intel/intel_bufmgr_gem.c

   1 /**************************************************************************
   2  *
   3  * Copyright © 2007 Red Hat Inc.
   4  * Copyright © 2007 Intel Corporation
   5  * Copyright 2006 Tungsten Graphics, Inc., Bismarck, ND., USA
   6  * All Rights Reserved.
   7  *
   8  * Permission is hereby granted, free of charge, to any person obtaining a
   9  * copy of this software and associated documentation files (the
  10  * "Software"), to deal in the Software without restriction, including
  11  * without limitation the rights to use, copy, modify, merge, publish,
  12  * distribute, sub license, and/or sell copies of the Software, and to
  13  * permit persons to whom the Software is furnished to do so, subject to
  14  * the following conditions:
  15  *
  16  * THE SOFTWARE IS PROVIDED "AS IS", WITHOUT WARRANTY OF ANY KIND, EXPRESS OR
  17  * IMPLIED, INCLUDING BUT NOT LIMITED TO THE WARRANTIES OF MERCHANTABILITY,
  18  * FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE AND NON-INFRINGEMENT. IN NO EVENT SHALL
  19  * THE COPYRIGHT HOLDERS, AUTHORS AND/OR ITS SUPPLIERS BE LIABLE FOR ANY CLAIM,
  20  * DAMAGES OR OTHER LIABILITY, WHETHER IN AN ACTION OF CONTRACT, TORT OR
  21  * OTHERWISE, ARISING FROM, OUT OF OR IN CONNECTION WITH THE SOFTWARE OR THE
  22  * USE OR OTHER DEALINGS IN THE SOFTWARE.
  23  *
  24  * The above copyright notice and this permission notice (including the
  25  * next paragraph) shall be included in all copies or substantial portions
  26  * of the Software.
  27  *
  28  *
  29  **************************************************************************/
  30 /*
  31  * Authors: Thomas Hellström <thomas-at-tungstengraphics-dot-com>
  32  *          Keith Whitwell <keithw-at-tungstengraphics-dot-com>
  33  *          Eric Anholt <eric@anholt.net>
  34  *          Dave Airlie <airlied@linux.ie>
  35  */
  36
  37 #ifdef HAVE_CONFIG_H
  38 #include "config.h"
  39 #endif
  40
  41 #include <xf86drm.h>
  42 #include <xf86atomic.h>
  43 #include <fcntl.h>
  44 #include <stdio.h>
  45 #include <stdlib.h>
  46 #include <string.h>
  47 #include <unistd.h>
  48 #include <assert.h>
  49 #include <pthread.h>
  50 #include <sys/ioctl.h>
  51 #include <sys/mman.h>
  52 #include <sys/stat.h>
  53 #include <sys/types.h>
  54
  55 #include "errno.h"
  56 #include "libdrm_lists.h"
  57 #include "intel_bufmgr.h"
  58 #include "intel_bufmgr_priv.h"
  59 #include "intel_chipset.h"
  60 #include "string.h"
  61
  62 #include "i915_drm.h"
  63
  64 #define DBG(...) do {                                   \
  65         if (bufmgr_gem->bufmgr.debug)                   \
  66                 fprintf(stderr, __VA_ARGS__);           \
  67 } while (0)
  68
  69 #define ARRAY_SIZE(x) (sizeof(x) / sizeof((x)[0]))
  70
  71 typedef struct _drm_intel_bo_gem drm_intel_bo_gem;
  72
  73 struct drm_intel_gem_bo_bucket {
  74         drmMMListHead head;
  75         unsigned long size;
  76 };
  77
  78 typedef struct _drm_intel_bufmgr_gem {
  79         drm_intel_bufmgr bufmgr;
  80
  81         int fd;
  82
  83         int max_relocs;
  84
  85         pthread_mutex_t lock;
  86
  87         struct drm_i915_gem_exec_object *exec_objects;
  88         struct drm_i915_gem_exec_object2 *exec2_objects;
  89         drm_intel_bo **exec_bos;
  90         int exec_size;
  91         int exec_count;
  92
  93         /** Array of lists of cached gem objects of power-of-two sizes */
