tests/pm_rps.c

   1 /*
   2  * Copyright © 2012 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  *    Ben Widawsky <ben@bwidawsk.net>
  25  *    Jeff McGee <jeff.mcgee@intel.com>
  26  *
  27  */
  28
  29 #define _GNU_SOURCE
  30 #include <stdio.h>
  31 #include <stdlib.h>
  32 #include <string.h>
  33 #include <unistd.h>
  34 #include <getopt.h>
  35 #include <fcntl.h>
  36 #include "drmtest.h"
  37 #include "intel_gpu_tools.h"
  38 #include "intel_bufmgr.h"
  39 #include "intel_batchbuffer.h"
  40 #include "igt_debugfs.h"
  41
  42 static bool verbose = false;
  43
  44 static int drm_fd;
  45
  46 static const char sysfs_base_path[] = "/sys/class/drm/card%d/gt_%s_freq_mhz";
  47 enum {
  48         CUR,
  49         MIN,
  50         MAX,
  51         RP0,
  52         RP1,
  53         RPn,
  54         NUMFREQ
  55 };
  56
  57 static int origfreqs[NUMFREQ];
  58
  59 struct junk {
  60         const char *name;
  61         const char *mode;
  62         FILE *filp;
  63 } stuff[] = {
  64         { "cur", "r", NULL }, { "min", "rb+", NULL }, { "max", "rb+", NULL }, { "RP0", "r", NULL }, { "RP1", "r", NULL }, { "RPn", "r", NULL }, { NULL, NULL, NULL }
  65 };
  66
  67 static igt_debugfs_t dfs;
  68
  69 static int readval(FILE *filp)
  70 {
  71         int val;
  72         int scanned;
  73
  74         rewind(filp);
  75         scanned = fscanf(filp, "%d", &val);
  76         igt_assert(scanned == 1);
  77
  78         return val;
  79 }
  80
  81 static void read_freqs(int *freqs)
  82 {
  83         int i;
  84
  85         for (i = 0; i < NUMFREQ; i++)
  86                 freqs[i] = readval(stuff[i].filp);
  87 }
  88
  89 static int do_writeval(FILE *filp, int val, int lerrno)
  90 {
  91         int ret, orig;
  92
  93         orig = readval(filp);
  94         rewind(filp);
  95         ret = fprintf(filp, "%d", val);
  96
  97         if (lerrno) {
  98                 /* Expecting specific error */
  99                 igt_assert(ret == EOF && errno == lerrno);
 100                 igt_assert(readval(filp) == orig);
 101         } else {
 102                 /* Expecting no error */
 103                 igt_assert(ret != EOF);
 104                 igt_assert(readval(filp) == val);
 105         }
 106
 107         return ret;
 108 }
 109 #define writeval(filp, val) do_writeval(filp, val, 0)
 110 #define writeval_inval(filp, val) do_writeval(filp, val, EINVAL)
 111
 112 static void setfreq(int val)
 113 {
 114         if (val > readval(stuff[MAX].filp)) {
 115                 writeval(stuff[MAX].filp, val);
 116                 writeval(stuff[MIN].filp, val);
 117         } else {
 118                 writeval(stuff[MIN].filp, val);
 119                 writeval(stuff[MAX].filp, val);
 120         }
 121 }
 122
 123 static void checkit(const int *freqs)
 124 {
 125         igt_assert(freqs[MIN] <= freqs[MAX]);
 126         igt_assert(freqs[CUR] <= freqs[MAX]);
 127         igt_assert(freqs[MIN] <= freqs[CUR]);
 128         igt_assert(freqs[RPn] <= freqs[MIN]);
 129         igt_assert(freqs[MAX] <= freqs[RP0]);
 130         igt_assert(freqs[RP1] <= freqs[RP0]);
 131         igt_assert(freqs[RPn] <= freqs[RP1]);
 132         igt_assert(freqs[RP0] != 0);
 133         igt_assert(freqs[RP1] != 0);
 134 }
 135
 136 static void dumpit(const int *freqs)
 137 {
 138         int i;
 139
 140         printf("gt freq (MHz):");
 141         for (i = 0; i < NUMFREQ; i++)
 142                 printf("  %s=%d", stuff[i].name, freqs[i]);
 143
 144         printf("\n");
 145 }
 146 #define dump(x) if (verbose) dumpit(x)
 147 #define log(...) if (verbose) printf(__VA_ARGS__)
 148
 149 static struct load_helper {
 150         int devid;
 151         int has_ppgtt;
 152         drm_intel_bufmgr *bufmgr;
 153         struct intel_batchbuffer *batch;
 154         drm_intel_bo *target_buffer;
 155         bool ready;
 156         bool exit;
 157         struct igt_helper_process igt_proc;
 158 } lh;
 159
 160 static void load_helper_signal_handler(int sig)
 161 {
 162         lh.exit = true;
