified.
447  *
448  * Returns: %true if the OA buffer contains data, else %false
449  */
450 static bool oa_buffer_check_unlocked(struct drm_i915_private *dev_priv)
451 {
452         int report_size = dev_priv->perf.oa.oa_buffer.format_size;
453         unsigned long flags;
454         unsigned int aged_idx;
455         u32 head, hw_tail, aged_tail, aging_tail;
456         u64 now;
457
458         /* We have to consider the (unlikely) possibility that read() errors
459          * could result in an OA buffer reset which might reset the head,
460          * tails[] and aged_tail state.
461          */
462         spin_lock_irqsave(&dev_priv->perf.oa.oa_buffer.ptr_lock, flags);
463
464         /* NB: The head we observe here might effectively be a little out of
465          * date (between head and tails[aged_idx].offset if there is currently
466          * a read() in progress.
467          */
468         head = dev_priv->perf.oa.oa_buffer.head;
469
470         aged_idx = dev_priv->perf.oa.oa_buffer.aged_tail_idx;
471         aged_tail = dev_priv->perf.oa.oa_buffer.tails[aged_idx].offset;
472         aging_tail = dev_priv->perf.oa.oa_buffer.tails[!aged_idx].offset;
473
474         hw_tail = dev_priv->perf.oa.ops.oa_hw_tail_read(dev_priv);
475
476         /* The tail pointer increases in 64 byte increments,
477          * not in report_size steps...
478          */
479         hw_tail &= ~(report_size - 1);
480
481         now = ktime_get_mono_fast_ns();
482
483         /* Update the aged tail
484          *
485          * Flip the tail pointer available for read()s once the aging tail is
486          * old enough to trust that the corresponding data will be visible to
487          * the CPU...
488          *
489          * Do this before updating the aging pointer in case we may be able to
490          * immediately start aging a new pointer too (if new data has become
491          * available) without needing to wait for a later hrtimer callback.
492          */
493         if (aging_tail != INVALID_TAIL_PTR &&
494             ((now - dev_priv->perf.oa.oa_buffer.aging_timestamp) >
495              OA_TAIL_MARGIN_NSEC)) {
496
497                 aged_idx ^= 1;
498                 dev_priv->perf.oa.oa_buffer.aged_tail_idx = aged_idx;
499
500                 aged_tail = aging_tail;
501
502                 /* Mark that we need a new pointer to start aging... */
503                 dev_priv->perf.oa.oa_buffer.tails[!aged_idx].offset = INVALID_TAIL_PTR;
504                 aging_tail = INVALID_TAIL_PTR;
505         }
506
507         /* Update the aging tail
508          *
509          * We throttle aging tail updates until we have a new tail that
510          * represents >= one report more data than is already available for
511          * reading. This ensures there will be enough data for a successful
512          * read once this new pointer has aged and ensures we will give the new
513          * pointer time to age.
514          */
515         if (aging_tail == INVALID_TAIL_PTR &&
516             (aged_tail == INVALID_TAIL_PTR ||
517              OA_TAKEN(hw_tail, aged_tail) >= report_size)) {
518                 struct i915_vma *vma = dev_priv->perf.oa.oa_buffer.vma;
519                 u32 gtt_offset = i915_ggtt_offset(vma);
520
521                 /* Be paranoid and do a bounds check on the pointer read back
522                  * from hardware, just in case some spurious hardware condition
523                  * could put the tail out of bounds...
524                  */
525                 if (hw_tail >= gtt_offset &&
526                     hw_tail < (gtt_offset + OA_BUFFER_SIZE)) {
527                         dev_priv->perf.oa.oa_buffer.tails[!aged_idx].offset =
528                                 aging_tail = hw_tail;
529                         dev_priv->perf.oa.oa_buffer.aging_timestamp = now;
530                 } else {
531                         DRM_ERROR("Ignoring spurious out of range OA buffer tail pointer = %u\n",
532                                   hw_tail);
533                 }
534         }
535
536         spin_unlock_irqrestore(&dev_priv->perf.oa.oa_buffer.ptr_lock, flags);
537
538         return aged_tail == INVALID_TAIL_PTR ?
539                 false : OA_TAKEN(aged_tail, head) >= report_size;
540 }
541
542 /**
543  * append_oa_status - Appends a status record to a userspace read() buffer.
544  * @stream: An i915-perf stream opened for OA metrics
545  * @buf: destination buffer given by userspace
546  * @count: the number of bytes userspace wants to read
547  * @offset: (inout): the current position for writing into @buf
548  * @type: The kind of status to report to userspace
549  *
550  * Writes a status record (such as `DRM_I915_PERF_RECORD_OA_REPORT_LOST`)
551  * into the userspace read() buffer.
552  *
553  * The @buf @offset will only be updated on success.
554  *
555  * Returns: 0 on success, negative error code on failure.
556  */
557 static int append_oa_status(struct i915_perf_stream *stream,
558                             char __user *buf,
559                             size_t count,
560                             size_t *offset,
561                             enum drm_i915_perf_record_type type)
562 {
563         struct drm_i915_perf_record_header header = { type, 0, sizeof(header) };
564
565         if ((count - *offset) < header.size)
566                 return -ENOSPC;
567
568         if (copy_to_user(buf + *offset, &header, sizeof(header)))
569                 return -EFAULT;
570
571         (*offset) += header.size;
572
573         return 0;
574 }
575
576 /**
577  * append_oa_sample - Copies single OA report into userspace read() buffer.
578  * @stream: An i915-perf stream opened for OA metrics
579  * @buf: destination buffer given by userspace
580  * @count: the number of bytes userspace wants to read
581  * @offset: (inout): the current position for writing into @buf
582  * @report: A single OA report to (optionally) include as part of the sample
583  *
584  * The contents of a sample are configured through `DRM_I915_PERF_PROP_SAMPLE_*`
585  * properties when opening a stream, tracked as `stream->sample_flags`. This
586  * function copies the requested components of a single sample to the given
587  * read() @buf.
588  *
589  * The @buf @offset will only be updated on success.
590  *
591  * Returns: 0 on success, negative error code on failure.
592  */
593 static int append_oa_sample(struct i915_perf_stream *stream,
594                             char __user *buf,
595                             size_t count,
596                             size_t *offset,
597                             const u8 *report)
598 {
599         struct drm_i915_private *dev_priv = stream->dev_priv;
600         int report_size = dev_priv->perf.oa.oa_buffer.format_size;
601         struct drm_i915_perf_record_header header;
602         u32 sample_flags = stream->sample_flags;
603
604         header.type = DRM_I915_PERF_RECORD_SAMPLE;
605         header.pad = 0;
606         header.size = stream->sample_size;
607
608         if ((count - *offset) < header.size)
609                 return -ENOSPC;
610
611         buf += *offset;
612         if (copy_to_user(buf, &header, sizeof(header)))
613                 return -EFAULT;
614         buf += sizeof(header);
615
616         if (sample_flags & SAMPLE_OA_REPORT) {
617                 if (copy_to_user(buf, report, report_size))
618                         return -EFAULT;
619         }
620
621         (*offset) += header.size;
622
623         return 0;
624 }
625
626 /**
627  * Copies all buffered OA reports into userspace read() buffer.
628  * @stream: An i915-perf stream opened for OA metrics
629  * @buf: destination buffer given by userspace
630  * @count: the number of bytes userspace wants to read
631  * @offset: (inout): the current position for writing into @buf
632  *
633  * Notably any error condition resulting in a short read (-%ENOSPC or
634  * -%EFAULT) will be returned even though one or more records may
635  * have been successfully copied. In this case it's up to the caller
636  * to decide if the error should be squashed before returning to
637  * userspace.
638  *
639  * Note: reports are consumed from the head, and appended to the
640  * tail, so the tail chases the head?... If you think that's mad
641  * and back-to-front you're not alone, but this follows the
642  * Gen PRM naming convention.
643  *
644  * Returns: 0 on success, negative error code on failure.
645  */
646 static int gen8_append_oa_reports(struct i915_perf_stream *stream,
647                                   char __user *buf,
648                                   size_t count,
649                                   size_t *offset)
650 {
651         struct drm_i915_private *dev_priv = stream->dev_priv;
652         int report_size = dev_priv->perf.oa.oa_buffer.format_size;
653         u8 *oa_buf_base = dev_priv->perf.oa.oa_buffer.vaddr;
654         u32 gtt_offset = i915_ggtt_offset(dev_priv->perf.oa.oa_buffer.vma);
655         u32 mask = (OA_BUFFER_SIZE - 1);
656         size_t start_offset = *offset;
657         unsigned long flags;
658         unsigned int aged_tail_idx;
659         u32 head, tail;
660         u32 taken;
661         int ret = 0;
662
663         if (WARN_ON(!stream->enabled))
664                 return -EIO;
665
666         spin_lock_irqsave(&dev_priv->perf.oa.oa_buffer.ptr_lock, flags);
667
668         head = dev_priv->perf.oa.oa_buffer.head;
669         aged_tail_idx = dev_priv->perf.oa.oa_buffer.aged_tail_idx;
670         tail = dev_priv->perf.oa.oa_buffer.tails[aged_tail_idx].offset;
671
672         spin_unlock_irqrestore(&dev_priv->perf.oa.oa_buffer.ptr_lock, flags);
673
674         /*
675          * An invalid tail pointer here means we're still waiting for the poll
676          * hrtimer callback to give us a pointer
677          */
678         if (tail == INVALID_TAIL_PTR)
679                 return -EAGAIN;
680
681         /*
682          * NB: oa_buffer.head/tail include the gtt_offset which we don't want
683          * while indexing relative to oa_buf_base.
684          */
685         head -= gtt_offset;
686         tail -= gtt_offset;
687
688         /*
689          * An out of bounds or misaligned head or tail pointer implies a driver
690          * bug since we validate + align the tail pointers we read from the
691          * hardware and we are in full control of the head pointer which should
692          * only be incremented by multiples of the report size (notably also
693          * all a power of two).
694          */
695         if (WARN_ONCE(head > OA_BUFFER_SIZE || head % report_size ||
696                       tail > OA_BUFFER_SIZE || tail % report_size,
697                       "Inconsistent OA buffer pointers: head = %u, tail = %u\n",
698                       head, tail))
699                 return -EIO;
700
701
702         for (/* none */;
703              (taken = OA_TAKEN(tail, head));
704              head = (head + report_size) & mask) {
705                 u8 *report = oa_buf_base + head;
706                 u32 *report32 = (void *)report;
707                 u32 ctx_id;
708                 u32 reason;
709
710                 /*
711                  * All the report sizes factor neatly into the buffer
712                  * size so we never expect to see a report split
713                  * between the beginning and end of the buffer.
714                  *
715                  * Given the initial alignment check a misalignment
716                  * here would imply a driver bug that would result
717                  * in an overrun.
718                  */
719                 if (WARN_ON((OA_BUFFER_SIZE - head) < report_size)) {
720                         DRM_ERROR("Spurious OA head ptr: non-integral report offset\n");
721                         break;
722                 }
723
724                 /*
725                  * The reason field includes flags identifying what
726                  * triggered this specific report (mostly timer
727                  * triggered or e.g. due to a context switch).
728                  *
729                  * This field is never expected to be zero so we can
730                  * check that the report isn't invalid before copying
731                  * it to userspace...
732                  */
733                 reason = ((report32[0] >> OAREPORT_REASON_SHIFT) &
734                           OAREPORT_REASON_MASK);
735                 if (reason == 0) {
736                         if (__ratelimit(&dev_priv->perf.oa.spurious_report_rs))
737                                 DRM_NOTE("Skipping spurious, invalid OA report\n");
738                         continue;
739                 }
740
741                 ctx_id = report32[2] & dev_priv->perf.oa.specific_ctx_id_mask;
742
743                 /*
744                  * Squash whatever is in the CTX_ID field if it's marked as
745                  * invalid to be sure we avoid false-positive, single-context
746                  * filtering below...
747                  *
748                  * Note: that we don't clear the valid_ctx_bit so userspace can
749                  * understand that the ID has been squashed by the kernel.
750                  */
751                 if (!(report32[0] & dev_priv->perf.oa.gen8_valid_ctx_bit))
752                         ctx_id = report32[2] = INVALID_CTX_ID;
753
754                 /*
755                  * NB: For Gen 8 the OA unit no longer supports clock gating
756                  * off for a specific context and the kernel can't securely
757                  * stop the counters from updating as system-wide / global
758                  * values.
759                  *
760                  * Automatic reports now include a context ID so reports can be
761                  * filtered on the cpu but it's not worth trying to
762                  * automatically subtract/hide counter progress for other
763                  * contexts while filtering since we can't stop userspace
764                  * issuing MI_REPORT_PERF_COUNT commands which would still
765                  * provide a side-band view of the real values.
766                  *
767                  * To allow userspace (such as Mesa/GL_INTEL_performance_query)
768                  * to normalize counters for a single filtered context then it
769                  * needs be forwarded bookend context-switch reports so that it
770                  * can track switches in between MI_REPORT_PERF_COUNT commands
771                  * and can itself subtract/ignore the progress of counters
772                  * associated with other contexts. Note that the hardware
773                  * automatically triggers reports when switching to a new
774                  * context which are tagged with the ID of the newly active
775                  * context. To avoid the complexity (and likely fragility) of
776                  * reading ahead while parsing reports to try and minimize
777                  * forwarding redundant context switch reports (i.e. between
778                  * other, unrelated contexts) we simply elect to forward them
779                  * all.
780                  *
781                  * We don't rely solely on the reason field to identify context
782                  * switches since it's not-uncommon for periodic samples to
783                  * identify a switch before any 'context switch' report.
784                  */
785                 if (!dev_priv->perf.oa.exclusive_stream->ctx ||
786                     dev_priv->perf.oa.specific_ctx_id == ctx_id ||
787                     (dev_priv->perf.oa.oa_buffer.last_ctx_id ==
788                      dev_priv->perf.oa.specific_ctx_id) ||
789                     reason & OAREPORT_REASON_CTX_SWITCH) {
790
791                         /*
792                          * While filtering for a single context we avoid
793                          * leaking the IDs of other contexts.
794                          */
795                         if (dev_priv->perf.oa.exclusive_stream->ctx &&
796                             dev_priv->perf.oa.specific_ctx_id != ctx_id) {
797                                 report32[2] = INVALID_CTX_ID;
798                         }
799
800                         ret = append_oa_sample(stream, buf, count, offset,
801                                                report);
802                         if (ret)
803                                 break;
804
805                         dev_priv->perf.oa.oa_buffer.last_ctx_id = ctx_id;
806                 }
807
808                 /*
809                  * The above reason field sanity check is based on
810                  * the assumption that the OA buffer is initially
811                  * zeroed and we reset the field after copying so the
812                  * check is still meaningful once old reports start
813                  * being overwritten.
814                  */
815                 report32[0] = 0;
816         }
817
818         if (start_offset != *offset) {
819                 spin_lock_irqsave(&dev_priv->perf.oa.oa_buffer.ptr_lock, flags);
820
821                 /*
822                  * We removed the gtt_offset for the copy loop above, indexing
823                  * relative to oa_buf_base so put back here...
824                  */
825                 head += gtt_offset;
826
827                 I915_WRITE(GEN8_OAHEADPTR, head & GEN8_OAHEADPTR_MASK);
828                 dev_priv->perf.oa.oa_buffer.head = head;
829
830                 spin_unlock_irqrestore(&dev_priv->perf.oa.oa_buffer.ptr_lock, flags);
831         }
832
833         return ret;
834 }
835
836 /**
837  * gen8_oa_read - copy status records then buffered OA reports
838  * @stream: An i915-perf stream opened for OA metrics
839  * @buf: destination buffer given by userspace
840  * @count: the number of bytes userspace wants to read
841  * @offset: (inout): the current position for writing into @buf
842  *
843  * Checks OA unit status registers and if necessary appends corresponding
844  * status records for userspace (such as for a buffer full condition) and then
845  * initiate appending any buffered OA reports.
846  *
847  * Updates @offset according to the number of bytes successfully copied into
848  * the userspace buffer.
849  *
850  * NB: some data may be successfully copied to the userspace buffer
851  * even if an error is returned, and this is reflected in the
852  * updated @offset.