  94         struct drm_intel_gem_bo_bucket cache_bucket[14 * 4];
  95         int num_buckets;
  96         time_t time;
  97
  98         drmMMListHead named;
  99
 100         uint64_t gtt_size;
 101         int available_fences;
 102         int pci_device;
 103         int gen;
 104         unsigned int has_bsd : 1;
 105         unsigned int has_blt : 1;
 106         unsigned int has_relaxed_fencing : 1;
 107         unsigned int bo_reuse : 1;
 108         char fenced_relocs;
 109 } drm_intel_bufmgr_gem;
 110
 111 #define DRM_INTEL_RELOC_FENCE (1<<0)
 112
 113 typedef struct _drm_intel_reloc_target_info {
 114         drm_intel_bo *bo;
 115         int flags;
 116 } drm_intel_reloc_target;
 117
 118 struct _drm_intel_bo_gem {
 119         drm_intel_bo bo;
 120
 121         atomic_t refcount;
 122         uint32_t gem_handle;
 123         const char *name;
 124
 125         /**
 126          * Kenel-assigned global name for this object
 127          */
 128         unsigned int global_name;
 129         drmMMListHead name_list;
 130
 131         /**
 132          * Index of the buffer within the validation list while preparing a
 133          * batchbuffer execution.
 134          */
 135         int validate_index;
 136
 137         /**
 138          * Current tiling mode
 139          */
 140         uint32_t tiling_mode;
 141         uint32_t swizzle_mode;
 142         unsigned long stride;
 143
 144         time_t free_time;
 145
 146         /** Array passed to the DRM containing relocation information. */
 147         struct drm_i915_gem_relocation_entry *relocs;
 148         /**
 149          * Array of info structs corresponding to relocs[i].target_handle etc
 150          */
 151         drm_intel_reloc_target *reloc_target_info;
 152         /** Number of entries in relocs */
 153         int reloc_count;
 154         /** Mapped address for the buffer, saved across map/unmap cycles */
 155         void *mem_virtual;
 156         /** GTT virtual address for the buffer, saved across map/unmap cycles */
 157         void *gtt_virtual;
 158
 159         /** BO cache list */
 160         drmMMListHead head;
 161
 162         /**
 163          * Boolean of whether this BO and its children have been included in
 164          * the current drm_intel_bufmgr_check_aperture_space() total.
 165          */
 166         char included_in_check_aperture;
 167
 168         /**
 169          * Boolean of whether this buffer has been used as a relocation
 170          * target and had its size accounted for, and thus can't have any
 171          * further relocations added to it.
 172          */
 173         char used_as_reloc_target;
 174
 175         /**
 176          * Boolean of whether we have encountered an error whilst building the relocation tree.
 177          */
 178         char has_error;
 179
 180         /**
 181          * Boolean of whether this buffer can be re-used
 182          */
 183         char reusable;
 184
 185         /**
 186          * Size in bytes of this buffer and its relocation descendents.
 187          *
 188          * Used to avoid costly tree walking in
 189          * drm_intel_bufmgr_check_aperture in the common case.
 190          */
 191         int reloc_tree_size;
 192
 193         /**
 194          * Number of potential fence registers required by this buffer and its
 195          * relocations.
