tests/gem_reloc_vs_gpu.c

   1 /*
   2  * Copyright © 2011,2013 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  *    Daniel Vetter <daniel.vetter@ffwll.ch>
  25  *
  26  */
  27
  28 #define _GNU_SOURCE
  29 #include <stdlib.h>
  30 #include <stdio.h>
  31 #include <string.h>
  32 #include <fcntl.h>
  33 #include <inttypes.h>
  34 #include <errno.h>
  35 #include <sys/stat.h>
  36 #include <sys/time.h>
  37 #include <signal.h>
  38 #include <sys/wait.h>
  39
  40 #include <drm.h>
  41
  42 #include "ioctl_wrappers.h"
  43 #include "drmtest.h"
  44 #include "intel_chipset.h"
  45 #include "intel_io.h"
  46 #include "igt_debugfs.h"
  47 #include "igt_aux.h"
  48
  49 /*
  50  * Testcase: Kernel relocations vs. gpu races
  51  *
  52  */
  53
  54 static drm_intel_bufmgr *bufmgr;
  55 struct intel_batchbuffer *batch;
  56
  57 uint32_t blob[2048*2048];
  58 #define NUM_TARGET_BOS 16
  59 drm_intel_bo *pc_target_bo[NUM_TARGET_BOS];
  60 drm_intel_bo *dummy_bo;
  61 drm_intel_bo *special_bo;
  62 uint32_t devid;
  63 int special_reloc_ofs;
  64 int special_batch_len;
  65
  66 static void create_special_bo(void)
  67 {
  68         uint32_t data[1024];
  69         int len = 0;
  70         int small_pitch = 64;
  71 #define BATCH(dw) data[len++] = (dw);
  72
  73         memset(data, 0, 4096);
  74         special_bo = drm_intel_bo_alloc(bufmgr, "special batch", 4096, 4096);
  75
  76         if (intel_gen(devid) >= 8) {
  77                 BATCH(MI_NOOP);
  78                 BATCH(XY_COLOR_BLT_CMD_NOLEN | 5 |
  79                                 COLOR_BLT_WRITE_ALPHA | XY_COLOR_BLT_WRITE_RGB);
  80         } else {
  81                 BATCH(XY_COLOR_BLT_CMD_NOLEN | 4 |
  82                                 COLOR_BLT_WRITE_ALPHA | XY_COLOR_BLT_WRITE_RGB);
  83         }
  84
  85         BATCH((3 << 24) | (0xf0 << 16) | small_pitch);
  86         BATCH(0);
  87         BATCH(1 << 16 | 1);
  88         special_reloc_ofs = 4*len;
  89         BATCH(0);
  90         if (intel_gen(devid) >= 8)
  91                 BATCH(0);
  92         BATCH(0xdeadbeef);
  93
  94 #define CMD_POLY_STIPPLE_OFFSET       0x7906
  95         /* batchbuffer end */
  96         if (IS_GEN5(batch->devid)) {
  97                 BATCH(CMD_POLY_STIPPLE_OFFSET << 16);
  98                 BATCH(0);
  99         }
 100         igt_assert(len % 2 == 0);
 101         BATCH(MI_NOOP);
 102         BATCH(MI_BATCH_BUFFER_END);
 103
 104         drm_intel_bo_subdata(special_bo, 0, 4096, data);
 105         special_batch_len = len*4;
 106 }
 107
 108 static void emit_dummy_load(int pitch)
 109 {
 110         int i;
 111         uint32_t tile_flags = 0;
 112
 113         if (IS_965(devid)) {
 114                 pitch /= 4;
 115                 tile_flags = XY_SRC_COPY_BLT_SRC_TILED |
 116                         XY_SRC_COPY_BLT_DST_TILED;
 117         }
 118
 119         for (i = 0; i < 10; i++) {
 120                 BLIT_COPY_BATCH_START(devid, tile_flags);
 121                 OUT_BATCH((3 << 24) | /* 32 bits */
 122                           (0xcc << 16) | /* copy ROP */
 123                           pitch);
 124                 OUT_BATCH(0 << 16 | 1024);
 125                 OUT_BATCH((2048) << 16 | (2048));
 126                 OUT_RELOC_FENCED(dummy_bo, I915_GEM_DOMAIN_RENDER, I915_GEM_DOMAIN_RENDER, 0);
 127                 BLIT_RELOC_UDW(devid);
 128                 OUT_BATCH(0 << 16 | 0);
 129                 OUT_BATCH(pitch);
 130                 OUT_RELOC_FENCED(dummy_bo, I915_GEM_DOMAIN_RENDER, 0, 0);
 131                 BLIT_RELOC_UDW(devid);
 132                 ADVANCE_BATCH();
 133
 134                 if (intel_gen(devid) >= 6) {
 135                         BEGIN_BATCH(3);
 136                         OUT_BATCH(XY_SETUP_CLIP_BLT_CMD);
 137                         OUT_BATCH(0);
 138                         OUT_BATCH(0);
 139                         ADVANCE_BATCH();
 140                 }
 141         }
 142         intel_batchbuffer_flush(batch);
 143 }
 144
 145 static void faulting_reloc_and_emit(int fd, drm_intel_bo *target_bo)