853  *
854  * Returns: zero on success or a negative error code
855  */
856 static int gen8_oa_read(struct i915_perf_stream *stream,
857                         char __user *buf,
858                         size_t count,
859                         size_t *offset)
860 {
861         struct drm_i915_private *dev_priv = stream->dev_priv;
862         u32 oastatus;
863         int ret;
864
865         if (WARN_ON(!dev_priv->perf.oa.oa_buffer.vaddr))
866                 return -EIO;
867
868         oastatus = I915_READ(GEN8_OASTATUS);
869
870         /*
871          * We treat OABUFFER_OVERFLOW as a significant error:
872          *
873          * Although theoretically we could handle this more gracefully
874          * sometimes, some Gens don't correctly suppress certain
875          * automatically triggered reports in this condition and so we
876          * have to assume that old reports are now being trampled
877          * over.
878          *
879          * Considering how we don't currently give userspace control
880          * over the OA buffer size and always configure a large 16MB
881          * buffer, then a buffer overflow does anyway likely indicate
882          * that something has gone quite badly wrong.
883          */
884         if (oastatus & GEN8_OASTATUS_OABUFFER_OVERFLOW) {
885                 ret = append_oa_status(stream, buf, count, offset,
886                                        DRM_I915_PERF_RECORD_OA_BUFFER_LOST);
887                 if (ret)
888                         return ret;
889
890                 DRM_DEBUG("OA buffer overflow (exponent = %d): force restart\n",
891                           dev_priv->perf.oa.period_exponent);
892
893                 dev_priv->perf.oa.ops.oa_disable(dev_priv);
894                 dev_priv->perf.oa.ops.oa_enable(dev_priv);
895
896                 /*
897                  * Note: .oa_enable() is expected to re-init the oabuffer and
898                  * reset GEN8_OASTATUS for us
899                  */
900                 oastatus = I915_READ(GEN8_OASTATUS);
901         }
902
903         if (oastatus & GEN8_OASTATUS_REPORT_LOST) {
904                 ret = append_oa_status(stream, buf, count, offset,
905                                        DRM_I915_PERF_RECORD_OA_REPORT_LOST);
906                 if (ret)
907                         return ret;
908                 I915_WRITE(GEN8_OASTATUS,
909                            oastatus & ~GEN8_OASTATUS_REPORT_LOST);
910         }
911
912         return gen8_append_oa_reports(stream, buf, count, offset);
913 }
914
915 /**
916  * Copies all buffered OA reports into userspace read() buffer.
917  * @stream: An i915-perf stream opened for OA metrics
918  * @buf: destination buffer given by userspace
919  * @count: the number of bytes userspace wants to read
920  * @offset: (inout): the current position for writing into @buf
921  *
922  * Notably any error condition resulting in a short read (-%ENOSPC or
923  * -%EFAULT) will be returned even though one or more records may
924  * have been successfully copied. In this case it's up to the caller
925  * to decide if the error should be squashed before returning to
926  * userspace.
927  *
928  * Note: reports are consumed from the head, and appended to the
929  * tail, so the tail chases the head?... If you think that's mad
930  * and back-to-front you're not alone, but this follows the
931  * Gen PRM naming convention.
932  *
933  * Returns: 0 on success, negative error code on failure.
934  */
935 static int gen7_append_oa_reports(struct i915_perf_stream *stream,
936                                   char __user *buf,
937                                   size_t count,
938                                   size_t *offset)
939 {
940         struct drm_i915_private *dev_priv = stream->dev_priv;
941         int report_size = dev_priv->perf.oa.oa_buffer.format_size;
942         u8 *oa_buf_base = dev_priv->perf.oa.oa_buffer.vaddr;
943         u32 gtt_offset = i915_ggtt_offset(dev_priv->perf.oa.oa_buffer.vma);
944         u32 mask = (OA_BUFFER_SIZE - 1);
945         size_t start_offset = *offset;
946         unsigned long flags;
947         unsigned int aged_tail_idx;
948         u32 head, tail;
949         u32 taken;
950         int ret = 0;
951
952         if (WARN_ON(!stream->enabled))
953                 return -EIO;
954
955         spin_lock_irqsave(&dev_priv->perf.oa.oa_buffer.ptr_lock, flags);
956
957         head = dev_priv->perf.oa.oa_buffer.head;
958         aged_tail_idx = dev_priv->perf.oa.oa_buffer.aged_tail_idx;
959         tail = dev_priv->perf.oa.oa_buffer.tails[aged_tail_idx].offset;
960
961         spin_unlock_irqrestore(&dev_priv->perf.oa.oa_buffer.ptr_lock, flags);
962
963         /* An invalid tail pointer here means we're still waiting for the poll
964          * hrtimer callback to give us a pointer
965          */
966         if (tail == INVALID_TAIL_PTR)
967                 return -EAGAIN;
968
969         /* NB: oa_buffer.head/tail include the gtt_offset which we don't want
970          * while indexing relative to oa_buf_base.
971          */
972         head -= gtt_offset;
973         tail -= gtt_offset;
974
975         /* An out of bounds or misaligned head or tail pointer implies a driver
976          * bug since we validate + align the tail pointers we read from the
977          * hardware and we are in full control of the head pointer which should
978          * only be incremented by multiples of the report size (notably also
979          * all a power of two).
980          */
981         if (WARN_ONCE(head > OA_BUFFER_SIZE || head % report_size ||
982                       tail > OA_BUFFER_SIZE || tail % report_size,
983                       "Inconsistent OA buffer pointers: head = %u, tail = %u\n",
984                       head, tail))
985                 return -EIO;
986
987
988         for (/* none */;
989              (taken = OA_TAKEN(tail, head));
990              head = (head + report_size) & mask) {
991                 u8 *report = oa_buf_base + head;
992                 u32 *report32 = (void *)report;
993
994                 /* All the report sizes factor neatly into the buffer
995                  * size so we never expect to see a report split
996                  * between the beginning and end of the buffer.
997                  *
998                  * Given the initial alignment check a misalignment
999                  * here would imply a driver bug that would result
1000                  * in an overrun.
1001                  */
1002                 if (WARN_ON((OA_BUFFER_SIZE - head) < report_size)) {
1003                         DRM_ERROR("Spurious OA head ptr: non-integral report offset\n");
1004                         break;
1005                 }
1006
1007                 /* The report-ID field for periodic samples includes
1008                  * some undocumented flags related to what triggered
1009                  * the report and is never expected to be zero so we
1010                  * can check that the report isn't invalid before
1011                  * copying it to userspace...
1012                  */
1013                 if (report32[0] == 0) {
1014                         if (__ratelimit(&dev_priv->perf.oa.spurious_report_rs))
1015                                 DRM_NOTE("Skipping spurious, invalid OA report\n");
1016                         continue;
1017                 }
1018
1019                 ret = append_oa_sample(stream, buf, count, offset, report);
1020                 if (ret)
1021                         break;
1022
1023                 /* The above report-id field sanity check is based on
1024                  * the assumption that the OA buffer is initially
1025                  * zeroed and we reset the field after copying so the
1026                  * check is still meaningful once old reports start
1027                  * being overwritten.
1028                  */
1029                 report32[0] = 0;
1030         }
1031
1032         if (start_offset != *offset) {
1033                 spin_lock_irqsave(&dev_priv->perf.oa.oa_buffer.ptr_lock, flags);
1034
1035                 /* We removed the gtt_offset for the copy loop above, indexing
1036                  * relative to oa_buf_base so put back here...
1037                  */
1038                 head += gtt_offset;
1039
1040                 I915_WRITE(GEN7_OASTATUS2,
1041                            ((head & GEN7_OASTATUS2_HEAD_MASK) |
1042                             GEN7_OASTATUS2_MEM_SELECT_GGTT));
1043                 dev_priv->perf.oa.oa_buffer.head = head;
1044
1045                 spin_unlock_irqrestore(&dev_priv->perf.oa.oa_buffer.ptr_lock, flags);
1046         }
1047
1048         return ret;
1049 }
1050
1051 /**
1052  * gen7_oa_read - copy status records then buffered OA reports
1053  * @stream: An i915-perf stream opened for OA metrics
1054  * @buf: destination buffer given by userspace
1055  * @count: the number of bytes userspace wants to read
1056  * @offset: (inout): the current position for writing into @buf
1057  *
1058  * Checks Gen 7 specific OA unit status registers and if necessary appends
1059  * corresponding status records for userspace (such as for a buffer full
1060  * condition) and then initiate appending any buffered OA reports.
1061  *
1062  * Updates @offset according to the number of bytes successfully copied into
1063  * the userspace buffer.
1064  *
1065  * Returns: zero on success or a negative error code
1066  */
1067 static int gen7_oa_read(struct i915_perf_stream *stream,
1068                         char __user *buf,
1069                         size_t count,
1070                         size_t *offset)
1071 {
1072         struct drm_i915_private *dev_priv = stream->dev_priv;
1073         u32 oastatus1;
1074         int ret;
1075
1076         if (WARN_ON(!dev_priv->perf.oa.oa_buffer.vaddr))
1077                 return -EIO;
1078
1079         oastatus1 = I915_READ(GEN7_OASTATUS1);
1080
1081         /* XXX: On Haswell we don't have a safe way to clear oastatus1
1082          * bits while the OA unit is enabled (while the tail pointer
1083          * may be updated asynchronously) so we ignore status bits
1084          * that have already been reported to userspace.
1085          */
1086         oastatus1 &= ~dev_priv->perf.oa.gen7_latched_oastatus1;
1087
1088         /* We treat OABUFFER_OVERFLOW as a significant error:
1089          *
1090          * - The status can be interpreted to mean that the buffer is
1091          *   currently full (with a higher precedence than OA_TAKEN()
1092          *   which will start to report a near-empty buffer after an
1093          *   overflow) but it's awkward that we can't clear the status
1094          *   on Haswell, so without a reset we won't be able to catch
1095          *   the state again.
1096          *
1097          * - Since it also implies the HW has started overwriting old
1098          *   reports it may also affect our sanity checks for invalid
1099          *   reports when copying to userspace that assume new reports
1100          *   are being written to cleared memory.
1101          *
1102          * - In the future we may want to introduce a flight recorder
1103          *   mode where the driver will automatically maintain a safe
1104          *   guard band between head/tail, avoiding this overflow
1105          *   condition, but we avoid the added driver complexity for
1106          *   now.
1107          */
1108         if (unlikely(oastatus1 & GEN7_OASTATUS1_OABUFFER_OVERFLOW)) {
1109                 ret = append_oa_status(stream, buf, count, offset,
1110                                        DRM_I915_PERF_RECORD_OA_BUFFER_LOST);
1111                 if (ret)
1112                         return ret;
1113
1114                 DRM_DEBUG("OA buffer overflow (exponent = %d): force restart\n",
1115                           dev_priv->perf.oa.period_exponent);
1116
1117                 dev_priv->perf.oa.ops.oa_disable(dev_priv);
1118                 dev_priv->perf.oa.ops.oa_enable(dev_priv);
1119
1120                 oastatus1 = I915_READ(GEN7_OASTATUS1);
1121         }
1122
1123         if (unlikely(oastatus1 & GEN7_OASTATUS1_REPORT_LOST)) {
1124                 ret = append_oa_status(stream, buf, count, offset,
1125                                        DRM_I915_PERF_RECORD_OA_REPORT_LOST);
1126                 if (ret)
1127                         return ret;
1128                 dev_priv->perf.oa.gen7_latched_oastatus1 |=
1129                         GEN7_OASTATUS1_REPORT_LOST;
1130         }
1131
1132         return gen7_append_oa_reports(stream, buf, count, offset);
1133 }
1134
1135 /**
1136  * i915_oa_wait_unlocked - handles blocking IO until OA data available
1137  * @stream: An i915-perf stream opened for OA metrics
1138  *
1139  * Called when userspace tries to read() from a blocking stream FD opened
1140  * for OA metrics. It waits until the hrtimer callback finds a non-empty
1141  * OA buffer and wakes us.
1142  *
1143  * Note: it's acceptable to have this return with some false positives
1144  * since any subsequent read handling will return -EAGAIN if there isn't
1145  * really data ready for userspace yet.
1146  *
1147  * Returns: zero on success or a negative error code
1148  */
1149 static int i915_oa_wait_unlocked(struct i915_perf_stream *stream)
1150 {
1151         struct drm_i915_private *dev_priv = stream->dev_priv;
1152
1153         /* We would wait indefinitely if periodic sampling is not enabled */
1154         if (!dev_priv->perf.oa.periodic)
1155                 return -EIO;
1156
1157         return wait_event_interruptible(dev_priv->perf.oa.poll_wq,
1158                                         oa_buffer_check_unlocked(dev_priv));
1159 }
1160
1161 /**
1162  * i915_oa_poll_wait - call poll_wait() for an OA stream poll()
1163  * @stream: An i915-perf stream opened for OA metrics
1164  * @file: An i915 perf stream file
1165  * @wait: poll() state table
1166  *
1167  * For handling userspace polling on an i915 perf stream opened for OA metrics,
1168  * this starts a poll_wait with the wait queue that our hrtimer callback wakes
1169  * when it sees data ready to read in the circular OA buffer.
1170  */
1171 static void i915_oa_poll_wait(struct i915_perf_stream *stream,
1172                               struct file *file,
1173                               poll_table *wait)
1174 {
1175         struct drm_i915_private *dev_priv = stream->dev_priv;
1176
1177         poll_wait(file, &dev_priv->perf.oa.poll_wq, wait);
1178 }
1179
1180 /**
1181  * i915_oa_read - just calls through to &i915_oa_ops->read
1182  * @stream: An i915-perf stream opened for OA metrics
1183  * @buf: destination buffer given by userspace
1184  * @count: the number of bytes userspace wants to read
1185  * @offset: (inout): the current position for writing into @buf
1186  *
1187  * Updates @offset according to the number of bytes successfully copied into
1188  * the userspace buffer.
1189  *
1190  * Returns: zero on success or a negative error code
1191  */
1192 static int i915_oa_read(struct i915_perf_stream *stream,
1193                         char __user *buf,
1194                         size_t count,
1195                         size_t *offset)
1196 {
1197         struct drm_i915_private *dev_priv = stream->dev_priv;
1198
1199         return dev_priv->perf.oa.ops.read(stream, buf, count, offset);
1200 }
1201
1202 static struct intel_context *oa_pin_context(struct drm_i915_private *i915,
1203                                             struct i915_gem_context *ctx)
1204 {
1205         struct intel_engine_cs *engine = i915->engine[RCS];
1206         struct intel_context *ce;
1207         int ret;
1208
1209         ret = i915_mutex_lock_interruptible(&i915->drm);
1210         if (ret)
1211                 return ERR_PTR(ret);
1212
1213         /*
1214          * As the ID is the gtt offset of the context's vma we
1215          * pin the vma to ensure the ID remains fixed.
1216          *
1217          * NB: implied RCS engine...
1218          */
1219         ce = intel_context_pin(ctx, engine);
1220         mutex_unlock(&i915->drm.struct_mutex);
1221         if (IS_ERR(ce))
1222                 return ce;
1223
1224         i915->perf.oa.pinned_ctx = ce;
1225
1226         return ce;
1227 }
1228
1229 /**
1230  * oa_get_render_ctx_id - determine and hold ctx hw id
1231  * @stream: An i915-perf stream opened for OA metrics
1232  *
1233  * Determine the render context hw id, and ensure it remains fixed for the
1234  * lifetime of the stream. This ensures that we don't have to worry about
1235  * updating the context ID in OACONTROL on the fly.
1236  *
1237  * Returns: zero on success or a negative error code
1238  */
1239 static int oa_get_render_ctx_id(struct i915_perf_stream *stream)
1240 {
1241         struct drm_i915_private *i915 = stream->dev_priv;
1242         struct intel_context *ce;
1243
1244         ce = oa_pin_context(i915, stream->ctx);
1245         if (IS_ERR(ce))
1246                 return PTR_ERR(ce);
1247
1248         switch (INTEL_GEN(i915)) {
1249         case 7: {
1250                 /*
1251                  * On Haswell we don't do any post processing of the reports
1252                  * and don't need to use the mask.
1253                  */
1254                 i915->perf.oa.specific_ctx_id = i915_ggtt_offset(ce->state);
1255                 i915->perf.oa.specific_ctx_id_mask = 0;
1256                 break;
1257         }
1258
1259         case 8:
1260         case 9:
1261         case 10:
1262                 if (USES_GUC_SUBMISSION(i915)) {
1263                         /*
1264                          * When using GuC, the context descriptor we write in
1265                          * i915 is read by GuC and rewritten before it's
1266                          * actually written into the hardware. The LRCA is
1267                          * what is put into the context id field of the
1268                          * context descriptor by GuC. Because it's aligned to
1269                          * a page, the lower 12bits are always at 0 and
1270                          * dropped by GuC. They won't be part of the context
1271                          * ID in the OA reports, so squash those lower bits.