 196          */
 197         int reloc_tree_fences;
 198 };
 199
 200 static unsigned int
 201 drm_intel_gem_estimate_batch_space(drm_intel_bo ** bo_array, int count);
 202
 203 static unsigned int
 204 drm_intel_gem_compute_batch_space(drm_intel_bo ** bo_array, int count);
 205
 206 static int
 207 drm_intel_gem_bo_get_tiling(drm_intel_bo *bo, uint32_t * tiling_mode,
 208                             uint32_t * swizzle_mode);
 209
 210 static int
 211 drm_intel_gem_bo_set_tiling_internal(drm_intel_bo *bo,
 212                                      uint32_t tiling_mode,
 213                                      uint32_t stride);
 214
 215 static void drm_intel_gem_bo_unreference_locked_timed(drm_intel_bo *bo,
 216                                                       time_t time);
 217
 218 static void drm_intel_gem_bo_unreference(drm_intel_bo *bo);
 219
 220 static void drm_intel_gem_bo_free(drm_intel_bo *bo);
 221
 222 static unsigned long
 223 drm_intel_gem_bo_tile_size(drm_intel_bufmgr_gem *bufmgr_gem, unsigned long size,
 224                            uint32_t *tiling_mode)
 225 {
 226         unsigned long min_size, max_size;
 227         unsigned long i;
 228
 229         if (*tiling_mode == I915_TILING_NONE)
 230                 return size;
 231
 232         /* 965+ just need multiples of page size for tiling */
 233         if (bufmgr_gem->gen >= 4)
 234                 return ROUND_UP_TO(size, 4096);
 235
 236         /* Older chips need powers of two, of at least 512k or 1M */
 237         if (bufmgr_gem->gen == 3) {
 238                 min_size = 1024*1024;
 239                 max_size = 128*1024*1024;
 240         } else {
 241                 min_size = 512*1024;
 242                 max_size = 64*1024*1024;
 243         }
 244
 245         if (size > max_size) {
 246                 *tiling_mode = I915_TILING_NONE;
 247                 return size;
 248         }
 249
 250         /* Do we need to allocate every page for the fence? */
 251         if (bufmgr_gem->has_relaxed_fencing)
 252                 return ROUND_UP_TO(size, 4096);
 253
 254         for (i = min_size; i < size; i <<= 1)
 255                 ;
 256
 257         return i;
 258 }
 259
 260 /*
 261  * Round a given pitch up to the minimum required for X tiling on a
 262  * given chip.  We use 512 as the minimum to allow for a later tiling
 263  * change.
 264  */
 265 static unsigned long
 266 drm_intel_gem_bo_tile_pitch(drm_intel_bufmgr_gem *bufmgr_gem,
 267                             unsigned long pitch, uint32_t *tiling_mode)
 268 {
 269         unsigned long tile_width;
 270         unsigned long i;
 271
 272         /* If untiled, then just align it so that we can do rendering
 273          * to it with the 3D engine.
 274          */
 275         if (*tiling_mode == I915_TILING_NONE)
 276                 return ALIGN(pitch, 64);
 277
 278         if (*tiling_mode == I915_TILING_X)
 279                 tile_width = 512;
 280         else
 281                 tile_width = 128;
 282
 283         /* 965 is flexible */
 284         if (bufmgr_gem->gen >= 4)
 285                 return ROUND_UP_TO(pitch, tile_width);
 286
 287         /* The older hardware has a maximum pitch of 8192 with tiled
 288          * surfaces, so fallback to untiled if it's too large.