 163 }
 164
 165 static void emit_store_dword_imm(uint32_t val)
 166 {
 167         int cmd;
 168         struct intel_batchbuffer *batch = lh.batch;
 169
 170         cmd = MI_STORE_DWORD_IMM;
 171         if (!lh.has_ppgtt)
 172                 cmd |= MI_MEM_VIRTUAL;
 173
 174         if (intel_gen(lh.devid) >= 8) {
 175                 BEGIN_BATCH(4);
 176                 OUT_BATCH(cmd);
 177                 OUT_RELOC(lh.target_buffer, I915_GEM_DOMAIN_INSTRUCTION,
 178                           I915_GEM_DOMAIN_INSTRUCTION, 0);
 179                 OUT_BATCH(0);
 180                 OUT_BATCH(val);
 181                 ADVANCE_BATCH();
 182         } else {
 183                 BEGIN_BATCH(4);
 184                 OUT_BATCH(cmd);
 185                 OUT_BATCH(0); /* reserved */
 186                 OUT_RELOC(lh.target_buffer, I915_GEM_DOMAIN_INSTRUCTION,
 187                           I915_GEM_DOMAIN_INSTRUCTION, 0);
 188                 OUT_BATCH(val);
 189                 ADVANCE_BATCH();
 190         }
 191 }
 192
 193 static void load_helper_run(void)
 194 {
 195         assert(!lh.igt_proc.running);
 196
 197         igt_require(lh.ready == true);
 198
 199         igt_fork_helper(&lh.igt_proc) {
 200                 uint32_t val = 0;
 201
 202                 signal(SIGUSR1, load_helper_signal_handler);
 203
 204                 while (!lh.exit) {
 205                         emit_store_dword_imm(val);
 206                         intel_batchbuffer_flush_on_ring(lh.batch, 0);
 207                         val++;
 208                 }
 209
 210                 /* Map buffer to stall for write completion */
 211                 drm_intel_bo_map(lh.target_buffer, 0);
 212                 drm_intel_bo_unmap(lh.target_buffer);
 213
 214                 log("load helper sent %u dword writes\n", val);
 215         }
 216 }
 217
 218 static void load_helper_stop(void)
 219 {
 220         assert(lh.igt_proc.running);
 221         kill(lh.igt_proc.pid, SIGUSR1);
 222         igt_wait_helper(&lh.igt_proc);
 223 }
 224
 225 /* The load helper resource is used by only some subtests. We attempt to
 226  * initialize in igt_fixture but do our igt_require check only if a
 227  * subtest attempts to run it */
 228 static void load_helper_init(void)
 229 {
 230         lh.devid = intel_get_drm_devid(drm_fd);
 231         lh.has_ppgtt = gem_uses_aliasing_ppgtt(drm_fd);
 232
 233         /* MI_STORE_DATA can only use GTT address on gen4+/g33 and needs
 234          * snoopable mem on pre-gen6. */
 235         if (intel_gen(lh.devid) < 6) {
 236                 log("load helper init failed: pre-gen6 not supported\n");
 237                 return;
 238         }
 239
 240         lh.bufmgr = drm_intel_bufmgr_gem_init(drm_fd, 4096);
 241         if (!lh.bufmgr) {
 242                 log("load helper init failed: buffer manager init\n");
 243                 return;
 244         }
 245         drm_intel_bufmgr_gem_enable_reuse(lh.bufmgr);
 246
 247         lh.batch = intel_batchbuffer_alloc(lh.bufmgr, lh.devid);
 248         if (!lh.batch) {
 249                 log("load helper init failed: batch buffer alloc\n");
 250                 return;
 251         }
 252
 253         lh.target_buffer = drm_intel_bo_alloc(lh.bufmgr, "target bo",
 254                                               4096, 4096);
 255         if (!lh.target_buffer) {
 256                 log("load helper init failed: target buffer alloc\n");
 257                 return;
 258         }
 259
 260         lh.ready = true;
 261 }
 262
 263 static void load_helper_deinit(void)
 264 {
 265         if (lh.igt_proc.running)
 266                 load_helper_stop();
 267
 268         if (lh.target_buffer)
 269                 drm_intel_bo_unreference(lh.target_buffer);
 270
 271         if (lh.batch)
 272                 intel_batchbuffer_free(lh.batch);
 273
 274         if (lh.bufmgr)
 275                 drm_intel_bufmgr_destroy(lh.bufmgr);
 276 }
 277
 278 static void stop_rings(void)
 279 {
 280         int fd;