1272                          */
1273                         i915->perf.oa.specific_ctx_id =
1274                                 lower_32_bits(ce->lrc_desc) >> 12;
1275
1276                         /*
1277                          * GuC uses the top bit to signal proxy submission, so
1278                          * ignore that bit.
1279                          */
1280                         i915->perf.oa.specific_ctx_id_mask =
1281                                 (1U << (GEN8_CTX_ID_WIDTH - 1)) - 1;
1282                 } else {
1283                         i915->perf.oa.specific_ctx_id_mask =
1284                                 (1U << GEN8_CTX_ID_WIDTH) - 1;
1285                         i915->perf.oa.specific_ctx_id =
1286                                 upper_32_bits(ce->lrc_desc);
1287                         i915->perf.oa.specific_ctx_id &=
1288                                 i915->perf.oa.specific_ctx_id_mask;
1289                 }
1290                 break;
1291
1292         case 11: {
1293                 i915->perf.oa.specific_ctx_id_mask =
1294                         ((1U << GEN11_SW_CTX_ID_WIDTH) - 1) << (GEN11_SW_CTX_ID_SHIFT - 32) |
1295                         ((1U << GEN11_ENGINE_INSTANCE_WIDTH) - 1) << (GEN11_ENGINE_INSTANCE_SHIFT - 32) |
1296                         ((1 << GEN11_ENGINE_CLASS_WIDTH) - 1) << (GEN11_ENGINE_CLASS_SHIFT - 32);
1297                 i915->perf.oa.specific_ctx_id = upper_32_bits(ce->lrc_desc);
1298                 i915->perf.oa.specific_ctx_id &=
1299                         i915->perf.oa.specific_ctx_id_mask;
1300                 break;
1301         }
1302
1303         default:
1304                 MISSING_CASE(INTEL_GEN(i915));
1305         }
1306
1307         DRM_DEBUG_DRIVER("filtering on ctx_id=0x%x ctx_id_mask=0x%x\n",
1308                          i915->perf.oa.specific_ctx_id,
1309                          i915->perf.oa.specific_ctx_id_mask);
1310
1311         return 0;
1312 }
1313
1314 /**
1315  * oa_put_render_ctx_id - counterpart to oa_get_render_ctx_id releases hold
1316  * @stream: An i915-perf stream opened for OA metrics
1317  *
1318  * In case anything needed doing to ensure the context HW ID would remain valid
1319  * for the lifetime of the stream, then that can be undone here.
1320  */
1321 static void oa_put_render_ctx_id(struct i915_perf_stream *stream)
1322 {
1323         struct drm_i915_private *dev_priv = stream->dev_priv;
1324         struct intel_context *ce;
1325
1326         dev_priv->perf.oa.specific_ctx_id = INVALID_CTX_ID;
1327         dev_priv->perf.oa.specific_ctx_id_mask = 0;
1328
1329         ce = fetch_and_zero(&dev_priv->perf.oa.pinned_ctx);
1330         if (ce) {
1331                 mutex_lock(&dev_priv->drm.struct_mutex);
1332                 intel_context_unpin(ce);
1333                 mutex_unlock(&dev_priv->drm.struct_mutex);
1334         }
1335 }
1336
1337 static void
1338 free_oa_buffer(struct drm_i915_private *i915)
1339 {
1340         mutex_lock(&i915->drm.struct_mutex);
1341
1342         i915_vma_unpin_and_release(&i915->perf.oa.oa_buffer.vma,
1343                                    I915_VMA_RELEASE_MAP);
1344
1345         mutex_unlock(&i915->drm.struct_mutex);
1346
1347         i915->perf.oa.oa_buffer.vaddr = NULL;
1348 }
1349
1350 static void i915_oa_stream_destroy(struct i915_perf_stream *stream)
1351 {
1352         struct drm_i915_private *dev_priv = stream->dev_priv;
1353
1354         BUG_ON(stream != dev_priv->perf.oa.exclusive_stream);
1355
1356         /*
1357          * Unset exclusive_stream first, it will be checked while disabling
1358          * the metric set on gen8+.
1359          */
1360         mutex_lock(&dev_priv->drm.struct_mutex);
1361         dev_priv->perf.oa.exclusive_stream = NULL;
1362         dev_priv->perf.oa.ops.disable_metric_set(dev_priv);
1363         mutex_unlock(&dev_priv->drm.struct_mutex);
1364
1365         free_oa_buffer(dev_priv);
1366
1367         intel_uncore_forcewake_put(dev_priv, FORCEWAKE_ALL);
1368         intel_runtime_pm_put(dev_priv);
1369
1370         if (stream->ctx)
1371                 oa_put_render_ctx_id(stream);
1372
1373         put_oa_config(dev_priv, stream->oa_config);
1374
1375         if (dev_priv->perf.oa.spurious_report_rs.missed) {
1376                 DRM_NOTE("%d spurious OA report notices suppressed due to ratelimiting\n",
1377                          dev_priv->perf.oa.spurious_report_rs.missed);
1378         }
1379 }
1380
1381 static void gen7_init_oa_buffer(struct drm_i915_private *dev_priv)
1382 {
1383         u32 gtt_offset = i915_ggtt_offset(dev_priv->perf.oa.oa_buffer.vma);
1384         unsigned long flags;
1385
1386         spin_lock_irqsave(&dev_priv->perf.oa.oa_buffer.ptr_lock, flags);
1387
1388         /* Pre-DevBDW: OABUFFER must be set with counters off,
1389          * before OASTATUS1, but after OASTATUS2
1390          */
1391         I915_WRITE(GEN7_OASTATUS2,
1392                    gtt_offset | GEN7_OASTATUS2_MEM_SELECT_GGTT); /* head */
1393         dev_priv->perf.oa.oa_buffer.head = gtt_offset;
1394
1395         I915_WRITE(GEN7_OABUFFER, gtt_offset);
1396
1397         I915_WRITE(GEN7_OASTATUS1, gtt_offset | OABUFFER_SIZE_16M); /* tail */
1398
1399         /* Mark that we need updated tail pointers to read from... */
1400         dev_priv->perf.oa.oa_buffer.tails[0].offset = INVALID_TAIL_PTR;
1401         dev_priv->perf.oa.oa_buffer.tails[1].offset = INVALID_TAIL_PTR;
1402
1403         spin_unlock_irqrestore(&dev_priv->perf.oa.oa_buffer.ptr_lock, flags);
1404
1405         /* On Haswell we have to track which OASTATUS1 flags we've
1406          * already seen since they can't be cleared while periodic
1407          * sampling is enabled.
1408          */
1409         dev_priv->perf.oa.gen7_latched_oastatus1 = 0;
1410
1411         /* NB: although the OA buffer will initially be allocated
1412          * zeroed via shmfs (and so this memset is redundant when
1413          * first allocating), we may re-init the OA buffer, either
1414          * when re-enabling a stream or in error/reset paths.
1415          *
1416          * The reason we clear the buffer for each re-init is for the
1417          * sanity check in gen7_append_oa_reports() that looks at the
1418          * report-id field to make sure it's non-zero which relies on
1419          * the assumption that new reports are being written to zeroed
1420          * memory...
1421          */
1422         memset(dev_priv->perf.oa.oa_buffer.vaddr, 0, OA_BUFFER_SIZE);
1423
1424         /* Maybe make ->pollin per-stream state if we support multiple
1425          * concurrent streams in the future.
1426          */
1427         dev_priv->perf.oa.pollin = false;
1428 }
1429
1430 static void gen8_init_oa_buffer(struct drm_i915_private *dev_priv)
1431 {
1432         u32 gtt_offset = i915_ggtt_offset(dev_priv->perf.oa.oa_buffer.vma);
1433         unsigned long flags;
1434
1435         spin_lock_irqsave(&dev_priv->perf.oa.oa_buffer.ptr_lock, flags);
1436
1437         I915_WRITE(GEN8_OASTATUS, 0);
1438         I915_WRITE(GEN8_OAHEADPTR, gtt_offset);
1439         dev_priv->perf.oa.oa_buffer.head = gtt_offset;
1440
1441         I915_WRITE(GEN8_OABUFFER_UDW, 0);
1442
1443         /*
1444          * PRM says:
1445          *
1446          *  "This MMIO must be set before the OATAILPTR
1447          *  register and after the OAHEADPTR register. This is
1448          *  to enable proper functionality of the overflow
1449          *  bit."
1450          */
1451         I915_WRITE(GEN8_OABUFFER, gtt_offset |
1452                    OABUFFER_SIZE_16M | GEN8_OABUFFER_MEM_SELECT_GGTT);
1453         I915_WRITE(GEN8_OATAILPTR, gtt_offset & GEN8_OATAILPTR_MASK);
1454
1455         /* Mark that we need updated tail pointers to read from... */
1456         dev_priv->perf.oa.oa_buffer.tails[0].offset = INVALID_TAIL_PTR;
1457         dev_priv->perf.oa.oa_buffer.tails[1].offset = INVALID_TAIL_PTR;
1458
1459         /*
1460          * Reset state used to recognise context switches, affecting which
1461          * reports we will forward to userspace while filtering for a single
1462          * context.
1463          */
1464         dev_priv->perf.oa.oa_buffer.last_ctx_id = INVALID_CTX_ID;
1465
1466         spin_unlock_irqrestore(&dev_priv->perf.oa.oa_buffer.ptr_lock, flags);
1467
1468         /*
1469          * NB: although the OA buffer will initially be allocated
1470          * zeroed via shmfs (and so this memset is redundant when
1471          * first allocating), we may re-init the OA buffer, either
1472          * when re-enabling a stream or in error/reset paths.
1473          *
1474          * The reason we clear the buffer for each re-init is for the
1475          * sanity check in gen8_append_oa_reports() that looks at the
1476          * reason field to make sure it's non-zero which relies on
1477          * the assumption that new reports are being written to zeroed
1478          * memory...
1479          */
1480         memset(dev_priv->perf.oa.oa_buffer.vaddr, 0, OA_BUFFER_SIZE);
1481
1482         /*
1483          * Maybe make ->pollin per-stream state if we support multiple
1484          * concurrent streams in the future.
1485          */
1486         dev_priv->perf.oa.pollin = false;
1487 }
1488
1489 static int alloc_oa_buffer(struct drm_i915_private *dev_priv)
1490 {
1491         struct drm_i915_gem_object *bo;
1492         struct i915_vma *vma;
1493         int ret;
1494
1495         if (WARN_ON(dev_priv->perf.oa.oa_buffer.vma))
1496                 return -ENODEV;
1497
1498         ret = i915_mutex_lock_interruptible(&dev_priv->drm);
1499         if (ret)
1500                 return ret;
1501
1502         BUILD_BUG_ON_NOT_POWER_OF_2(OA_BUFFER_SIZE);
1503         BUILD_BUG_ON(OA_BUFFER_SIZE < SZ_128K || OA_BUFFER_SIZE > SZ_16M);
1504
1505         bo = i915_gem_object_create(dev_priv, OA_BUFFER_SIZE);
1506         if (IS_ERR(bo)) {
1507                 DRM_ERROR("Failed to allocate OA buffer\n");
1508                 ret = PTR_ERR(bo);
1509                 goto unlock;
1510         }
1511
1512         ret = i915_gem_object_set_cache_level(bo, I915_CACHE_LLC);
1513         if (ret)
1514                 goto err_unref;
1515
1516         /* PreHSW required 512K alignment, HSW requires 16M */
1517         vma = i915_gem_object_ggtt_pin(bo, NULL, 0, SZ_16M, 0);
1518         if (IS_ERR(vma)) {
1519                 ret = PTR_ERR(vma);
1520                 goto err_unref;
1521         }
1522         dev_priv->perf.oa.oa_buffer.vma = vma;
1523
1524         dev_priv->perf.oa.oa_buffer.vaddr =
1525                 i915_gem_object_pin_map(bo, I915_MAP_WB);
1526         if (IS_ERR(dev_priv->perf.oa.oa_buffer.vaddr)) {
1527                 ret = PTR_ERR(dev_priv->perf.oa.oa_buffer.vaddr);
1528                 goto err_unpin;
1529         }
1530
1531         dev_priv->perf.oa.ops.init_oa_buffer(dev_priv);
1532
1533         DRM_DEBUG_DRIVER("OA Buffer initialized, gtt offset = 0x%x, vaddr = %p\n",
1534                          i915_ggtt_offset(dev_priv->perf.oa.oa_buffer.vma),
1535                          dev_priv->perf.oa.oa_buffer.vaddr);
1536
1537         goto unlock;
1538
1539 err_unpin:
1540         __i915_vma_unpin(vma);
1541
1542 err_unref:
1543         i915_gem_object_put(bo);
1544
1545         dev_priv->perf.oa.oa_buffer.vaddr = NULL;
1546         dev_priv->perf.oa.oa_buffer.vma = NULL;
1547
1548 unlock:
1549         mutex_unlock(&dev_priv->drm.struct_mutex);
1550         return ret;
1551 }
1552
1553 static void config_oa_regs(struct drm_i915_private *dev_priv,
1554                            const struct i915_oa_reg *regs,
1555                            u32 n_regs)
1556 {
1557         u32 i;
1558
1559         for (i = 0; i < n_regs; i++) {
1560                 const struct i915_oa_reg *reg = regs + i;
1561
1562                 I915_WRITE(reg->addr, reg->value);
1563         }
1564 }
1565
1566 static int hsw_enable_metric_set(struct drm_i915_private *dev_priv,
1567                                  const struct i915_oa_config *oa_config)
1568 {
1569         /* PRM:
1570          *
1571          * OA unit is using “crclk” for its functionality. When trunk
1572          * level clock gating takes place, OA clock would be gated,
1573          * unable to count the events from non-render clock domain.
1574          * Render clock gating must be disabled when OA is enabled to
1575          * count the events from non-render domain. Unit level clock
1576          * gating for RCS should also be disabled.
1577          */
1578         I915_WRITE(GEN7_MISCCPCTL, (I915_READ(GEN7_MISCCPCTL) &
1579                                     ~GEN7_DOP_CLOCK_GATE_ENABLE));
1580         I915_WRITE(GEN6_UCGCTL1, (I915_READ(GEN6_UCGCTL1) |
1581                                   GEN6_CSUNIT_CLOCK_GATE_DISABLE));
1582
1583         config_oa_regs(dev_priv, oa_config->mux_regs, oa_config->mux_regs_len);
1584
1585         /* It apparently takes a fairly long time for a new MUX
1586          * configuration to be be applied after these register writes.
1587          * This delay duration was derived empirically based on the
1588          * render_basic config but hopefully it covers the maximum
1589          * configuration latency.
1590          *
1591          * As a fallback, the checks in _append_oa_reports() to skip
1592          * invalid OA reports do also seem to work to discard reports
1593          * generated before this config has completed - albeit not
1594          * silently.
1595          *
1596          * Unfortunately this is essentially a magic number, since we
1597          * don't currently know of a reliable mechanism for predicting
1598          * how long the MUX config will take to apply and besides
1599          * seeing invalid reports we don't know of a reliable way to
1600          * explicitly check that the MUX config has landed.
1601          *
1602          * It's even possible we've miss characterized the underlying
1603          * problem - it just seems like the simplest explanation why
1604          * a delay at this location would mitigate any invalid reports.
1605          */
1606         usleep_range(15000, 20000);
1607
1608         config_oa_regs(dev_priv, oa_config->b_counter_regs,
1609                        oa_config->b_counter_regs_len);
1610
1611         return 0;
1612 }
1613
1614 static void hsw_disable_metric_set(struct drm_i915_private *dev_priv)
1615 {
1616         I915_WRITE(GEN6_UCGCTL1, (I915_READ(GEN6_UCGCTL1) &
1617                                   ~GEN6_CSUNIT_CLOCK_GATE_DISABLE));
1618         I915_WRITE(GEN7_MISCCPCTL, (I915_READ(GEN7_MISCCPCTL) |
1619                                     GEN7_DOP_CLOCK_GATE_ENABLE));
1620
1621         I915_WRITE(GDT_CHICKEN_BITS, (I915_READ(GDT_CHICKEN_BITS) &
1622                                       ~GT_NOA_ENABLE));
1623 }
1624
1625 /*
1626  * NB: It must always remain pointer safe to run this even if the OA unit
1627  * has been disabled.
1628  *
1629  * It's fine to put out-of-date values into these per-context registers
1630  * in the case that the OA unit has been disabled.