 289          */
 290         if (pitch > 8192) {
 291                 *tiling_mode = I915_TILING_NONE;
 292                 return ALIGN(pitch, 64);
 293         }
 294
 295         /* Pre-965 needs power of two tile width */
 296         for (i = tile_width; i < pitch; i <<= 1)
 297                 ;
 298
 299         return i;
 300 }
 301
 302 static struct drm_intel_gem_bo_bucket *
 303 drm_intel_gem_bo_bucket_for_size(drm_intel_bufmgr_gem *bufmgr_gem,
 304                                  unsigned long size)
 305 {
 306         int i;
 307
 308         for (i = 0; i < bufmgr_gem->num_buckets; i++) {
 309                 struct drm_intel_gem_bo_bucket *bucket =
 310                     &bufmgr_gem->cache_bucket[i];
 311                 if (bucket->size >= size) {
 312                         return bucket;
 313                 }
 314         }
 315
 316         return NULL;
 317 }
 318
 319 static void
 320 drm_intel_gem_dump_validation_list(drm_intel_bufmgr_gem *bufmgr_gem)
 321 {
 322         int i, j;
 323
 324         for (i = 0; i < bufmgr_gem->exec_count; i++) {
 325                 drm_intel_bo *bo = bufmgr_gem->exec_bos[i];
 326                 drm_intel_bo_gem *bo_gem = (drm_intel_bo_gem *) bo;
 327
 328                 if (bo_gem->relocs == NULL) {
 329                         DBG("%2d: %d (%s)\n", i, bo_gem->gem_handle,
 330                             bo_gem->name);
 331                         continue;
 332                 }
 333
 334                 for (j = 0; j < bo_gem->reloc_count; j++) {
 335                         drm_intel_bo *target_bo = bo_gem->reloc_target_info[j].bo;
 336                         drm_intel_bo_gem *target_gem =
 337                             (drm_intel_bo_gem *) target_bo;
 338
 339                         DBG("%2d: %d (%s)@0x%08llx -> "
 340                             "%d (%s)@0x%08lx + 0x%08x\n",
 341                             i,
 342                             bo_gem->gem_handle, bo_gem->name,
 343                             (unsigned long long)bo_gem->relocs[j].offset,
 344                             target_gem->gem_handle,
 345                             target_gem->name,
 346                             target_bo->offset,
 347                             bo_gem->relocs[j].delta);
 348                 }
 349         }
 350 }
 351
 352 static inline void
 353 drm_intel_gem_bo_reference(drm_intel_bo *bo)
 354 {
 355         drm_intel_bo_gem *bo_gem = (drm_intel_bo_gem *) bo;
 356
 357         atomic_inc(&bo_gem->refcount);
 358 }
 359
 360 /**
 361  * Adds the given buffer to the list of buffers to be validated (moved into the
 362  * appropriate memory type) with the next batch submission.
 363  *
 364  * If a buffer is validated multiple times in a batch submission, it ends up
 365  * with the intersection of the memory type flags and the union of the
 366  * access flags.
 367  */
 368 static void
 369 drm_intel_add_validate_buffer(drm_intel_bo *bo)
 370 {
 371         drm_intel_bufmgr_gem *bufmgr_gem = (drm_intel_bufmgr_gem *) bo->bufmgr;
 372         drm_intel_bo_gem *bo_gem = (drm_intel_bo_gem *) bo;
 373         int index;
 374
 375         if (bo_gem->validate_index != -1)
 376                 return;
 377
 378         /* Extend the array of validation entries as necessary. */
 379         if (bufmgr_gem->exec_count == bufmgr_gem->exec_size) {
 380                 int new_size = bufmgr_gem->exec_size * 2;
 381
 382                 if (new_size == 0)
 383                         new_size = 5;
 384
 385                 bufmgr_gem->exec_objects =
 386                     realloc(bufmgr_gem->exec_objects,
 387                             sizeof(*bufmgr_gem->exec_objects) * new_size);
 388                 bufmgr_gem->exec_bos =