 146 {
 147         struct drm_i915_gem_execbuffer2 execbuf;
 148         struct drm_i915_gem_exec_object2 exec[2];
 149         struct drm_i915_gem_relocation_entry reloc[1];
 150         uint32_t handle_relocs;
 151         void *gtt_relocs;
 152         int ring;
 153
 154         if (intel_gen(devid) >= 6)
 155                 ring = I915_EXEC_BLT;
 156         else
 157                 ring = 0;
 158
 159         exec[0].handle = target_bo->handle;
 160         exec[0].relocation_count = 0;
 161         exec[0].relocs_ptr = 0;
 162         exec[0].alignment = 0;
 163         exec[0].offset = 0;
 164         exec[0].flags = 0;
 165         exec[0].rsvd1 = 0;
 166         exec[0].rsvd2 = 0;
 167
 168         reloc[0].offset = special_reloc_ofs;
 169         reloc[0].delta = 0;
 170         reloc[0].target_handle = target_bo->handle;
 171         reloc[0].read_domains = I915_GEM_DOMAIN_RENDER;
 172         reloc[0].write_domain = I915_GEM_DOMAIN_RENDER;
 173         reloc[0].presumed_offset = 0;
 174
 175         handle_relocs = gem_create(fd, 4096);
 176         gem_write(fd, handle_relocs, 0, reloc, sizeof(reloc));
 177         gtt_relocs = gem_mmap(fd, handle_relocs, 4096,
 178                               PROT_READ | PROT_WRITE);
 179         igt_assert(gtt_relocs);
 180
 181         exec[1].handle = special_bo->handle;
 182         exec[1].relocation_count = 1;
 183         /* A newly mmap gtt bo will fault on first access. */
 184         exec[1].relocs_ptr = (uintptr_t)gtt_relocs;
 185         exec[1].alignment = 0;
 186         exec[1].offset = 0;
 187         exec[1].flags = 0;
 188         exec[1].rsvd1 = 0;
 189         exec[1].rsvd2 = 0;
 190
 191         execbuf.buffers_ptr = (uintptr_t)exec;
 192         execbuf.buffer_count = 2;
 193         execbuf.batch_start_offset = 0;
 194         execbuf.batch_len = special_batch_len;
 195         execbuf.cliprects_ptr = 0;
 196         execbuf.num_cliprects = 0;
 197         execbuf.DR1 = 0;
 198         execbuf.DR4 = 0;
 199         execbuf.flags = ring;
 200         i915_execbuffer2_set_context_id(execbuf, 0);
 201         execbuf.rsvd2 = 0;
 202
 203         gem_execbuf(fd, &execbuf);
 204
 205         gem_close(fd, handle_relocs);
 206 }
 207
 208 static void reloc_and_emit(int fd, drm_intel_bo *target_bo)
 209 {
 210         int ring;
 211
 212         if (intel_gen(devid) >= 6)
 213                 ring = I915_EXEC_BLT;
 214         else
 215                 ring = 0;
 216
 217         drm_intel_bo_emit_reloc(special_bo, special_reloc_ofs,
 218                                 target_bo,
 219                                 0,
 220                                 I915_GEM_DOMAIN_RENDER,
 221                                 I915_GEM_DOMAIN_RENDER);
 222         drm_intel_bo_mrb_exec(special_bo, special_batch_len, NULL,
 223                               0, 0, ring);
 224
 225 }
 226
 227 static void do_test(int fd, bool faulting_reloc)
 228 {
 229         uint32_t tiling_mode = I915_TILING_X;
 230         unsigned long pitch, act_size;
 231         uint32_t test;
 232         int i;
 233
 234         if (faulting_reloc)
 235                 igt_disable_prefault();
 236
 237         act_size = 2048;
 238         dummy_bo = drm_intel_bo_alloc_tiled(bufmgr, "tiled dummy_bo", act_size, act_size,
 239                                       4, &tiling_mode, &pitch, 0);
 240
 241         drm_intel_bo_subdata(dummy_bo, 0, act_size*act_size*4, blob);
 242
 243         create_special_bo();
 244
 245         for (i = 0; i < NUM_TARGET_BOS; i++) {
 246                 pc_target_bo[i] = drm_intel_bo_alloc(bufmgr, "special batch", 4096, 4096);
 247                 emit_dummy_load(pitch);
 248                 igt_assert(pc_target_bo[i]->offset == 0);
 249
 250                 if (faulting_reloc)
 251                         faulting_reloc_and_emit(fd, pc_target_bo[i]);
 252                 else
 253                         reloc_and_emit(fd, pc_target_bo[i]);
 254         }
 255
 256         /* Only check at the end to avoid unnecessary synchronous behaviour. */