1631  */
1632 static void gen8_update_reg_state_unlocked(struct i915_gem_context *ctx,
1633                                            u32 *reg_state,
1634                                            const struct i915_oa_config *oa_config)
1635 {
1636         struct drm_i915_private *dev_priv = ctx->i915;
1637         u32 ctx_oactxctrl = dev_priv->perf.oa.ctx_oactxctrl_offset;
1638         u32 ctx_flexeu0 = dev_priv->perf.oa.ctx_flexeu0_offset;
1639         /* The MMIO offsets for Flex EU registers aren't contiguous */
1640         i915_reg_t flex_regs[] = {
1641                 EU_PERF_CNTL0,
1642                 EU_PERF_CNTL1,
1643                 EU_PERF_CNTL2,
1644                 EU_PERF_CNTL3,
1645                 EU_PERF_CNTL4,
1646                 EU_PERF_CNTL5,
1647                 EU_PERF_CNTL6,
1648         };
1649         int i;
1650
1651         CTX_REG(reg_state, ctx_oactxctrl, GEN8_OACTXCONTROL,
1652                 (dev_priv->perf.oa.period_exponent << GEN8_OA_TIMER_PERIOD_SHIFT) |
1653                 (dev_priv->perf.oa.periodic ? GEN8_OA_TIMER_ENABLE : 0) |
1654                 GEN8_OA_COUNTER_RESUME);
1655
1656         for (i = 0; i < ARRAY_SIZE(flex_regs); i++) {
1657                 u32 state_offset = ctx_flexeu0 + i * 2;
1658                 u32 mmio = i915_mmio_reg_offset(flex_regs[i]);
1659
1660                 /*
1661                  * This arbitrary default will select the 'EU FPU0 Pipeline
1662                  * Active' event. In the future it's anticipated that there
1663                  * will be an explicit 'No Event' we can select, but not yet...
1664                  */
1665                 u32 value = 0;
1666
1667                 if (oa_config) {
1668                         u32 j;
1669
1670                         for (j = 0; j < oa_config->flex_regs_len; j++) {
1671                                 if (i915_mmio_reg_offset(oa_config->flex_regs[j].addr) == mmio) {
1672                                         value = oa_config->flex_regs[j].value;
1673                                         break;
1674                                 }
1675                         }
1676                 }
1677
1678                 CTX_REG(reg_state, state_offset, flex_regs[i], value);
1679         }
1680 }
1681
1682 /*
1683  * Same as gen8_update_reg_state_unlocked only through the batchbuffer. This
1684  * is only used by the kernel context.
1685  */
1686 static int gen8_emit_oa_config(struct i915_request *rq,
1687                                const struct i915_oa_config *oa_config)
1688 {
1689         struct drm_i915_private *dev_priv = rq->i915;
1690         /* The MMIO offsets for Flex EU registers aren't contiguous */
1691         u32 flex_mmio[] = {
1692                 i915_mmio_reg_offset(EU_PERF_CNTL0),
1693                 i915_mmio_reg_offset(EU_PERF_CNTL1),
1694                 i915_mmio_reg_offset(EU_PERF_CNTL2),
1695                 i915_mmio_reg_offset(EU_PERF_CNTL3),
1696                 i915_mmio_reg_offset(EU_PERF_CNTL4),
1697                 i915_mmio_reg_offset(EU_PERF_CNTL5),
1698                 i915_mmio_reg_offset(EU_PERF_CNTL6),
1699         };
1700         u32 *cs;
1701         int i;
1702
1703         cs = intel_ring_begin(rq, ARRAY_SIZE(flex_mmio) * 2 + 4);
1704         if (IS_ERR(cs))
1705                 return PTR_ERR(cs);
1706
1707         *cs++ = MI_LOAD_REGISTER_IMM(ARRAY_SIZE(flex_mmio) + 1);
1708
1709         *cs++ = i915_mmio_reg_offset(GEN8_OACTXCONTROL);
1710         *cs++ = (dev_priv->perf.oa.period_exponent << GEN8_OA_TIMER_PERIOD_SHIFT) |
1711                 (dev_priv->perf.oa.periodic ? GEN8_OA_TIMER_ENABLE : 0) |
1712                 GEN8_OA_COUNTER_RESUME;
1713
1714         for (i = 0; i < ARRAY_SIZE(flex_mmio); i++) {
1715                 u32 mmio = flex_mmio[i];
1716
1717                 /*
1718                  * This arbitrary default will select the 'EU FPU0 Pipeline
1719                  * Active' event. In the future it's anticipated that there
1720                  * will be an explicit 'No Event' we can select, but not
1721                  * yet...
1722                  */
1723                 u32 value = 0;
1724
1725                 if (oa_config) {
1726                         u32 j;
1727
1728                         for (j = 0; j < oa_config->flex_regs_len; j++) {
1729                                 if (i915_mmio_reg_offset(oa_config->flex_regs[j].addr) == mmio) {
1730                                         value = oa_config->flex_regs[j].value;
1731                                         break;
1732                                 }
1733                         }
1734                 }
1735
1736                 *cs++ = mmio;
1737                 *cs++ = value;
1738         }
1739
1740         *cs++ = MI_NOOP;
1741         intel_ring_advance(rq, cs);
1742
1743         return 0;
1744 }
1745
1746 static int gen8_switch_to_updated_kernel_context(struct drm_i915_private *dev_priv,
1747                                                  const struct i915_oa_config *oa_config)
1748 {
1749         struct intel_engine_cs *engine = dev_priv->engine[RCS];
1750         struct i915_timeline *timeline;
1751         struct i915_request *rq;
1752         int ret;
1753
1754         lockdep_assert_held(&dev_priv->drm.struct_mutex);
1755
1756         i915_retire_requests(dev_priv);
1757
1758         rq = i915_request_alloc(engine, dev_priv->kernel_context);
1759         if (IS_ERR(rq))
1760                 return PTR_ERR(rq);
1761
1762         ret = gen8_emit_oa_config(rq, oa_config);
1763         if (ret) {
1764                 i915_request_add(rq);
1765                 return ret;
1766         }
1767
1768         /* Queue this switch after all other activity */
1769         list_for_each_entry(timeline, &dev_priv->gt.timelines, link) {
1770                 struct i915_request *prev;
1771
1772                 prev = i915_gem_active_raw(&timeline->last_request,
1773                                            &dev_priv->drm.struct_mutex);
1774                 if (prev)
1775                         i915_request_await_dma_fence(rq, &prev->fence);
1776         }
1777
1778         i915_request_add(rq);
1779
1780         return 0;
1781 }
1782
1783 /*
1784  * Manages updating the per-context aspects of the OA stream
1785  * configuration across all contexts.
1786  *
1787  * The awkward consideration here is that OACTXCONTROL controls the
1788  * exponent for periodic sampling which is primarily used for system
1789  * wide profiling where we'd like a consistent sampling period even in
1790  * the face of context switches.
1791  *
1792  * Our approach of updating the register state context (as opposed to
1793  * say using a workaround batch buffer) ensures that the hardware
1794  * won't automatically reload an out-of-date timer exponent even
1795  * transiently before a WA BB could be parsed.
1796  *
1797  * This function needs to:
1798  * - Ensure the currently running context's per-context OA state is
1799  *   updated
1800  * - Ensure that all existing contexts will have the correct per-context
1801  *   OA state if they are scheduled for use.
1802  * - Ensure any new contexts will be initialized with the correct
1803  *   per-context OA state.
1804  *
1805  * Note: it's only the RCS/Render context that has any OA state.
1806  */
1807 static int gen8_configure_all_contexts(struct drm_i915_private *dev_priv,
1808                                        const struct i915_oa_config *oa_config)
1809 {
1810         struct intel_engine_cs *engine = dev_priv->engine[RCS];
1811         struct i915_gem_context *ctx;
1812         int ret;
1813         unsigned int wait_flags = I915_WAIT_LOCKED;
1814
1815         lockdep_assert_held(&dev_priv->drm.struct_mutex);
1816
1817         /* Switch away from any user context. */
1818         ret = gen8_switch_to_updated_kernel_context(dev_priv, oa_config);
1819         if (ret)
1820                 return ret;
1821
1822         /*
1823          * The OA register config is setup through the context image. This image
1824          * might be written to by the GPU on context switch (in particular on
1825          * lite-restore). This means we can't safely update a context's image,
1826          * if this context is scheduled/submitted to run on the GPU.
1827          *
1828          * We could emit the OA register config through the batch buffer but
1829          * this might leave small interval of time where the OA unit is
1830          * configured at an invalid sampling period.
1831          *
1832          * So far the best way to work around this issue seems to be draining
1833          * the GPU from any submitted work.
1834          */
1835         ret = i915_gem_wait_for_idle(dev_priv,
1836                                      wait_flags,
1837                                      MAX_SCHEDULE_TIMEOUT);
1838         if (ret)
1839                 return ret;
1840
1841         /* Update all contexts now that we've stalled the submission. */
1842         list_for_each_entry(ctx, &dev_priv->contexts.list, link) {
1843                 struct intel_context *ce = to_intel_context(ctx, engine);
1844                 u32 *regs;
1845
1846                 /* OA settings will be set upon first use */
1847                 if (!ce->state)
1848                         continue;
1849
1850                 regs = i915_gem_object_pin_map(ce->state->obj, I915_MAP_WB);
1851                 if (IS_ERR(regs))
1852                         return PTR_ERR(regs);
1853
1854                 ce->state->obj->mm.dirty = true;
1855                 regs += LRC_STATE_PN * PAGE_SIZE / sizeof(*regs);
1856
1857                 gen8_update_reg_state_unlocked(ctx, regs, oa_config);
1858
1859                 i915_gem_object_unpin_map(ce->state->obj);
1860         }
1861
1862         return ret;
1863 }
1864
1865 static int gen8_enable_metric_set(struct drm_i915_private *dev_priv,
1866                                   const struct i915_oa_config *oa_config)
1867 {
1868         int ret;
1869
1870         /*
1871          * We disable slice/unslice clock ratio change reports on SKL since
1872          * they are too noisy. The HW generates a lot of redundant reports
1873          * where the ratio hasn't really changed causing a lot of redundant
1874          * work to processes and increasing the chances we'll hit buffer
1875          * overruns.
1876          *
1877          * Although we don't currently use the 'disable overrun' OABUFFER
1878          * feature it's worth noting that clock ratio reports have to be
1879          * disabled before considering to use that feature since the HW doesn't
1880          * correctly block these reports.
1881          *
1882          * Currently none of the high-level metrics we have depend on knowing
1883          * this ratio to normalize.
1884          *
1885          * Note: This register is not power context saved and restored, but
1886          * that's OK considering that we disable RC6 while the OA unit is
1887          * enabled.
1888          *
1889          * The _INCLUDE_CLK_RATIO bit allows the slice/unslice frequency to
1890          * be read back from automatically triggered reports, as part of the
1891          * RPT_ID field.
1892          */
1893         if (IS_GEN(dev_priv, 9, 11)) {
1894                 I915_WRITE(GEN8_OA_DEBUG,
1895                            _MASKED_BIT_ENABLE(GEN9_OA_DEBUG_DISABLE_CLK_RATIO_REPORTS |
1896                                               GEN9_OA_DEBUG_INCLUDE_CLK_RATIO));
1897         }
1898
1899         /*
1900          * Update all contexts prior writing the mux configurations as we need
1901          * to make sure all slices/subslices are ON before writing to NOA
1902          * registers.
1903          */
1904         ret = gen8_configure_all_contexts(dev_priv, oa_config);
1905         if (ret)
1906                 return ret;
1907
1908         config_oa_regs(dev_priv, oa_config->mux_regs, oa_config->mux_regs_len);
1909
1910         config_oa_regs(dev_priv, oa_config->b_counter_regs,
1911                        oa_config->b_counter_regs_len);
1912
1913         return 0;
1914 }
1915
1916 static void gen8_disable_metric_set(struct drm_i915_private *dev_priv)
1917 {
1918         /* Reset all contexts' slices/subslices configurations. */
1919         gen8_configure_all_contexts(dev_priv, NULL);
1920
1921         I915_WRITE(GDT_CHICKEN_BITS, (I915_READ(GDT_CHICKEN_BITS) &
1922                                       ~GT_NOA_ENABLE));
1923 }
1924
1925 static void gen10_disable_metric_set(struct drm_i915_private *dev_priv)
1926 {
1927         /* Reset all contexts' slices/subslices configurations. */
1928         gen8_configure_all_contexts(dev_priv, NULL);
1929
1930         /* Make sure we disable noa to save power. */
1931         I915_WRITE(RPM_CONFIG1,
1932                    I915_READ(RPM_CONFIG1) & ~GEN10_GT_NOA_ENABLE);
1933 }
1934
1935 static void gen7_oa_enable(struct drm_i915_private *dev_priv)
1936 {
1937         struct i915_gem_context *ctx =
1938                         dev_priv->perf.oa.exclusive_stream->ctx;
1939         u32 ctx_id = dev_priv->perf.oa.specific_ctx_id;
1940         bool periodic = dev_priv->perf.oa.periodic;
1941         u32 period_exponent = dev_priv->perf.oa.period_exponent;
1942         u32 report_format = dev_priv->perf.oa.oa_buffer.format;
1943
1944         /*
1945          * Reset buf pointers so we don't forward reports from before now.
1946          *
1947          * Think carefully if considering trying to avoid this, since it
1948          * also ensures status flags and the buffer itself are cleared
1949          * in error paths, and we have checks for invalid reports based
1950          * on the assumption that certain fields are written to zeroed
1951          * memory which this helps maintains.
1952          */
1953         gen7_init_oa_buffer(dev_priv);
1954
1955         I915_WRITE(GEN7_OACONTROL,
1956                    (ctx_id & GEN7_OACONTROL_CTX_MASK) |
1957                    (period_exponent <<
1958                     GEN7_OACONTROL_TIMER_PERIOD_SHIFT) |
1959                    (periodic ? GEN7_OACONTROL_TIMER_ENABLE : 0) |
1960                    (report_format << GEN7_OACONTROL_FORMAT_SHIFT) |
1961                    (ctx ? GEN7_OACONTROL_PER_CTX_ENABLE : 0) |
1962                    GEN7_OACONTROL_ENABLE);
1963 }
1964
1965 static void gen8_oa_enable(struct drm_i915_private *dev_priv)
1966 {
1967         u32 report_format = dev_priv->perf.oa.oa_buffer.format;
1968
1969         /*
1970          * Reset buf pointers so we don't forward reports from before now.
1971          *
1972          * Think carefully if considering trying to avoid this, since it
1973          * also ensures status flags and the buffer itself are cleared
1974          * in error paths, and we have checks for invalid reports based
1975          * on the assumption that certain fields are written to zeroed
1976          * memory which this helps maintains.
1977          */
1978         gen8_init_oa_buffer(dev_priv);
1979
1980         /*
1981          * Note: we don't rely on the hardware to perform single context
1982          * filtering and instead filter on the cpu based on the context-id
1983          * field of reports
1984          */
1985         I915_WRITE(GEN8_OACONTROL, (report_format <<
1986                                     GEN8_OA_REPORT_FORMAT_SHIFT) |
1987                                    GEN8_OA_COUNTER_ENABLE);
1988 }
1989
1990 /**
1991  * i915_oa_stream_enable - handle `I915_PERF_IOCTL_ENABLE` for OA stream
1992  * @stream: An i915 perf stream opened for OA metrics
1993  *
1994  * [Re]enables hardware periodic sampling according to the period configured
1995  * when opening the stream. This also starts a hrtimer that will periodically
1996  * check for data in the circular OA buffer for notifying userspace (e.g.
1997  * during a read() or poll()).
1998  */
1999 static void i915_oa_stream_enable(struct i915_perf_stream *stream)
2000 {
2001         struct drm_i915_private *dev_priv = stream->dev_priv;
2002
2003         dev_priv->perf.oa.ops.oa_enable(dev_priv);
2004
2005         if (dev_priv->perf.oa.periodic)
2006                 hrtimer_start(&dev_priv->perf.oa.poll_check_timer,
2007                               ns_to_ktime(POLL_PERIOD),
2008                               HRTIMER_MODE_REL_PINNED);
2009 }
2010
2011 static void gen7_oa_disable(struct drm_i915_private *dev_priv)
2012 {
2013         I915_WRITE(GEN7_OACONTROL, 0);
2014         if (intel_wait_for_register(dev_priv,
2015                                     GEN7_OACONTROL, GEN7_OACONTROL_ENABLE, 0,
2016                                     50))
2017                 DRM_ERROR("wait for OA to be disabled timed out\n");
2018 }
2019
2020 static void gen8_oa_disable(struct drm_i915_private *dev_priv)
2021 {
2022         I915_WRITE(GEN8_OACONTROL, 0);
2023         if (intel_wait_for_register(dev_priv,
2024                                     GEN8_OACONTROL, GEN8_OA_COUNTER_ENABLE, 0,
2025                                     50))
2026                 DRM_ERROR("wait for OA to be disabled timed out\n");
2027 }
2028
2029 /**
2030  * i915_oa_stream_disable - handle `I915_PERF_IOCTL_DISABLE` for OA stream
2031  * @stream: An i915 perf stream opened for OA metrics
2032  *
2033  * Stops the OA unit from periodically writing counter reports into the
2034  * circular OA buffer. This also stops the hrtimer that periodically checks for
2035  * data in the circular OA buffer, for notifying userspace.