 389                     realloc(bufmgr_gem->exec_bos,
 390                             sizeof(*bufmgr_gem->exec_bos) * new_size);
 391                 bufmgr_gem->exec_size = new_size;
 392         }
 393
 394         index = bufmgr_gem->exec_count;
 395         bo_gem->validate_index = index;
 396         /* Fill in array entry */
 397         bufmgr_gem->exec_objects[index].handle = bo_gem->gem_handle;
 398         bufmgr_gem->exec_objects[index].relocation_count = bo_gem->reloc_count;
 399         bufmgr_gem->exec_objects[index].relocs_ptr = (uintptr_t) bo_gem->relocs;
 400         bufmgr_gem->exec_objects[index].alignment = 0;
 401         bufmgr_gem->exec_objects[index].offset = 0;
 402         bufmgr_gem->exec_bos[index] = bo;
 403         bufmgr_gem->exec_count++;
 404 }
 405
 406 static void
 407 drm_intel_add_validate_buffer2(drm_intel_bo *bo, int need_fence)
 408 {
 409         drm_intel_bufmgr_gem *bufmgr_gem = (drm_intel_bufmgr_gem *)bo->bufmgr;
 410         drm_intel_bo_gem *bo_gem = (drm_intel_bo_gem *)bo;
 411         int index;
 412
 413         if (bo_gem->validate_index != -1) {
 414                 if (need_fence)
 415                         bufmgr_gem->exec2_objects[bo_gem->validate_index].flags |=
 416                                 EXEC_OBJECT_NEEDS_FENCE;
 417                 return;
 418         }
 419
 420         /* Extend the array of validation entries as necessary. */
 421         if (bufmgr_gem->exec_count == bufmgr_gem->exec_size) {
 422                 int new_size = bufmgr_gem->exec_size * 2;
 423
 424                 if (new_size == 0)
 425                         new_size = 5;
 426
 427                 bufmgr_gem->exec2_objects =
 428                         realloc(bufmgr_gem->exec2_objects,
 429                                 sizeof(*bufmgr_gem->exec2_objects) * new_size);
 430                 bufmgr_gem->exec_bos =
 431                         realloc(bufmgr_gem->exec_bos,
 432                                 sizeof(*bufmgr_gem->exec_bos) * new_size);
 433                 bufmgr_gem->exec_size = new_size;
 434         }
 435
 436         index = bufmgr_gem->exec_count;
 437         bo_gem->validate_index = index;
 438         /* Fill in array entry */
 439         bufmgr_gem->exec2_objects[index].handle = bo_gem->gem_handle;
 440         bufmgr_gem->exec2_objects[index].relocation_count = bo_gem->reloc_count;
 441         bufmgr_gem->exec2_objects[index].relocs_ptr = (uintptr_t)bo_gem->relocs;
 442         bufmgr_gem->exec2_objects[index].alignment = 0;
 443         bufmgr_gem->exec2_objects[index].offset = 0;
 444         bufmgr_gem->exec_bos[index] = bo;
 445         bufmgr_gem->exec2_objects[index].flags = 0;
 446         bufmgr_gem->exec2_objects[index].rsvd1 = 0;
 447         bufmgr_gem->exec2_objects[index].rsvd2 = 0;
 448         if (need_fence) {
 449                 bufmgr_gem->exec2_objects[index].flags |=
 450                         EXEC_OBJECT_NEEDS_FENCE;
 451         }
 452         bufmgr_gem->exec_count++;
 453 }
 454
 455 #define RELOC_BUF_SIZE(x) ((I915_RELOC_HEADER + x * I915_RELOC0_STRIDE) * \
 456         sizeof(uint32_t))
 457
 458 static void
 459 drm_intel_bo_gem_set_in_aperture_size(drm_intel_bufmgr_gem *bufmgr_gem,
 460                                       drm_intel_bo_gem *bo_gem)
 461 {
 462         int size;
 463
 464         assert(!bo_gem->used_as_reloc_target);
 465
 466         /* The older chipsets are far-less flexible in terms of tiling,
 467          * and require tiled buffer to be size aligned in the aperture.
 468          * This means that in the worst possible case we will need a hole
 469          * twice as large as the object in order for it to fit into the
 470          * aperture. Optimal packing is for wimps.