 281         static const char data[] = "0xf";
 282
 283         fd = igt_debugfs_open(&dfs, "i915_ring_stop", O_WRONLY);
 284         igt_assert(fd >= 0);
 285
 286         log("injecting ring stop\n");
 287         igt_assert(write(fd, data, sizeof(data)) == sizeof(data));
 288
 289         close(fd);
 290 }
 291
 292 static bool rings_stopped(void)
 293 {
 294         int fd;
 295         static char buf[128];
 296         unsigned long long val;
 297
 298         fd = igt_debugfs_open(&dfs, "i915_ring_stop", O_RDONLY);
 299         igt_assert(fd >= 0);
 300
 301         igt_assert(read(fd, buf, sizeof(buf)) > 0);
 302         close(fd);
 303
 304         sscanf(buf, "%llx", &val);
 305
 306         return (bool)val;
 307 }
 308
 309 static void min_max_config(void (*check)(void))
 310 {
 311         int fmid = (origfreqs[RPn] + origfreqs[RP0]) / 2;
 312
 313         log("\nCheck original min and max...\n");
 314         check();
 315
 316         log("\nSet min=RPn and max=RP0...\n");
 317         writeval(stuff[MIN].filp, origfreqs[RPn]);
 318         writeval(stuff[MAX].filp, origfreqs[RP0]);
 319         check();
 320
 321         log("\nIncrease min to midpoint...\n");
 322         writeval(stuff[MIN].filp, fmid);
 323         check();
 324
 325         log("\nIncrease min to RP0...\n");
 326         writeval(stuff[MIN].filp, origfreqs[RP0]);
 327         check();
 328
 329         log("\nIncrease min above RP0 (invalid)...\n");
 330         writeval_inval(stuff[MIN].filp, origfreqs[RP0] + 1000);
 331         check();
 332
 333         log("\nDecrease max to RPn (invalid)...\n");
 334         writeval_inval(stuff[MAX].filp, origfreqs[RPn]);
 335         check();
 336
 337         log("\nDecrease min to midpoint...\n");
 338         writeval(stuff[MIN].filp, fmid);
 339         check();
 340
 341         log("\nDecrease min to RPn...\n");
 342         writeval(stuff[MIN].filp, origfreqs[RPn]);
 343         check();
 344
 345         log("\nDecrease min below RPn (invalid)...\n");
 346         writeval_inval(stuff[MIN].filp, 0);
 347         check();
 348
 349         log("\nDecrease max to midpoint...\n");
 350         writeval(stuff[MAX].filp, fmid);
 351         check();
 352
 353         log("\nDecrease max to RPn...\n");
 354         writeval(stuff[MAX].filp, origfreqs[RPn]);
 355         check();
 356
 357         log("\nDecrease max below RPn (invalid)...\n");
 358         writeval_inval(stuff[MAX].filp, 0);
 359         check();
 360
 361         log("\nIncrease min to RP0 (invalid)...\n");
 362         writeval_inval(stuff[MIN].filp, origfreqs[RP0]);
 363         check();
 364
 365         log("\nIncrease max to midpoint...\n");
 366         writeval(stuff[MAX].filp, fmid);
 367         check();
 368
 369         log("\nIncrease max to RP0...\n");
 370         writeval(stuff[MAX].filp, origfreqs[RP0]);
 371         check();
 372
 373         log("\nIncrease max above RP0 (invalid)...\n");
 374         writeval_inval(stuff[MAX].filp, origfreqs[RP0] + 1000);
 375         check();
 376
 377         writeval(stuff[MIN].filp, origfreqs[MIN]);
 378         writeval(stuff[MAX].filp, origfreqs[MAX]);
 379 }
 380
 381 static void basic_check(void)
 382 {
 383         int freqs[NUMFREQ];
 384
 385         read_freqs(freqs);
 386         dump(freqs);
 387         checkit(freqs);
 388 }
 389
 390 #define IDLE_WAIT_TIMESTEP_MSEC 100
 391 #define IDLE_WAIT_TIMEOUT_MSEC 3000
 392 static void idle_check(void)
 393 {
 394         int freqs[NUMFREQ];
 395         int wait = 0;
 396
 397         /* Monitor frequencies until cur settles down to min, which should
 398          * happen within the allotted time */
 399         do {
 400                 read_freqs(freqs);
 401                 dump(freqs);
 402                 checkit(freqs);
 403                 if (freqs[CUR] == freqs[MIN])
 404                         break;
 405                 usleep(1000 * IDLE_WAIT_TIMESTEP_MSEC);
 406                 wait += IDLE_WAIT_TIMESTEP_MSEC;
 407         } while (wait < IDLE_WAIT_TIMEOUT_MSEC);
 408