2036  */
2037 static void i915_oa_stream_disable(struct i915_perf_stream *stream)
2038 {
2039         struct drm_i915_private *dev_priv = stream->dev_priv;
2040
2041         dev_priv->perf.oa.ops.oa_disable(dev_priv);
2042
2043         if (dev_priv->perf.oa.periodic)
2044                 hrtimer_cancel(&dev_priv->perf.oa.poll_check_timer);
2045 }
2046
2047 static const struct i915_perf_stream_ops i915_oa_stream_ops = {
2048         .destroy = i915_oa_stream_destroy,
2049         .enable = i915_oa_stream_enable,
2050         .disable = i915_oa_stream_disable,
2051         .wait_unlocked = i915_oa_wait_unlocked,
2052         .poll_wait = i915_oa_poll_wait,
2053         .read = i915_oa_read,
2054 };
2055
2056 /**
2057  * i915_oa_stream_init - validate combined props for OA stream and init
2058  * @stream: An i915 perf stream
2059  * @param: The open parameters passed to `DRM_I915_PERF_OPEN`
2060  * @props: The property state that configures stream (individually validated)
2061  *
2062  * While read_properties_unlocked() validates properties in isolation it
2063  * doesn't ensure that the combination necessarily makes sense.
2064  *
2065  * At this point it has been determined that userspace wants a stream of
2066  * OA metrics, but still we need to further validate the combined
2067  * properties are OK.
2068  *
2069  * If the configuration makes sense then we can allocate memory for
2070  * a circular OA buffer and apply the requested metric set configuration.
2071  *
2072  * Returns: zero on success or a negative error code.
2073  */
2074 static int i915_oa_stream_init(struct i915_perf_stream *stream,
2075                                struct drm_i915_perf_open_param *param,
2076                                struct perf_open_properties *props)
2077 {
2078         struct drm_i915_private *dev_priv = stream->dev_priv;
2079         int format_size;
2080         int ret;
2081
2082         /* If the sysfs metrics/ directory wasn't registered for some
2083          * reason then don't let userspace try their luck with config
2084          * IDs
2085          */
2086         if (!dev_priv->perf.metrics_kobj) {
2087                 DRM_DEBUG("OA metrics weren't advertised via sysfs\n");
2088                 return -EINVAL;
2089         }
2090
2091         if (!(props->sample_flags & SAMPLE_OA_REPORT)) {
2092                 DRM_DEBUG("Only OA report sampling supported\n");
2093                 return -EINVAL;
2094         }
2095
2096         if (!dev_priv->perf.oa.ops.init_oa_buffer) {
2097                 DRM_DEBUG("OA unit not supported\n");
2098                 return -ENODEV;
2099         }
2100
2101         /* To avoid the complexity of having to accurately filter
2102          * counter reports and marshal to the appropriate client
2103          * we currently only allow exclusive access
2104          */
2105         if (dev_priv->perf.oa.exclusive_stream) {
2106                 DRM_DEBUG("OA unit already in use\n");
2107                 return -EBUSY;
2108         }
2109
2110         if (!props->oa_format) {
2111                 DRM_DEBUG("OA report format not specified\n");
2112                 return -EINVAL;
2113         }
2114
2115         /* We set up some ratelimit state to potentially throttle any _NOTES
2116          * about spurious, invalid OA reports which we don't forward to
2117          * userspace.
2118          *
2119          * The initialization is associated with opening the stream (not driver
2120          * init) considering we print a _NOTE about any throttling when closing
2121          * the stream instead of waiting until driver _fini which no one would
2122          * ever see.
2123          *
2124          * Using the same limiting factors as printk_ratelimit()
2125          */
2126         ratelimit_state_init(&dev_priv->perf.oa.spurious_report_rs,
2127                              5 * HZ, 10);
2128         /* Since we use a DRM_NOTE for spurious reports it would be
2129          * inconsistent to let __ratelimit() automatically print a warning for
2130          * throttling.
2131          */
2132         ratelimit_set_flags(&dev_priv->perf.oa.spurious_report_rs,
2133                             RATELIMIT_MSG_ON_RELEASE);
2134
2135         stream->sample_size = sizeof(struct drm_i915_perf_record_header);
2136
2137         format_size = dev_priv->perf.oa.oa_formats[props->oa_format].size;
2138
2139         stream->sample_flags |= SAMPLE_OA_REPORT;
2140         stream->sample_size += format_size;
2141
2142         dev_priv->perf.oa.oa_buffer.format_size = format_size;
2143         if (WARN_ON(dev_priv->perf.oa.oa_buffer.format_size == 0))
2144                 return -EINVAL;
2145
2146         dev_priv->perf.oa.oa_buffer.format =
2147                 dev_priv->perf.oa.oa_formats[props->oa_format].format;
2148
2149         dev_priv->perf.oa.periodic = props->oa_periodic;
2150         if (dev_priv->perf.oa.periodic)
2151                 dev_priv->perf.oa.period_exponent = props->oa_period_exponent;
2152
2153         if (stream->ctx) {
2154                 ret = oa_get_render_ctx_id(stream);
2155                 if (ret) {
2156                         DRM_DEBUG("Invalid context id to filter with\n");
2157                         return ret;
2158                 }
2159         }
2160
2161         ret = get_oa_config(dev_priv, props->metrics_set, &stream->oa_config);
2162         if (ret) {
2163                 DRM_DEBUG("Invalid OA config id=%i\n", props->metrics_set);
2164                 goto err_config;
2165         }
2166
2167         /* PRM - observability performance counters:
2168          *
2169          *   OACONTROL, performance counter enable, note:
2170          *
2171          *   "When this bit is set, in order to have coherent counts,
2172          *   RC6 power state and trunk clock gating must be disabled.
2173          *   This can be achieved by programming MMIO registers as
2174          *   0xA094=0 and 0xA090[31]=1"
2175          *
2176          *   In our case we are expecting that taking pm + FORCEWAKE
2177          *   references will effectively disable RC6.
2178          */
2179         intel_runtime_pm_get(dev_priv);
2180         intel_uncore_forcewake_get(dev_priv, FORCEWAKE_ALL);
2181
2182         ret = alloc_oa_buffer(dev_priv);
2183         if (ret)
2184                 goto err_oa_buf_alloc;
2185
2186         ret = i915_mutex_lock_interruptible(&dev_priv->drm);
2187         if (ret)
2188                 goto err_lock;
2189
2190         ret = dev_priv->perf.oa.ops.enable_metric_set(dev_priv,
2191                                                       stream->oa_config);
2192         if (ret) {
2193                 DRM_DEBUG("Unable to enable metric set\n");
2194                 goto err_enable;
2195         }
2196
2197         stream->ops = &i915_oa_stream_ops;
2198
2199         dev_priv->perf.oa.exclusive_stream = stream;
2200
2201         mutex_unlock(&dev_priv->drm.struct_mutex);
2202
2203         return 0;
2204
2205 err_enable:
2206         dev_priv->perf.oa.ops.disable_metric_set(dev_priv);
2207         mutex_unlock(&dev_priv->drm.struct_mutex);
2208
2209 err_lock:
2210         free_oa_buffer(dev_priv);
2211
2212 err_oa_buf_alloc:
2213         put_oa_config(dev_priv, stream->oa_config);
2214
2215         intel_uncore_forcewake_put(dev_priv, FORCEWAKE_ALL);
2216         intel_runtime_pm_put(dev_priv);
2217
2218 err_config:
2219         if (stream->ctx)
2220                 oa_put_render_ctx_id(stream);
2221
2222         return ret;
2223 }
2224
2225 void i915_oa_init_reg_state(struct intel_engine_cs *engine,
2226                             struct i915_gem_context *ctx,
2227                             u32 *reg_state)
2228 {
2229         struct i915_perf_stream *stream;
2230
2231         if (engine->id != RCS)
2232                 return;
2233
2234         stream = engine->i915->perf.oa.exclusive_stream;
2235         if (stream)
2236                 gen8_update_reg_state_unlocked(ctx, reg_state, stream->oa_config);
2237 }
2238
2239 /**
2240  * i915_perf_read_locked - &i915_perf_stream_ops->read with error normalisation
2241  * @stream: An i915 perf stream
2242  * @file: An i915 perf stream file
2243  * @buf: destination buffer given by userspace
2244  * @count: the number of bytes userspace wants to read
2245  * @ppos: (inout) file seek position (unused)
2246  *
2247  * Besides wrapping &i915_perf_stream_ops->read this provides a common place to
2248  * ensure that if we've successfully copied any data then reporting that takes
2249  * precedence over any internal error status, so the data isn't lost.
2250  *
2251  * For example ret will be -ENOSPC whenever there is more buffered data than
2252  * can be copied to userspace, but that's only interesting if we weren't able
2253  * to copy some data because it implies the userspace buffer is too small to
2254  * receive a single record (and we never split records).
2255  *
2256  * Another case with ret == -EFAULT is more of a grey area since it would seem
2257  * like bad form for userspace to ask us to overrun its buffer, but the user
2258  * knows best:
2259  *
2260  *   http://yarchive.net/comp/linux/partial_reads_writes.html
2261  *
2262  * Returns: The number of bytes copied or a negative error code on failure.
2263  */
2264 static ssize_t i915_perf_read_locked(struct i915_perf_stream *stream,
2265                                      struct file *file,
2266                                      char __user *buf,
2267                                      size_t count,
2268                                      loff_t *ppos)
2269 {
2270         /* Note we keep the offset (aka bytes read) separate from any
2271          * error status so that the final check for whether we return
2272          * the bytes read with a higher precedence than any error (see
2273          * comment below) doesn't need to be handled/duplicated in
2274          * stream->ops->read() implementations.
2275          */
2276         size_t offset = 0;
2277         int ret = stream->ops->read(stream, buf, count, &offset);
2278
2279         return offset ?: (ret ?: -EAGAIN);
2280 }
2281
2282 /**
2283  * i915_perf_read - handles read() FOP for i915 perf stream FDs
2284  * @file: An i915 perf stream file
2285  * @buf: destination buffer given by userspace
2286  * @count: the number of bytes userspace wants to read
2287  * @ppos: (inout) file seek position (unused)
2288  *
2289  * The entry point for handling a read() on a stream file descriptor from
2290  * userspace. Most of the work is left to the i915_perf_read_locked() and
2291  * &i915_perf_stream_ops->read but to save having stream implementations (of
2292  * which we might have multiple later) we handle blocking read here.
2293  *
2294  * We can also consistently treat trying to read from a disabled stream
2295  * as an IO error so implementations can assume the stream is enabled
2296  * while reading.
2297  *
2298  * Returns: The number of bytes copied or a negative error code on failure.
2299  */
2300 static ssize_t i915_perf_read(struct file *file,
2301                               char __user *buf,
2302                               size_t count,
2303                               loff_t *ppos)
2304 {
2305         struct i915_perf_stream *stream = file->private_data;
2306         struct drm_i915_private *dev_priv = stream->dev_priv;
2307         ssize_t ret;
2308
2309         /* To ensure it's handled consistently we simply treat all reads of a
2310          * disabled stream as an error. In particular it might otherwise lead
2311          * to a deadlock for blocking file descriptors...
2312          */
2313         if (!stream->enabled)
2314                 return -EIO;
2315
2316         if (!(file->f_flags & O_NONBLOCK)) {
2317                 /* There's the small chance of false positives from
2318                  * stream->ops->wait_unlocked.
2319                  *
2320                  * E.g. with single context filtering since we only wait until
2321                  * oabuffer has >= 1 report we don't immediately know whether
2322                  * any reports really belong to the current context
2323                  */
2324                 do {
2325                         ret = stream->ops->wait_unlocked(stream);
2326                         if (ret)
2327                                 return ret;
2328
2329                         mutex_lock(&dev_priv->perf.lock);
2330                         ret = i915_perf_read_locked(stream, file,
2331                                                     buf, count, ppos);
2332                         mutex_unlock(&dev_priv->perf.lock);
2333                 } while (ret == -EAGAIN);
2334         } else {
2335                 mutex_lock(&dev_priv->perf.lock);
2336                 ret = i915_perf_read_locked(stream, file, buf, count, ppos);
2337                 mutex_unlock(&dev_priv->perf.lock);
2338         }
2339
2340         /* We allow the poll checking to sometimes report false positive EPOLLIN
2341          * events where we might actually report EAGAIN on read() if there's
2342          * not really any data available. In this situation though we don't
2343          * want to enter a busy loop between poll() reporting a EPOLLIN event
2344          * and read() returning -EAGAIN. Clearing the oa.pollin state here
2345          * effectively ensures we back off until the next hrtimer callback
2346          * before reporting another EPOLLIN event.
2347          */
2348         if (ret >= 0 || ret == -EAGAIN) {
2349                 /* Maybe make ->pollin per-stream state if we support multiple
2350                  * concurrent streams in the future.
2351                  */
2352                 dev_priv->perf.oa.pollin = false;
2353         }
2354
2355         return ret;
2356 }
2357
2358 static enum hrtimer_restart oa_poll_check_timer_cb(struct hrtimer *hrtimer)
2359 {
2360         struct drm_i915_private *dev_priv =
2361                 container_of(hrtimer, typeof(*dev_priv),
2362                              perf.oa.poll_check_timer);
2363
2364         if (oa_buffer_check_unlocked(dev_priv)) {
2365                 dev_priv->perf.oa.pollin = true;
2366                 wake_up(&dev_priv->perf.oa.poll_wq);
2367         }
2368
2369         hrtimer_forward_now(hrtimer, ns_to_ktime(POLL_PERIOD));
2370
2371         return HRTIMER_RESTART;
2372 }
2373
2374 /**
2375  * i915_perf_poll_locked - poll_wait() with a suitable wait queue for stream
2376  * @dev_priv: i915 device instance
2377  * @stream: An i915 perf stream
2378  * @file: An i915 perf stream file
2379  * @wait: poll() state table
2380  *
2381  * For handling userspace polling on an i915 perf stream, this calls through to
2382  * &i915_perf_stream_ops->poll_wait to call poll_wait() with a wait queue that
2383  * will be woken for new stream data.
2384  *
2385  * Note: The &drm_i915_private->perf.lock mutex has been taken to serialize
2386  * with any non-file-operation driver hooks.
2387  *
2388  * Returns: any poll events that are ready without sleeping
2389  */
2390 static __poll_t i915_perf_poll_locked(struct drm_i915_private *dev_priv,
2391                                           struct i915_perf_stream *stream,
2392                                           struct file *file,
2393                                           poll_table *wait)
2394 {
2395         __poll_t events = 0;
2396
2397         stream->ops->poll_wait(stream, file, wait);
2398
2399         /* Note: we don't explicitly check whether there's something to read
2400          * here since this path may be very hot depending on what else
2401          * userspace is polling, or on the timeout in use. We rely solely on
2402          * the hrtimer/oa_poll_check_timer_cb to notify us when there are
2403          * samples to read.
2404          */
2405         if (dev_priv->perf.oa.pollin)
2406                 events |= EPOLLIN;
2407
2408         return events;
2409 }
2410
2411 /**
2412  * i915_perf_poll - call poll_wait() with a suitable wait queue for stream
2413  * @file: An i915 perf stream file
2414  * @wait: poll() state table
2415  *
2416  * For handling userspace polling on an i915 perf stream, this ensures
2417  * poll_wait() gets called with a wait queue that will be woken for new stream
2418  * data.
2419  *
2420  * Note: Implementation deferred to i915_perf_poll_locked()
2421  *
2422  * Returns: any poll events that are ready without sleeping
2423  */
2424 static __poll_t i915_perf_poll(struct file *file, poll_table *wait)
2425 {
2426         struct i915_perf_stream *stream = file->private_data;
2427         struct drm_i915_private *dev_priv = stream->dev_priv;
2428         __poll_t ret;
2429
2430         mutex_lock(&dev_priv->perf.lock);
2431         ret = i915_perf_poll_locked(dev_priv, stream, file, wait);
2432         mutex_unlock(&dev_priv->perf.lock);
2433
2434         return ret;
2435 }
2436
2437 /**
2438  * i915_perf_enable_locked - handle `I915_PERF_IOCTL_ENABLE` ioctl
2439  * @stream: A disabled i915 perf stream
2440  *
2441  * [Re]enables the associated capture of data for this stream.