 471          */
 472         size = bo_gem->bo.size;
 473         if (bufmgr_gem->gen < 4 && bo_gem->tiling_mode != I915_TILING_NONE) {
 474                 int min_size;
 475
 476                 if (bufmgr_gem->has_relaxed_fencing) {
 477                         if (bufmgr_gem->gen == 3)
 478                                 min_size = 1024*1024;
 479                         else
 480                                 min_size = 512*1024;
 481
 482                         while (min_size < size)
 483                                 min_size *= 2;
 484                 } else
 485                         min_size = size;
 486
 487                 /* Account for worst-case alignment. */
 488                 size = 2 * min_size;
 489         }
 490
 491         bo_gem->reloc_tree_size = size;
 492 }
 493
 494 static int
 495 drm_intel_setup_reloc_list(drm_intel_bo *bo)
 496 {
 497         drm_intel_bo_gem *bo_gem = (drm_intel_bo_gem *) bo;
 498         drm_intel_bufmgr_gem *bufmgr_gem = (drm_intel_bufmgr_gem *) bo->bufmgr;
 499         unsigned int max_relocs = bufmgr_gem->max_relocs;
 500
 501         if (bo->size / 4 < max_relocs)
 502                 max_relocs = bo->size / 4;
 503
 504         bo_gem->relocs = malloc(max_relocs *
 505                                 sizeof(struct drm_i915_gem_relocation_entry));
 506         bo_gem->reloc_target_info = malloc(max_relocs *
 507                                            sizeof(drm_intel_reloc_target));
 508         if (bo_gem->relocs == NULL || bo_gem->reloc_target_info == NULL) {
 509                 bo_gem->has_error = 1;
 510
 511                 free (bo_gem->relocs);
 512                 bo_gem->relocs = NULL;
 513
 514                 free (bo_gem->reloc_target_info);
 515                 bo_gem->reloc_target_info = NULL;
 516
 517                 return 1;
 518         }
 519
 520         return 0;
 521 }
 522
 523 static int
 524 drm_intel_gem_bo_busy(drm_intel_bo *bo)
 525 {
 526         drm_intel_bufmgr_gem *bufmgr_gem = (drm_intel_bufmgr_gem *) bo->bufmgr;
 527         drm_intel_bo_gem *bo_gem = (drm_intel_bo_gem *) bo;
 528         struct drm_i915_gem_busy busy;
 529         int ret;
 530
 531         memset(&busy, 0, sizeof(busy));
 532         busy.handle = bo_gem->gem_handle;
 533
 534         ret = drmIoctl(bufmgr_gem->fd, DRM_IOCTL_I915_GEM_BUSY, &busy);
 535
 536         return (ret == 0 && busy.busy);
 537 }
 538
 539 static int
 540 drm_intel_gem_bo_madvise_internal(drm_intel_bufmgr_gem *bufmgr_gem,
 541                                   drm_intel_bo_gem *bo_gem, int state)
 542 {
 543         struct drm_i915_gem_madvise madv;
 544
 545         madv.handle = bo_gem->gem_handle;
 546         madv.madv = state;
 547         madv.retained = 1;
 548         drmIoctl(bufmgr_gem->fd, DRM_IOCTL_I915_GEM_MADVISE, &madv);
 549
 550         return madv.retained;
 551 }
 552
 553 static int
 554 drm_intel_gem_bo_madvise(drm_intel_bo *bo, int madv)
 555 {
 556         return drm_intel_gem_bo_madvise_internal
 557                 ((drm_intel_bufmgr_gem *) bo->bufmgr,
 558                  (drm_intel_bo_gem *) bo,
 559                  madv);
 560 }
 561
 562 /* drop the oldest entries that have been purged by the kernel */
 563 static void
 564 drm_intel_gem_bo_cache_purge_bucket(drm_intel_bufmgr_gem *bufmgr_gem,
 565                                     struct drm_intel_gem_bo_bucket *bucket)
 566 {
 567         while (!DRMLISTEMPTY(&bucket->head)) {
 568                 drm_intel_bo_gem *bo_gem;
 569
 570                 bo_gem = DRMLISTENTRY(drm_intel_bo_gem,
 571                                       bucket->head.next, head);
 572                 if (drm_intel_gem_bo_madvise_internal
 573                     (bufmgr_gem, bo_gem, I915_MADV_DONTNEED))
 574                         break;
 575
 576                 DRMLISTDEL(&bo_gem->head);
 577                 drm_intel_gem_bo_free(&bo_gem->bo);
 578         }
 579 }
 580
 581 static drm_intel_bo *