 257         for (i = 0; i < NUM_TARGET_BOS; i++) {
 258                 drm_intel_bo_get_subdata(pc_target_bo[i], 0, 4, &test);
 259                 igt_assert_f(test == 0xdeadbeef,
 260                              "mismatch in buffer %i: 0x%08x instead of 0xdeadbeef\n", i, test);
 261                 drm_intel_bo_unreference(pc_target_bo[i]);
 262         }
 263
 264         drm_intel_gem_bo_map_gtt(dummy_bo);
 265         drm_intel_gem_bo_unmap_gtt(dummy_bo);
 266
 267         drm_intel_bo_unreference(special_bo);
 268         drm_intel_bo_unreference(dummy_bo);
 269
 270         if (faulting_reloc)
 271                 igt_enable_prefault();
 272 }
 273
 274 #define INTERRUPT       (1 << 0)
 275 #define FAULTING        (1 << 1)
 276 #define THRASH          (1 << 2)
 277 #define THRASH_INACTIVE (1 << 3)
 278 #define ALL_FLAGS       (INTERRUPT | FAULTING | THRASH | THRASH_INACTIVE)
 279 static void do_forked_test(int fd, unsigned flags)
 280 {
 281         int num_threads = sysconf(_SC_NPROCESSORS_ONLN);
 282         struct igt_helper_process thrasher = {};
 283
 284         if (flags & (THRASH | THRASH_INACTIVE)) {
 285                 uint64_t val = (flags & THRASH_INACTIVE) ?
 286                                 (DROP_RETIRE | DROP_BOUND | DROP_UNBOUND) : DROP_ALL;
 287
 288                 igt_fork_helper(&thrasher) {
 289                         while (1) {
 290                                 usleep(1000);
 291                                 igt_drop_caches_set(val);
 292                         }
 293                 }
 294         }
 295
 296         igt_fork(i, num_threads * 4) {
 297                 /* re-create process local data */
 298                 bufmgr = drm_intel_bufmgr_gem_init(fd, 4096);
 299                 batch = intel_batchbuffer_alloc(bufmgr, devid);
 300
 301                 if (flags & INTERRUPT)
 302                         igt_fork_signal_helper();
 303
 304                 do_test(fd, flags & FAULTING);
 305
 306                 if (flags & INTERRUPT)
 307                         igt_stop_signal_helper();
 308         }
 309
 310         igt_waitchildren();
 311         if (flags & (THRASH | THRASH_INACTIVE))
 312                 igt_stop_helper(&thrasher);
 313 }
 314
 315 int fd;
 316
 317 #define MAX_BLT_SIZE 128
 318 igt_main
 319 {
 320         igt_skip_on_simulation();
 321
 322         memset(blob, 'A', sizeof(blob));
 323
 324         igt_fixture {
 325                 fd = drm_open_any();
 326
 327                 bufmgr = drm_intel_bufmgr_gem_init(fd, 4096);
 328                 /* disable reuse, otherwise the test fails */
 329                 //drm_intel_bufmgr_gem_enable_reuse(bufmgr);
 330                 devid = intel_get_drm_devid(fd);
 331                 batch = intel_batchbuffer_alloc(bufmgr, devid);
 332         }
 333
 334         igt_subtest("normal")
 335                 do_test(fd, false);
 336
 337         igt_subtest("faulting-reloc")
 338                 do_test(fd, true);
 339
 340         igt_fork_signal_helper();
 341         igt_subtest("interruptible")
 342                 do_test(fd, false);
 343
 344         igt_subtest("faulting-reloc-interruptible")
 345                 do_test(fd, true);
 346         igt_stop_signal_helper();
 347
 348         for (unsigned flags = 0; flags <= ALL_FLAGS; flags++) {
 349                 if ((flags & THRASH) && (flags & THRASH_INACTIVE))
 350                         continue;
 351
 352                 igt_subtest_f("forked%s%s%s%s",
 353                               flags & INTERRUPT ? "-interruptible" : "",
 354                               flags & FAULTING ? "-faulting-reloc" : "",
 355                               flags & THRASH ? "-thrashing" : "",
 356                               flags & THRASH_INACTIVE ? "-thrash-inactive" : "")
 357                         do_forked_test(fd, flags);
 358         }
 359
 360         igt_fixture {
 361                 intel_batchbuffer_free(batch);
 362                 drm_intel_bufmgr_destroy(bufmgr);
 363
 364                 close(fd);
 365         }
 366 }