 409         igt_assert(freqs[CUR] == freqs[MIN]);
 410         log("Required %d msec to reach cur=min\n", wait);
 411 }
 412
 413 #define LOADED_WAIT_TIMESTEP_MSEC 100
 414 #define LOADED_WAIT_TIMEOUT_MSEC 3000
 415 static void loaded_check(void)
 416 {
 417         int freqs[NUMFREQ];
 418         int wait = 0;
 419
 420         /* Monitor frequencies until cur increases to max, which should
 421          * happen within the allotted time */
 422         do {
 423                 read_freqs(freqs);
 424                 dump(freqs);
 425                 checkit(freqs);
 426                 if (freqs[CUR] == freqs[MAX])
 427                         break;
 428                 usleep(1000 * LOADED_WAIT_TIMESTEP_MSEC);
 429                 wait += LOADED_WAIT_TIMESTEP_MSEC;
 430         } while (wait < LOADED_WAIT_TIMEOUT_MSEC);
 431
 432         igt_assert(freqs[CUR] == freqs[MAX]);
 433         log("Required %d msec to reach cur=max\n", wait);
 434 }
 435
 436 static void pm_rps_exit_handler(int sig)
 437 {
 438         if (origfreqs[MIN] > readval(stuff[MAX].filp)) {
 439                 writeval(stuff[MAX].filp, origfreqs[MAX]);
 440                 writeval(stuff[MIN].filp, origfreqs[MIN]);
 441         } else {
 442                 writeval(stuff[MIN].filp, origfreqs[MIN]);
 443                 writeval(stuff[MAX].filp, origfreqs[MAX]);
 444         }
 445
 446         load_helper_deinit();
 447         close(drm_fd);
 448 }
 449
 450 static int opt_handler(int opt, int opt_index)
 451 {
 452         switch (opt) {
 453         case 'v':
 454                 verbose = true;
 455                 break;
 456         default:
 457                 assert(0);
 458         }
 459
 460         return 0;
 461 }
 462
 463 /* Mod of igt_subtest_init that adds our extra options */
 464 static void subtest_init(int argc, char **argv)
 465 {
 466         struct option long_opts[] = {
 467                 {"verbose", 0, 0, 'v'}
 468         };
 469         const char *help_str = "  -v, --verbose";
 470         int ret;
 471
 472         ret = igt_subtest_init_parse_opts(argc, argv, "v", long_opts,
 473                                           help_str, opt_handler);
 474
 475         if (ret < 0)
 476                 /* exit with no error for -h/--help */
 477                 exit(ret == -1 ? 0 : ret);
 478 }
 479
 480 int main(int argc, char **argv)
 481 {
 482         subtest_init(argc, argv);
 483
 484         igt_skip_on_simulation();
 485
 486         igt_fixture {
 487                 const int device = drm_get_card();
 488                 struct junk *junk = stuff;
 489                 int ret;
 490
 491                 /* Use drm_open_any to verify device existence */
 492                 drm_fd = drm_open_any();
 493
 494                 do {
 495                         int val = -1;
 496                         char *path;
 497                         ret = asprintf(&path, sysfs_base_path, device, junk->name);
 498                         igt_assert(ret != -1);
 499                         junk->filp = fopen(path, junk->mode);
 500                         igt_require(junk->filp);
 501                         setbuf(junk->filp, NULL);
 502
 503                         val = readval(junk->filp);
 504                         igt_assert(val >= 0);
 505                         junk++;
 506                 } while(junk->name != NULL);
 507
 508                 read_freqs(origfreqs);
 509
 510                 igt_install_exit_handler(pm_rps_exit_handler);
 511
 512                 load_helper_init();
 513
 514                 igt_debugfs_init(&dfs);
 515         }
 516
 517         igt_subtest("basic-api")
 518                 min_max_config(basic_check);
 519
 520         igt_subtest("min-max-config-idle")
 521                 min_max_config(idle_check);
 522
 523         igt_subtest("min-max-config-loaded") {
 524                 load_helper_run();
 525                 min_max_config(loaded_check);
 526                 load_helper_stop();
 527         }
 528
 529         igt_exit();
 530 }