 582 drm_intel_gem_bo_alloc_internal(drm_intel_bufmgr *bufmgr,
 583                                 const char *name,
 584                                 unsigned long size,
 585                                 unsigned long flags,
 586                                 uint32_t tiling_mode,
 587                                 unsigned long stride)
 588 {
 589         drm_intel_bufmgr_gem *bufmgr_gem = (drm_intel_bufmgr_gem *) bufmgr;
 590         drm_intel_bo_gem *bo_gem;
 591         unsigned int page_size = getpagesize();
 592         int ret;
 593         struct drm_intel_gem_bo_bucket *bucket;
 594         int alloc_from_cache;
 595         unsigned long bo_size;
 596         int for_render = 0;
 597
 598         if (flags & BO_ALLOC_FOR_RENDER)
 599                 for_render = 1;
 600
 601         /* Round the allocated size up to a power of two number of pages. */
 602         bucket = drm_intel_gem_bo_bucket_for_size(bufmgr_gem, size);
 603
 604         /* If we don't have caching at this size, don't actually round the
 605          * allocation up.
 606          */
 607         if (bucket == NULL) {
 608                 bo_size = size;
 609                 if (bo_size < page_size)
 610                         bo_size = page_size;
 611         } else {
 612                 bo_size = bucket->size;
 613         }
 614
 615         pthread_mutex_lock(&bufmgr_gem->lock);
 616         /* Get a buffer out of the cache if available */
 617 retry:
 618         alloc_from_cache = 0;
 619         if (bucket != NULL && !DRMLISTEMPTY(&bucket->head)) {
 620                 if (for_render) {
 621                         /* Allocate new render-target BOs from the tail (MRU)
 622                          * of the list, as it will likely be hot in the GPU
 623                          * cache and in the aperture for us.
 624                          */
 625                         bo_gem = DRMLISTENTRY(drm_intel_bo_gem,
 626                                               bucket->head.prev, head);
 627                         DRMLISTDEL(&bo_gem->head);
 628                         alloc_from_cache = 1;
 629                 } else {
 630                         /* For non-render-target BOs (where we're probably
 631                          * going to map it first thing in order to fill it
 632                          * with data), check if the last BO in the cache is
 633                          * unbusy, and only reuse in that case. Otherwise,
 634                          * allocating a new buffer is probably faster than
 635                          * waiting for the GPU to finish.
 636                          */
 637                         bo_gem = DRMLISTENTRY(drm_intel_bo_gem,
 638                                               bucket->head.next, head);
 639                         if (!drm_intel_gem_bo_busy(&bo_gem->bo)) {
 640                                 alloc_from_cache = 1;
 641                                 DRMLISTDEL(&bo_gem->head);
 642                         }
 643                 }
 644
 645                 if (alloc_from_cache) {
 646                         if (!drm_intel_gem_bo_madvise_internal
 647                             (bufmgr_gem, bo_gem, I915_MADV_WILLNEED)) {
 648                                 drm_intel_gem_bo_free(&bo_gem->bo);
 649                                 drm_intel_gem_bo_cache_purge_bucket(bufmgr_gem,
 650                                                                     bucket);
 651                                 goto retry;
 652                         }
 653
 654                         if (drm_intel_gem_bo_set_tiling_internal(&bo_gem->bo,
 655                                                                  tiling_mode,
 656                                                                  stride)) {
 657                                 drm_intel_gem_bo_free(&bo_gem->bo);
 658                                 goto retry;
 659                         }
 660                 }
 661         }