2442  *
2443  * If a stream was previously enabled then there's currently no intention
2444  * to provide userspace any guarantee about the preservation of previously
2445  * buffered data.
2446  */
2447 static void i915_perf_enable_locked(struct i915_perf_stream *stream)
2448 {
2449         if (stream->enabled)
2450                 return;
2451
2452         /* Allow stream->ops->enable() to refer to this */
2453         stream->enabled = true;
2454
2455         if (stream->ops->enable)
2456                 stream->ops->enable(stream);
2457 }
2458
2459 /**
2460  * i915_perf_disable_locked - handle `I915_PERF_IOCTL_DISABLE` ioctl
2461  * @stream: An enabled i915 perf stream
2462  *
2463  * Disables the associated capture of data for this stream.
2464  *
2465  * The intention is that disabling an re-enabling a stream will ideally be
2466  * cheaper than destroying and re-opening a stream with the same configuration,
2467  * though there are no formal guarantees about what state or buffered data
2468  * must be retained between disabling and re-enabling a stream.
2469  *
2470  * Note: while a stream is disabled it's considered an error for userspace
2471  * to attempt to read from the stream (-EIO).
2472  */
2473 static void i915_perf_disable_locked(struct i915_perf_stream *stream)
2474 {
2475         if (!stream->enabled)
2476                 return;
2477
2478         /* Allow stream->ops->disable() to refer to this */
2479         stream->enabled = false;
2480
2481         if (stream->ops->disable)
2482                 stream->ops->disable(stream);
2483 }
2484
2485 /**
2486  * i915_perf_ioctl - support ioctl() usage with i915 perf stream FDs
2487  * @stream: An i915 perf stream
2488  * @cmd: the ioctl request
2489  * @arg: the ioctl data
2490  *
2491  * Note: The &drm_i915_private->perf.lock mutex has been taken to serialize
2492  * with any non-file-operation driver hooks.
2493  *
2494  * Returns: zero on success or a negative error code. Returns -EINVAL for
2495  * an unknown ioctl request.
2496  */
2497 static long i915_perf_ioctl_locked(struct i915_perf_stream *stream,
2498                                    unsigned int cmd,
2499                                    unsigned long arg)
2500 {
2501         switch (cmd) {
2502         case I915_PERF_IOCTL_ENABLE:
2503                 i915_perf_enable_locked(stream);
2504                 return 0;
2505         case I915_PERF_IOCTL_DISABLE:
2506                 i915_perf_disable_locked(stream);
2507                 return 0;
2508         }
2509
2510         return -EINVAL;
2511 }
2512
2513 /**
2514  * i915_perf_ioctl - support ioctl() usage with i915 perf stream FDs
2515  * @file: An i915 perf stream file
2516  * @cmd: the ioctl request
2517  * @arg: the ioctl data
2518  *
2519  * Implementation deferred to i915_perf_ioctl_locked().
2520  *
2521  * Returns: zero on success or a negative error code. Returns -EINVAL for
2522  * an unknown ioctl request.
2523  */
2524 static long i915_perf_ioctl(struct file *file,
2525                             unsigned int cmd,
2526                             unsigned long arg)
2527 {
2528         struct i915_perf_stream *stream = file->private_data;
2529         struct drm_i915_private *dev_priv = stream->dev_priv;
2530         long ret;
2531
2532         mutex_lock(&dev_priv->perf.lock);
2533         ret = i915_perf_ioctl_locked(stream, cmd, arg);
2534         mutex_unlock(&dev_priv->perf.lock);
2535
2536         return ret;
2537 }
2538
2539 /**
2540  * i915_perf_destroy_locked - destroy an i915 perf stream
2541  * @stream: An i915 perf stream
2542  *
2543  * Frees all resources associated with the given i915 perf @stream, disabling
2544  * any associated data capture in the process.
2545  *
2546  * Note: The &drm_i915_private->perf.lock mutex has been taken to serialize
2547  * with any non-file-operation driver hooks.
2548  */
2549 static void i915_perf_destroy_locked(struct i915_perf_stream *stream)
2550 {
2551         if (stream->enabled)
2552                 i915_perf_disable_locked(stream);
2553
2554         if (stream->ops->destroy)
2555                 stream->ops->destroy(stream);
2556
2557         list_del(&stream->link);
2558
2559         if (stream->ctx)
2560                 i915_gem_context_put(stream->ctx);
2561
2562         kfree(stream);
2563 }
2564
2565 /**
2566  * i915_perf_release - handles userspace close() of a stream file
2567  * @inode: anonymous inode associated with file
2568  * @file: An i915 perf stream file
2569  *
2570  * Cleans up any resources associated with an open i915 perf stream file.
2571  *
2572  * NB: close() can't really fail from the userspace point of view.
2573  *
2574  * Returns: zero on success or a negative error code.
2575  */
2576 static int i915_perf_release(struct inode *inode, struct file *file)
2577 {
2578         struct i915_perf_stream *stream = file->private_data;
2579         struct drm_i915_private *dev_priv = stream->dev_priv;
2580
2581         mutex_lock(&dev_priv->perf.lock);
2582         i915_perf_destroy_locked(stream);
2583         mutex_unlock(&dev_priv->perf.lock);
2584
2585         return 0;
2586 }
2587
2588
2589 static const struct file_operations fops = {
2590         .owner          = THIS_MODULE,
2591         .llseek         = no_llseek,
2592         .release        = i915_perf_release,
2593         .poll           = i915_perf_poll,
2594         .read           = i915_perf_read,
2595         .unlocked_ioctl = i915_perf_ioctl,
2596         /* Our ioctl have no arguments, so it's safe to use the same function
2597          * to handle 32bits compatibility.
2598          */
2599         .compat_ioctl   = i915_perf_ioctl,
2600 };
2601
2602
2603 /**
2604  * i915_perf_open_ioctl_locked - DRM ioctl() for userspace to open a stream FD
2605  * @dev_priv: i915 device instance
2606  * @param: The open parameters passed to 'DRM_I915_PERF_OPEN`
2607  * @props: individually validated u64 property value pairs
2608  * @file: drm file
2609  *
2610  * See i915_perf_ioctl_open() for interface details.
2611  *
2612  * Implements further stream config validation and stream initialization on
2613  * behalf of i915_perf_open_ioctl() with the &drm_i915_private->perf.lock mutex
2614  * taken to serialize with any non-file-operation driver hooks.
2615  *
2616  * Note: at this point the @props have only been validated in isolation and
2617  * it's still necessary to validate that the combination of properties makes
2618  * sense.
2619  *
2620  * In the case where userspace is interested in OA unit metrics then further
2621  * config validation and stream initialization details will be handled by
2622  * i915_oa_stream_init(). The code here should only validate config state that
2623  * will be relevant to all stream types / backends.
2624  *
2625  * Returns: zero on success or a negative error code.
2626  */
2627 static int
2628 i915_perf_open_ioctl_locked(struct drm_i915_private *dev_priv,
2629                             struct drm_i915_perf_open_param *param,
2630                             struct perf_open_properties *props,
2631                             struct drm_file *file)
2632 {
2633         struct i915_gem_context *specific_ctx = NULL;
2634         struct i915_perf_stream *stream = NULL;
2635         unsigned long f_flags = 0;
2636         bool privileged_op = true;
2637         int stream_fd;
2638         int ret;
2639
2640         if (props->single_context) {
2641                 u32 ctx_handle = props->ctx_handle;
2642                 struct drm_i915_file_private *file_priv = file->driver_priv;
2643
2644                 specific_ctx = i915_gem_context_lookup(file_priv, ctx_handle);
2645                 if (!specific_ctx) {
2646                         DRM_DEBUG("Failed to look up context with ID %u for opening perf stream\n",
2647                                   ctx_handle);
2648                         ret = -ENOENT;
2649                         goto err;
2650                 }
2651         }
2652
2653         /*
2654          * On Haswell the OA unit supports clock gating off for a specific
2655          * context and in this mode there's no visibility of metrics for the
2656          * rest of the system, which we consider acceptable for a
2657          * non-privileged client.
2658          *
2659          * For Gen8+ the OA unit no longer supports clock gating off for a
2660          * specific context and the kernel can't securely stop the counters
2661          * from updating as system-wide / global values. Even though we can
2662          * filter reports based on the included context ID we can't block
2663          * clients from seeing the raw / global counter values via
2664          * MI_REPORT_PERF_COUNT commands and so consider it a privileged op to
2665          * enable the OA unit by default.
2666          */
2667         if (IS_HASWELL(dev_priv) && specific_ctx)
2668                 privileged_op = false;
2669
2670         /* Similar to perf's kernel.perf_paranoid_cpu sysctl option
2671          * we check a dev.i915.perf_stream_paranoid sysctl option
2672          * to determine if it's ok to access system wide OA counters
2673          * without CAP_SYS_ADMIN privileges.
2674          */
2675         if (privileged_op &&
2676             i915_perf_stream_paranoid && !capable(CAP_SYS_ADMIN)) {
2677                 DRM_DEBUG("Insufficient privileges to open system-wide i915 perf stream\n");
2678                 ret = -EACCES;
2679                 goto err_ctx;
2680         }
2681
2682         stream = kzalloc(sizeof(*stream), GFP_KERNEL);
2683         if (!stream) {
2684                 ret = -ENOMEM;
2685                 goto err_ctx;
2686         }
2687
2688         stream->dev_priv = dev_priv;
2689         stream->ctx = specific_ctx;
2690
2691         ret = i915_oa_stream_init(stream, param, props);
2692         if (ret)
2693                 goto err_alloc;
2694
2695         /* we avoid simply assigning stream->sample_flags = props->sample_flags
2696          * to have _stream_init check the combination of sample flags more
2697          * thoroughly, but still this is the expected result at this point.
2698          */
2699         if (WARN_ON(stream->sample_flags != props->sample_flags)) {
2700                 ret = -ENODEV;
2701                 goto err_flags;
2702         }
2703
2704         list_add(&stream->link, &dev_priv->perf.streams);
2705
2706         if (param->flags & I915_PERF_FLAG_FD_CLOEXEC)
2707                 f_flags |= O_CLOEXEC;
2708         if (param->flags & I915_PERF_FLAG_FD_NONBLOCK)
2709                 f_flags |= O_NONBLOCK;
2710
2711         stream_fd = anon_inode_getfd("[i915_perf]", &fops, stream, f_flags);
2712         if (stream_fd < 0) {
2713                 ret = stream_fd;
2714                 goto err_open;
2715         }
2716
2717         if (!(param->flags & I915_PERF_FLAG_DISABLED))
2718                 i915_perf_enable_locked(stream);
2719
2720         return stream_fd;
2721
2722 err_open:
2723         list_del(&stream->link);
2724 err_flags:
2725         if (stream->ops->destroy)
2726                 stream->ops->destroy(stream);
2727 err_alloc:
2728         kfree(stream);
2729 err_ctx:
2730         if (specific_ctx)
2731                 i915_gem_context_put(specific_ctx);
2732 err:
2733         return ret;
2734 }
2735
2736 static u64 oa_exponent_to_ns(struct drm_i915_private *dev_priv, int exponent)
2737 {
2738         return div64_u64(1000000000ULL * (2ULL << exponent),
2739                          1000ULL * INTEL_INFO(dev_priv)->cs_timestamp_frequency_khz);
2740 }
2741
2742 /**
2743  * read_properties_unlocked - validate + copy userspace stream open properties
2744  * @dev_priv: i915 device instance
2745  * @uprops: The array of u64 key value pairs given by userspace
2746  * @n_props: The number of key value pairs expected in @uprops
2747  * @props: The stream configuration built up while validating properties
2748  *
2749  * Note this function only validates properties in isolation it doesn't
2750  * validate that the combination of properties makes sense or that all
2751  * properties necessary for a particular kind of stream have been set.
2752  *
2753  * Note that there currently aren't any ordering requirements for properties so
2754  * we shouldn't validate or assume anything about ordering here. This doesn't
2755  * rule out defining new properties with ordering requirements in the future.
2756  */
2757 static int read_properties_unlocked(struct drm_i915_private *dev_priv,
2758                                     u64 __user *uprops,
2759                                     u32 n_props,
2760                                     struct perf_open_properties *props)
2761 {
2762         u64 __user *uprop = uprops;
2763         u32 i;
2764
2765         memset(props, 0, sizeof(struct perf_open_properties));
2766
2767         if (!n_props) {
2768                 DRM_DEBUG("No i915 perf properties given\n");
2769                 return -EINVAL;
2770         }
2771
2772         /* Considering that ID = 0 is reserved and assuming that we don't
2773          * (currently) expect any configurations to ever specify duplicate
2774          * values for a particular property ID then the last _PROP_MAX value is
2775          * one greater than the maximum number of properties we expect to get
2776          * from userspace.
2777          */
2778         if (n_props >= DRM_I915_PERF_PROP_MAX) {
2779                 DRM_DEBUG("More i915 perf properties specified than exist\n");
2780                 return -EINVAL;
2781         }
2782
2783         for (i = 0; i < n_props; i++) {
2784                 u64 oa_period, oa_freq_hz;
2785                 u64 id, value;
2786                 int ret;
2787
2788                 ret = get_user(id, uprop);
2789                 if (ret)
2790                         return ret;
2791
2792                 ret = get_user(value, uprop + 1);
2793                 if (ret)
2794                         return ret;
2795
2796                 if (id == 0 || id >= DRM_I915_PERF_PROP_MAX) {
2797                         DRM_DEBUG("Unknown i915 perf property ID\n");
2798                         return -EINVAL;
2799                 }
2800
2801                 switch ((enum drm_i915_perf_property_id)id) {
2802                 case DRM_I915_PERF_PROP_CTX_HANDLE:
2803                         props->single_context = 1;
2804                         props->ctx_handle = value;
2805                         break;
2806                 case DRM_I915_PERF_PROP_SAMPLE_OA:
2807                         if (value)
2808                                 props->sample_flags |= SAMPLE_OA_REPORT;
2809                         break;
2810                 case DRM_I915_PERF_PROP_OA_METRICS_SET:
2811                         if (value == 0) {
2812                                 DRM_DEBUG("Unknown OA metric set ID\n");
2813                                 return -EINVAL;
2814                         }
2815                         props->metrics_set = value;
2816                         break;
2817                 case DRM_I915_PERF_PROP_OA_FORMAT:
2818                         if (value == 0 || value >= I915_OA_FORMAT_MAX) {
2819                                 DRM_DEBUG("Out-of-range OA report format %llu\n",
2820                                           value);
2821                                 return -EINVAL;
2822                         }
2823                         if (!dev_priv->perf.oa.oa_formats[value].size) {
2824                                 DRM_DEBUG("Unsupported OA report format %llu\n",
2825                                           value);
2826                                 return -EINVAL;
2827                         }
2828                         props->oa_format = value;
2829                         break;
2830                 case DRM_I915_PERF_PROP_OA_EXPONENT:
2831                         if (value > OA_EXPONENT_MAX) {
2832                                 DRM_DEBUG("OA timer exponent too high (> %u)\n",
2833                                          OA_EXPONENT_MAX);
2834                                 return -EINVAL;
2835                         }
2836
2837                         /* Theoretically we can program the OA unit to sample
2838                          * e.g. every 160ns for HSW, 167ns for BDW/SKL or 104ns
2839                          * for BXT. We don't allow such high sampling
2840                          * frequencies by default unless root.
2841                          */
2842
2843                         BUILD_BUG_ON(sizeof(oa_period) != 8);
2844                         oa_period = oa_exponent_to_ns(dev_priv, value);
2845
2846                         /* This check is primarily to ensure that oa_period <=
2847                          * UINT32_MAX (before passing to do_div which only
2848                          * accepts a u32 denominator), but we can also skip
2849                          * checking anything < 1Hz which implicitly can't be
2850                          * limited via an integer oa_max_sample_rate.
2851                          */
2852                         if (oa_period <= NSEC_PER_SEC) {
2853                                 u64 tmp = NSEC_PER_SEC;
2854                                 do_div(tmp, oa_period);
2855                                 oa_freq_hz = tmp;
2856                         } else
2857                                 oa_freq_hz = 0;
2858
2859                         if (oa_freq_hz > i915_oa_max_sample_rate &&
2860                             !capable(CAP_SYS_ADMIN)) {
2861                                 DRM_DEBUG("OA exponent would exceed the max sampling frequency (sysctl dev.i915.oa_max_sample_rate) %uHz without root privileges\n",
2862                                           i915_oa_max_sample_rate);
2863                                 return -EACCES;
2864                         }
2865
2866                         props->oa_periodic = true;
2867                         props->oa_period_exponent = value;
2868                         break;
2869                 case DRM_I915_PERF_PROP_MAX:
2870                         MISSING_CASE(id);
2871                         return -EINVAL;
2872                 }
2873
2874                 uprop += 2;
2875         }
2876
2877         return 0;
2878 }
2879
2880 /**
2881  * i915_perf_open_ioctl - DRM ioctl() for userspace to open a stream FD
2882  * @dev: drm device
2883  * @data: ioctl data copied from userspace (unvalidated)
2884  * @file: drm file
2885  *
2886  * Validates the stream open parameters given by userspace including flags
2887  * and an array of u64 key, value pair properties.
2888  *
2889  * Very little is assumed up front about the nature of the stream being
2890  * opened (for instance we don't assume it's for periodic OA unit metrics). An
2891  * i915-perf stream is expected to be a suitable interface for other forms of
2892  * buffered data written by the GPU besides periodic OA metrics.
2893  *
2894  * Note we copy the properties from userspace outside of the i915 perf
2895  * mutex to avoid an awkward lockdep with mmap_sem.
2896  *
2897  * Most of the implementation details are handled by
2898  * i915_perf_open_ioctl_locked() after taking the &drm_i915_private->perf.lock
2899  * mutex for serializing with any non-file-operation driver hooks.
2900  *
2901  * Return: A newly opened i915 Perf stream file descriptor or negative
2902  * error code on failure.
2903  */
2904 int i915_perf_open_ioctl(struct drm_device *dev, void *data,
2905                          struct drm_file *file)
2906 {
2907         struct drm_i915_private *dev_priv = dev->dev_private;
2908         struct drm_i915_perf_open_param *param = data;
2909         struct perf_open_properties props;
2910         u32 known_open_flags;
2911         int ret;
2912
2913         if (!dev_priv->perf.initialized) {
2914                 DRM_DEBUG("i915 perf interface not available for this system\n");
2915                 return -ENOTSUPP;
2916         }
2917
2918         known_open_flags = I915_PERF_FLAG_FD_CLOEXEC |
2919                            I915_PERF_FLAG_FD_NONBLOCK |
2920                            I915_PERF_FLAG_DISABLED;
2921         if (param->flags & ~known_open_flags) {
2922                 DRM_DEBUG("Unknown drm_i915_perf_open_param flag\n");
2923                 return -EINVAL;
2924         }
2925
2926         ret = read_properties_unlocked(dev_priv,
2927                                        u64_to_user_ptr(param->properties_ptr),
2928                                        param->num_properties,
2929                                        &props);
2930         if (ret)
2931                 return ret;
2932
2933         mutex_lock(&dev_priv->perf.lock);
2934         ret = i915_perf_open_ioctl_locked(dev_priv, param, &props, file);
2935         mutex_unlock(&dev_priv->perf.lock);
2936
2937         return ret;
2938 }
2939
2940 /**
2941  * i915_perf_register - exposes i915-perf to userspace
2942  * @dev_priv: i915 device instance
2943  *
2944  * In particular OA metric sets are advertised under a sysfs metrics/
2945  * directory allowing userspace to enumerate valid IDs that can be
2946  * used to open an i915-perf stream.
2947  */
2948 void i915_perf_register(struct drm_i915_private *dev_priv)
2949 {
2950         int ret;
2951
2952         if (!dev_priv->perf.initialized)
2953                 return;
2954
2955         /* To be sure we're synchronized with an attempted
2956          * i915_perf_open_ioctl(); considering that we register after
2957          * being exposed to userspace.
2958          */
2959         mutex_lock(&dev_priv->perf.lock);
2960
2961         dev_priv->perf.metrics_kobj =
2962                 kobject_create_and_add("metrics",
2963                                        &dev_priv->drm.primary->kdev->kobj);
2964         if (!dev_priv->perf.metrics_kobj)
2965                 goto exit;
2966
2967         sysfs_attr_init(&dev_priv->perf.oa.test_config.sysfs_metric_id.attr);
2968
2969         if (IS_HASWELL(dev_priv)) {
2970                 i915_perf_load_test_config_hsw(dev_priv);
2971         } else if (IS_BROADWELL(dev_priv)) {
2972                 i915_perf_load_test_config_bdw(dev_priv);
2973         } else if (IS_CHERRYVIEW(dev_priv)) {
2974                 i915_perf_load_test_config_chv(dev_priv);
2975         } else if (IS_SKYLAKE(dev_priv)) {
2976                 if (IS_SKL_GT2(dev_priv))
2977                         i915_perf_load_test_config_sklgt2(dev_priv);
2978                 else if (IS_SKL_GT3(dev_priv))
2979                         i915_perf_load_test_config_sklgt3(dev_priv);
2980                 else if (IS_SKL_GT4(dev_priv))
2981                         i915_perf_load_test_config_sklgt4(dev_priv);
2982         } else if (IS_BROXTON(dev_priv)) {
2983                 i915_perf_load_test_config_bxt(dev_priv);
2984         } else if (IS_KABYLAKE(dev_priv)) {
2985                 if (IS_KBL_GT2(dev_priv))
2986                         i915_perf_load_test_config_kblgt2(dev_priv);
2987                 else if (IS_KBL_GT3(dev_priv))
2988                         i915_perf_load_test_config_kblgt3(dev_priv);
2989         } else if (IS_GEMINILAKE(dev_priv)) {
2990                 i915_perf_load_test_config_glk(dev_priv);
2991         } else if (IS_COFFEELAKE(dev_priv)) {
2992                 if (IS_CFL_GT2(dev_priv))
2993                         i915_perf_load_test_config_cflgt2(dev_priv);
2994                 if (IS_CFL_GT3(dev_priv))
2995                         i915_perf_load_test_config_cflgt3(dev_priv);
2996         } else if (IS_CANNONLAKE(dev_priv)) {
2997                 i915_perf_load_test_config_cnl(dev_priv);
2998         } else if (IS_ICELAKE(dev_priv)) {
2999                 i915_perf_load_test_config_icl(dev_priv);
3000         }
3001
3002         if (dev_priv->perf.oa.test_config.id == 0)
3003                 goto sysfs_error;
3004
3005         ret = sysfs_create_group(dev_priv->perf.metrics_kobj,
3006                                  &dev_priv->perf.oa.test_config.sysfs_metric);
3007         if (ret)
3008                 goto sysfs_error;
3009
3010         atomic_set(&dev_priv->perf.oa.test_config.ref_count, 1);
3011
3012         goto exit;
3013
3014 sysfs_error:
3015         kobject_put(dev_priv->perf.metrics_kobj);
3016         dev_priv->perf.metrics_kobj = NULL;
3017
3018 exit:
3019         mutex_unlock(&dev_priv->perf.lock);
3020 }
3021
3022 /**
3023  * i915_perf_unregister - hide i915-perf from userspace
3024  * @dev_priv: i915 device instance
3025  *
3026  * i915-perf state cleanup is split up into an 'unregister' and
3027  * 'deinit' phase where the interface is first hidden from
3028  * userspace by i915_perf_unregister() before cleaning up
3029  * remaining state in i915_perf_fini().
3030  */
3031 void i915_perf_unregister(struct drm_i915_private *dev_priv)
3032 {
3033         if (!dev_priv->perf.metrics_kobj)
3034                 return;
3035
3036         sysfs_remove_group(dev_priv->perf.metrics_kobj,
3037                            &dev_priv->perf.oa.test_config.sysfs_metric);
3038
3039         kobject_put(dev_priv->perf.metrics_kobj);
3040         dev_priv->perf.metrics_kobj = NULL;
3041 }
3042
3043 static bool gen8_is_valid_flex_addr(struct drm_i915_private *dev_priv, u32 addr)
3044 {
3045         static const i915_reg_t flex_eu_regs[] = {
3046                 EU_PERF_CNTL0,
3047                 EU_PERF_CNTL1,
3048                 EU_PERF_CNTL2,
3049                 EU_PERF_CNTL3,
3050                 EU_PERF_CNTL4,
3051                 EU_PERF_CNTL5,
3052                 EU_PERF_CNTL6,
3053         };
3054         int i;
3055
3056         for (i = 0; i < ARRAY_SIZE(flex_eu_regs); i++) {
3057                 if (i915_mmio_reg_offset(flex_eu_regs[i]) == addr)
3058                         return true;
3059         }
3060         return false;
3061 }
3062
3063 static bool gen7_is_valid_b_counter_addr(struct drm_i915_private *dev_priv, u32 addr)
3064 {
3065         return (addr >= i915_mmio_reg_offset(OASTARTTRIG1) &&
3066                 addr <= i915_mmio_reg_offset(OASTARTTRIG8)) ||
3067                 (addr >= i915_mmio_reg_offset(OAREPORTTRIG1) &&
3068                  addr <= i915_mmio_reg_offset(OAREPORTTRIG8)) ||
3069                 (addr >= i915_mmio_reg_offset(OACEC0_0) &&
3070                  addr <= i915_mmio_reg_offset(OACEC7_1));
3071 }
3072
3073 static bool gen7_is_valid_mux_addr(struct drm_i915_private *dev_priv, u32 addr)
3074 {
3075         return addr == i915_mmio_reg_offset(HALF_SLICE_CHICKEN2) ||
3076                 (addr >= i915_mmio_reg_offset(MICRO_BP0_0) &&
3077                  addr <= i915_mmio_reg_offset(NOA_WRITE)) ||
3078                 (addr >= i915_mmio_reg_offset(OA_PERFCNT1_LO) &&
3079                  addr <= i915_mmio_reg_offset(OA_PERFCNT2_HI)) ||
3080                 (addr >= i915_mmio_reg_offset(OA_PERFMATRIX_LO) &&
3081                  addr <= i915_mmio_reg_offset(OA_PERFMATRIX_HI));
3082 }
3083
3084 static bool gen8_is_valid_mux_addr(struct drm_i915_private *dev_priv, u32 addr)
3085 {
3086         return gen7_is_valid_mux_addr(dev_priv, addr) ||
3087                 addr == i915_mmio_reg_offset(WAIT_FOR_RC6_EXIT) ||
3088                 (addr >= i915_mmio_reg_offset(RPM_CONFIG0) &&
3089                  addr <= i915_mmio_reg_offset(NOA_CONFIG(8)));
3090 }
3091
3092 static bool gen10_is_valid_mux_addr(struct drm_i915_private *dev_priv, u32 addr)
3093 {
3094         return gen8_is_valid_mux_addr(dev_priv, addr) ||
3095                 (addr >= i915_mmio_reg_offset(OA_PERFCNT3_LO) &&
3096                  addr <= i915_mmio_reg_offset(OA_PERFCNT4_HI));
3097 }
3098
3099 static bool hsw_is_valid_mux_addr(struct drm_i915_private *dev_priv, u32 addr)
3100 {
3101         return gen7_is_valid_mux_addr(dev_priv, addr) ||
3102                 (addr >= 0x25100 && addr <= 0x2FF90) ||
3103                 (addr >= i915_mmio_reg_offset(HSW_MBVID2_NOA0) &&
3104                  addr <= i915_mmio_reg_offset(HSW_MBVID2_NOA9)) ||
3105                 addr == i915_mmio_reg_offset(HSW_MBVID2_MISR0);
3106 }
3107
3108 static bool chv_is_valid_mux_addr(struct drm_i915_private *dev_priv, u32 addr)
3109 {
3110         return gen7_is_valid_mux_addr(dev_priv, addr) ||
3111                 (addr >= 0x182300 && addr <= 0x1823A4);
3112 }
3113
3114 static uint32_t mask_reg_value(u32 reg, u32 val)
3115 {
3116         /* HALF_SLICE_CHICKEN2 is programmed with a the
3117          * WaDisableSTUnitPowerOptimization workaround. Make sure the value
3118          * programmed by userspace doesn't change this.
3119          */
3120         if (i915_mmio_reg_offset(HALF_SLICE_CHICKEN2) == reg)
3121                 val = val & ~_MASKED_BIT_ENABLE(GEN8_ST_PO_DISABLE);
3122
3123         /* WAIT_FOR_RC6_EXIT has only one bit fullfilling the function
3124          * indicated by its name and a bunch of selection fields used by OA
3125          * configs.
3126          */
3127         if (i915_mmio_reg_offset(WAIT_FOR_RC6_EXIT) == reg)
3128                 val = val & ~_MASKED_BIT_ENABLE(HSW_WAIT_FOR_RC6_EXIT_ENABLE);
3129
3130         return val;
3131 }
3132
3133 static struct i915_oa_reg *alloc_oa_regs(struct drm_i915_private *dev_priv,
3134                                          bool (*is_valid)(struct drm_i915_private *dev_priv, u32 addr),
3135                                          u32 __user *regs,
3136                                          u32 n_regs)
3137 {
3138         struct i915_oa_reg *oa_regs;
3139         int err;
3140         u32 i;
3141
3142         if (!n_regs)
3143                 return NULL;
3144
3145         if (!access_ok(VERIFY_READ, regs, n_regs * sizeof(u32) * 2))
3146                 return ERR_PTR(-EFAULT);
3147
3148         /* No is_valid function means we're not allowing any register to be programmed. */
3149         GEM_BUG_ON(!is_valid);
3150         if (!is_valid)
3151                 return ERR_PTR(-EINVAL);
3152
3153         oa_regs = kmalloc_array(n_regs, sizeof(*oa_regs), GFP_KERNEL);
3154         if (!oa_regs)
3155                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
3156
3157         for (i = 0; i < n_regs; i++) {
3158                 u32 addr, value;
3159
3160                 err = get_user(addr, regs);
3161                 if (err)
3162                         goto addr_err;
3163
3164                 if (!is_valid(dev_priv, addr)) {
3165                         DRM_DEBUG("Invalid oa_reg address: %X\n", addr);
3166                         err = -EINVAL;
3167                         goto addr_err;
3168                 }
3169
3170                 err = get_user(value, regs + 1);
3171                 if (err)
3172                         goto addr_err;
3173
3174                 oa_regs[i].addr = _MMIO(addr);
3175                 oa_regs[i].value = mask_reg_value(addr, value);
3176
3177                 regs += 2;
3178         }
3179
3180         return oa_regs;
3181
3182 addr_err:
3183         kfree(oa_regs);
3184         return ERR_PTR(err);
3185 }
3186
3187 static ssize_t show_dynamic_id(struct device *dev,
3188                                struct device_attribute *attr,
3189                                char *buf)
3190 {
3191         struct i915_oa_config *oa_config =
3192                 container_of(attr, typeof(*oa_config), sysfs_metric_id);
3193
3194         return sprintf(buf, "%d\n", oa_config->id);
3195 }
3196
3197 static int create_dynamic_oa_sysfs_entry(struct drm_i915_private *dev_priv,
3198                                          struct i915_oa_config *oa_config)
3199 {
3200         sysfs_attr_init(&oa_config->sysfs_metric_id.attr);
3201         oa_config->sysfs_metric_id.attr.name = "id";
3202         oa_config->sysfs_metric_id.attr.mode = S_IRUGO;
3203         oa_config->sysfs_metric_id.show = show_dynamic_id;
3204         oa_config->sysfs_metric_id.store = NULL;
3205
3206         oa_config->attrs[0] = &oa_config->sysfs_metric_id.attr;
3207         oa_config->attrs[1] = NULL;
3208
3209         oa_config->sysfs_metric.name = oa_config->uuid;
3210         oa_config->sysfs_metric.attrs = oa_config->attrs;
3211
3212         return sysfs_create_group(dev_priv->perf.metrics_kobj,
3213                                   &oa_config->sysfs_metric);
3214 }
3215
3216 /**
3217  * i915_perf_add_config_ioctl - DRM ioctl() for userspace to add a new OA config
3218  * @dev: drm device
3219  * @data: ioctl data (pointer to struct drm_i915_perf_oa_config) copied from
3220  *        userspace (unvalidated)
3221  * @file: drm file
3222  *
3223  * Validates the submitted OA register to be saved into a new OA config that
3224  * can then be used for programming the OA unit and its NOA network.
3225  *
3226  * Returns: A new allocated config number to be used with the perf open ioctl
3227  * or a negative error code on failure.
3228  */
3229 int i915_perf_add_config_ioctl(struct drm_device *dev, void *data,
3230                                struct drm_file *file)
3231 {
3232         struct drm_i915_private *dev_priv = dev->dev_private;
3233         struct drm_i915_perf_oa_config *args = data;
3234         struct i915_oa_config *oa_config, *tmp;
3235         int err, id;
3236
3237         if (!dev_priv->perf.initialized) {
3238                 DRM_DEBUG("i915 perf interface not available for this system\n");
3239                 return -ENOTSUPP;
3240         }
3241
3242         if (!dev_priv->perf.metrics_kobj) {
3243                 DRM_DEBUG("OA metrics weren't advertised via sysfs\n");
3244                 return -EINVAL;
3245         }
3246
3247         if (i915_perf_stream_paranoid && !capable(CAP_SYS_ADMIN)) {
3248                 DRM_DEBUG("Insufficient privileges to add i915 OA config\n");
3249                 return -EACCES;
3250         }
3251
3252         if ((!args->mux_regs_ptr || !args->n_mux_regs) &&
3253             (!args->boolean_regs_ptr || !args->n_boolean_regs) &&
3254             (!args->flex_regs_ptr || !args->n_flex_regs)) {
3255                 DRM_DEBUG("No OA registers given\n");
3256                 return -EINVAL;
3257         }
3258
3259         oa_config = kzalloc(sizeof(*oa_config), GFP_KERNEL);
3260         if (!oa_config) {
3261                 DRM_DEBUG("Failed to allocate memory for the OA config\n");
3262                 return -ENOMEM;
3263         }
3264
3265         atomic_set(&oa_config->ref_count, 1);
3266
3267         if (!uuid_is_valid(args->uuid)) {
3268                 DRM_DEBUG("Invalid uuid format for OA config\n");
3269                 err = -EINVAL;
3270                 goto reg_err;
3271         }
3272
3273         /* Last character in oa_config->uuid will be 0 because oa_config is
3274          * kzalloc.
3275          */
3276         memcpy(oa_config->uuid, args->uuid, sizeof(args->uuid));
3277
3278         oa_config->mux_regs_len = args->n_mux_regs;
3279         oa_config->mux_regs =
3280                 alloc_oa_regs(dev_priv,
3281                               dev_priv->perf.oa.ops.is_valid_mux_reg,
3282                               u64_to_user_ptr(args->mux_regs_ptr),
3283                               args->n_mux_regs);
3284
3285         if (IS_ERR(oa_config->mux_regs)) {
3286                 DRM_DEBUG("Failed to create OA config for mux_regs\n");
3287                 err = PTR_ERR(oa_config->mux_regs);
3288                 goto reg_err;
3289         }
3290
3291         oa_config->b_counter_regs_len = args->n_boolean_regs;
3292         oa_config->b_counter_regs =
3293                 alloc_oa_regs(dev_priv,
3294                               dev_priv->perf.oa.ops.is_valid_b_counter_reg,
3295                               u64_to_user_ptr(args->boolean_regs_ptr),
3296                               args->n_boolean_regs);
3297
3298         if (IS_ERR(oa_config->b_counter_regs)) {
3299                 DRM_DEBUG("Failed to create OA config for b_counter_regs\n");
3300                 err = PTR_ERR(oa_config->b_counter_regs);
3301                 goto reg_err;
3302         }
3303
3304         if (INTEL_GEN(dev_priv) < 8) {
3305                 if (args->n_flex_regs != 0) {
3306                         err = -EINVAL;
3307                         goto reg_err;
3308                 }
3309         } else {
3310                 oa_config->flex_regs_len = args->n_flex_regs;
3311                 oa_config->flex_regs =
3312                         alloc_oa_regs(dev_priv,
3313                                       dev_priv->perf.oa.ops.is_valid_flex_reg,
3314                                       u64_to_user_ptr(args->flex_regs_ptr),
3315                                       args->n_flex_regs);
3316
3317                 if (IS_ERR(oa_config->flex_regs)) {
3318                         DRM_DEBUG("Failed to create OA config for flex_regs\n");
3319                         err = PTR_ERR(oa_config->flex_regs);
3320                         goto reg_err;
3321                 }
3322         }
3323
3324         err = mutex_lock_interruptible(&dev_priv->perf.metrics_lock);
3325         if (err)
3326                 goto reg_err;
3327
3328         /* We shouldn't have too many configs, so this iteration shouldn't be
3329          * too costly.
3330          */
3331         idr_for_each_entry(&dev_priv->perf.metrics_idr, tmp, id) {
3332                 if (!strcmp(tmp->uuid, oa_config->uuid)) {
3333                         DRM_DEBUG("OA config already exists with this uuid\n");
3334                         err = -EADDRINUSE;
3335                         goto sysfs_err;
3336                 }
3337         }
3338
3339         err = create_dynamic_oa_sysfs_entry(dev_priv, oa_config);
3340         if (err) {
3341                 DRM_DEBUG("Failed to create sysfs entry for OA config\n");
3342                 goto sysfs_err;
3343         }
3344
3345         /* Config id 0 is invalid, id 1 for kernel stored test config. */
3346         oa_config->id = idr_alloc(&dev_priv->perf.metrics_idr,
3347                                   oa_config, 2,
3348                                   0, GFP_KERNEL);
3349         if (oa_config->id < 0) {
3350                 DRM_DEBUG("Failed to create sysfs entry for OA config\n");
3351                 err = oa_config->id;
3352                 goto sysfs_err;
3353         }
3354
3355         mutex_unlock(&dev_priv->perf.metrics_lock);
3356
3357         DRM_DEBUG("Added config %s id=%i\n", oa_config->uuid, oa_config->id);
3358
3359         return oa_config->id;
3360
3361 sysfs_err:
3362         mutex_unlock(&dev_priv->perf.metrics_lock);
3363 reg_err:
3364         put_oa_config(dev_priv, oa_config);
3365         DRM_DEBUG("Failed to add new OA config\n");
3366         return err;
3367 }
3368
3369 /**
3370  * i915_perf_remove_config_ioctl - DRM ioctl() for userspace to remove an OA config
3371  * @dev: drm device
3372  * @data: ioctl data (pointer to u64 integer) copied from userspace
3373  * @file: drm file
3374  *
3375  * Configs can be removed while being used, the will stop appearing in sysfs
3376  * and their content will be freed when the stream using the config is closed.
3377  *
3378  * Returns: 0 on success or a negative error code on failure.
3379  */
3380 int i915_perf_remove_config_ioctl(struct drm_device *dev, void *data,
3381                                   struct drm_file *file)
3382 {
3383         struct drm_i915_private *dev_priv = dev->dev_private;
3384         u64 *arg = data;
3385         struct i915_oa_config *oa_config;
3386         int ret;
3387
3388         if (!dev_priv->perf.initialized) {
3389                 DRM_DEBUG("i915 perf interface not available for this system\n");
3390                 return -ENOTSUPP;
3391         }
3392
3393         if (i915_perf_stream_paranoid && !capable(CAP_SYS_ADMIN)) {
3394                 DRM_DEBUG("Insufficient privileges to remove i915 OA config\n");
3395                 return -EACCES;
3396         }
3397
3398         ret = mutex_lock_interruptible(&dev_priv->perf.metrics_lock);
3399         if (ret)
3400                 goto lock_err;
3401
3402         oa_config = idr_find(&dev_priv->perf.metrics_idr, *arg);
3403         if (!oa_config) {
3404                 DRM_DEBUG("Failed to remove unknown OA config\n");
3405                 ret = -ENOENT;
3406                 goto config_err;
3407         }
3408
3409         GEM_BUG_ON(*arg != oa_config->id);
3410
3411         sysfs_remove_group(dev_priv->perf.metrics_kobj,
3412                            &oa_config->sysfs_metric);
3413
3414         idr_remove(&dev_priv->perf.metrics_idr, *arg);
3415
3416         DRM_DEBUG("Removed config %s id=%i\n", oa_config->uuid, oa_config->id);
3417
3418         put_oa_config(dev_priv, oa_config);
3419
3420 config_err:
3421         mutex_unlock(&dev_priv->perf.metrics_lock);
3422 lock_err:
3423         return ret;
3424 }
3425
3426 static struct ctl_table oa_table[] = {
3427         {
3428          .procname = "perf_stream_paranoid",
3429          .data = &i915_perf_stream_paranoid,
3430          .maxlen = sizeof(i915_perf_stream_paranoid),
3431          .mode = 0644,
3432          .proc_handler = proc_dointvec_minmax,
3433          .extra1 = &zero,
3434          .extra2 = &one,
3435          },
3436         {
3437          .procname = "oa_max_sample_rate",
3438          .data = &i915_oa_max_sample_rate,
3439          .maxlen = sizeof(i915_oa_max_sample_rate),
3440          .mode = 0644,
3441          .proc_handler = proc_dointvec_minmax,
3442          .extra1 = &zero,
3443          .extra2 = &oa_sample_rate_hard_limit,
3444          },
3445         {}
3446 };
3447
3448 static struct ctl_table i915_root[] = {
3449         {
3450          .procname = "i915",
3451          .maxlen = 0,
3452          .mode = 0555,
3453          .child = oa_table,
3454          },
3455         {}
3456 };
3457
3458 static struct ctl_table dev_root[] = {
3459         {
3460          .procname = "dev",
3461          .maxlen = 0,
3462          .mode = 0555,
3463          .child = i915_root,
3464          },
3465         {}
3466 };
3467
3468 /**
3469  * i915_perf_init - initialize i915-perf state on module load
3470  * @dev_priv: i915 device instance
3471  *
3472  * Initializes i915-perf state without exposing anything to userspace.
3473  *
3474  * Note: i915-perf initialization is split into an 'init' and 'register'
3475  * phase with the i915_perf_register() exposing state to userspace.
3476  */
3477 void i915_perf_init(struct drm_i915_private *dev_priv)
3478 {
3479         if (IS_HASWELL(dev_priv)) {
3480                 dev_priv->perf.oa.ops.is_valid_b_counter_reg =
3481                         gen7_is_valid_b_counter_addr;
3482                 dev_priv->perf.oa.ops.is_valid_mux_reg =
3483                         hsw_is_valid_mux_addr;
3484                 dev_priv->perf.oa.ops.is_valid_flex_reg = NULL;
3485                 dev_priv->perf.oa.ops.init_oa_buffer = gen7_init_oa_buffer;
3486                 dev_priv->perf.oa.ops.enable_metric_set = hsw_enable_metric_set;
3487                 dev_priv->perf.oa.ops.disable_metric_set = hsw_disable_metric_set;
3488                 dev_priv->perf.oa.ops.oa_enable = gen7_oa_enable;
3489                 dev_priv->perf.oa.ops.oa_disable = gen7_oa_disable;
3490                 dev_priv->perf.oa.ops.read = gen7_oa_read;
3491                 dev_priv->perf.oa.ops.oa_hw_tail_read =
3492                         gen7_oa_hw_tail_read;
3493
3494                 dev_priv->perf.oa.oa_formats = hsw_oa_formats;
3495         } else if (HAS_LOGICAL_RING_CONTEXTS(dev_priv)) {
3496                 /* Note: that although we could theoretically also support the
3497                  * legacy ringbuffer mode on BDW (and earlier iterations of
3498                  * this driver, before upstreaming did this) it didn't seem
3499                  * worth the complexity to maintain now that BDW+ enable
3500                  * execlist mode by default.
3501                  */
3502                 dev_priv->perf.oa.oa_formats = gen8_plus_oa_formats;
3503
3504                 dev_priv->perf.oa.ops.init_oa_buffer = gen8_init_oa_buffer;
3505                 dev_priv->perf.oa.ops.oa_enable = gen8_oa_enable;
3506                 dev_priv->perf.oa.ops.oa_disable = gen8_oa_disable;
3507                 dev_priv->perf.oa.ops.read = gen8_oa_read;
3508                 dev_priv->perf.oa.ops.oa_hw_tail_read = gen8_oa_hw_tail_read;
3509
3510                 if (IS_GEN8(dev_priv) || IS_GEN9(dev_priv)) {
3511                         dev_priv->perf.oa.ops.is_valid_b_counter_reg =
3512                                 gen7_is_valid_b_counter_addr;
3513                         dev_priv->perf.oa.ops.is_valid_mux_reg =
3514                                 gen8_is_valid_mux_addr;
3515                         dev_priv->perf.oa.ops.is_valid_flex_reg =
3516                                 gen8_is_valid_flex_addr;
3517
3518                         if (IS_CHERRYVIEW(dev_priv)) {
3519                                 dev_priv->perf.oa.ops.is_valid_mux_reg =
3520                                         chv_is_valid_mux_addr;
3521                         }
3522
3523                         dev_priv->perf.oa.ops.enable_metric_set = gen8_enable_metric_set;
3524                         dev_priv->perf.oa.ops.disable_metric_set = gen8_disable_metric_set;
3525
3526                         if (IS_GEN8(dev_priv)) {
3527                                 dev_priv->perf.oa.ctx_oactxctrl_offset = 0x120;
3528                                 dev_priv->perf.oa.ctx_flexeu0_offset = 0x2ce;
3529
3530                                 dev_priv->perf.oa.gen8_valid_ctx_bit = (1<<25);
3531                         } else {
3532                                 dev_priv->perf.oa.ctx_oactxctrl_offset = 0x128;
3533                                 dev_priv->perf.oa.ctx_flexeu0_offset = 0x3de;
3534
3535                                 dev_priv->perf.oa.gen8_valid_ctx_bit = (1<<16);
3536                         }
3537                 } else if (IS_GEN(dev_priv, 10, 11)) {
3538                         dev_priv->perf.oa.ops.is_valid_b_counter_reg =
3539                                 gen7_is_valid_b_counter_addr;
3540                         dev_priv->perf.oa.ops.is_valid_mux_reg =
3541                                 gen10_is_valid_mux_addr;
3542                         dev_priv->perf.oa.ops.is_valid_flex_reg =
3543                                 gen8_is_valid_flex_addr;
3544
3545                         dev_priv->perf.oa.ops.enable_metric_set = gen8_enable_metric_set;
3546                         dev_priv->perf.oa.ops.disable_metric_set = gen10_disable_metric_set;
3547
3548                         dev_priv->perf.oa.ctx_oactxctrl_offset = 0x128;
3549                         dev_priv->perf.oa.ctx_flexeu0_offset = 0x3de;
3550
3551                         dev_priv->perf.oa.gen8_valid_ctx_bit = (1<<16);
3552                 }
3553         }
3554
3555         if (dev_priv->perf.oa.ops.enable_metric_set) {
3556                 hrtimer_init(&dev_priv->perf.oa.poll_check_timer,
3557                                 CLOCK_MONOTONIC, HRTIMER_MODE_REL);
3558                 dev_priv->perf.oa.poll_check_timer.function = oa_poll_check_timer_cb;
3559                 init_waitqueue_head(&dev_priv->perf.oa.poll_wq);
3560
3561                 INIT_LIST_HEAD(&dev_priv->perf.streams);
3562                 mutex_init(&dev_priv->perf.lock);
3563                 spin_lock_init(&dev_priv->perf.oa.oa_buffer.ptr_lock);
3564
3565                 oa_sample_rate_hard_limit = 1000 *
3566                         (INTEL_INFO(dev_priv)->cs_timestamp_frequency_khz / 2);
3567                 dev_priv->perf.sysctl_header = register_sysctl_table(dev_root);
3568
3569                 mutex_init(&dev_priv->perf.metrics_lock);
3570                 idr_init(&dev_priv->perf.metrics_idr);
3571
3572                 dev_priv->perf.initialized = true;
3573         }
3574 }
3575
3576 static int destroy_config(int id, void *p, void *data)
3577 {
3578         struct drm_i915_private *dev_priv = data;
3579         struct i915_oa_config *oa_config = p;
3580
3581         put_oa_config(dev_priv, oa_config);
3582
3583         return 0;
3584 }
3585
3586 /**
3587  * i915_perf_fini - Counter part to i915_perf_init()
3588  * @dev_priv: i915 device instance
3589  */
3590 void i915_perf_fini(struct drm_i915_private *dev_priv)
3591 {
3592         if (!dev_priv->perf.initialized)
3593                 return;
3594
3595         idr_for_each(&dev_priv->perf.metrics_idr, destroy_config, dev_priv);
3596         idr_destroy(&dev_priv->perf.metrics_idr);
3597
3598         unregister_sysctl_table(dev_priv->perf.sysctl_header);
3599
3600         memset(&dev_priv->perf.oa.ops, 0, sizeof(dev_priv->perf.oa.ops));
3601
3602         dev_priv->perf.initialized = false;
3603 }