 662         pthread_mutex_unlock(&bufmgr_gem->lock);
 663
 664         if (!alloc_from_cache) {
 665                 struct drm_i915_gem_create create;
 666
 667                 bo_gem = calloc(1, sizeof(*bo_gem));
 668                 if (!bo_gem)
 669                         return NULL;
 670
 671                 bo_gem->bo.size = bo_size;
 672                 memset(&create, 0, sizeof(create));
 673                 create.size = bo_size;
 674
 675                 ret = drmIoctl(bufmgr_gem->fd,
 676                                DRM_IOCTL_I915_GEM_CREATE,
 677                                &create);
 678                 bo_gem->gem_handle = create.handle;
 679                 bo_gem->bo.handle = bo_gem->gem_handle;
 680                 if (ret != 0) {
 681                         free(bo_gem);
 682                         return NULL;
 683                 }
 684                 bo_gem->bo.bufmgr = bufmgr;
 685
 686                 bo_gem->tiling_mode = I915_TILING_NONE;
 687                 bo_gem->swizzle_mode = I915_BIT_6_SWIZZLE_NONE;
 688                 bo_gem->stride = 0;
 689
 690                 if (drm_intel_gem_bo_set_tiling_internal(&bo_gem->bo,
 691                                                          tiling_mode,
 692                                                          stride)) {
 693                     drm_intel_gem_bo_free(&bo_gem->bo);
 694                     return NULL;
 695                 }
 696
 697                 DRMINITLISTHEAD(&bo_gem->name_list);
 698         }
 699
 700         bo_gem->name = name;
 701         atomic_set(&bo_gem->refcount, 1);
 702         bo_gem->validate_index = -1;
 703         bo_gem->reloc_tree_fences = 0;
 704         bo_gem->used_as_reloc_target = 0;
 705         bo_gem->has_error = 0;
 706         bo_gem->reusable = 1;
 707
 708         drm_intel_bo_gem_set_in_aperture_size(bufmgr_gem, bo_gem);
 709
 710         DBG("bo_create: buf %d (%s) %ldb\n",
 711             bo_gem->gem_handle, bo_gem->name, size);
 712
 713         return &bo_gem->bo;
 714 }
 715
 716 static drm_intel_bo *
 717 drm_intel_gem_bo_alloc_for_render(drm_intel_bufmgr *bufmgr,
 718                                   const char *name,
 719                                   unsigned long size,
 720                                   unsigned int alignment)
 721 {
 722         return drm_intel_gem_bo_alloc_internal(bufmgr, name, size,
 723                                                BO_ALLOC_FOR_RENDER,
 724                                                I915_TILING_NONE, 0);
 725 }
 726
 727 static drm_intel_bo *
 728 drm_intel_gem_bo_alloc(drm_intel_bufmgr *bufmgr,
 729                        const char *name,
 730                        unsigned long size,
 731                        unsigned int alignment)
 732 {
 733         return drm_intel_gem_bo_alloc_internal(bufmgr, name, size, 0,
 734                                                I915_TILING_NONE, 0);
 735 }
 736
 737 static drm_intel_bo *
 738 drm_intel_gem_bo_alloc_tiled(drm_intel_bufmgr *bufmgr, const char *name,
 739                              int x, int y, int cpp, uint32_t *tiling_mode,
 740                              unsigned long *pitch, unsigned long flags)
 741 {
 742         drm_intel_bufmgr_gem *bufmgr_gem = (drm_intel_bufmgr_gem *)bufmgr;
 743         unsigned long size, stride;
 744         uint32_t tiling;
 745
 746         do {
 747                 unsigned long aligned_y, height_alignment;
 748
 749                 tiling = *tiling_mode;
 750
 751                 /* If we're tiled, our allocations are in 8 or 32-row blocks,
 752                  * so failure to align our height means that we won't allocate
 753                  * enough pages.
 754                  *
 755                  * If we're untiled, we still have to align to 2 rows high
 756                  * because the data port accesses 2x2 blocks even if the
 757                  * bottom row isn't to be rendered, so failure to align means
 758                  * we could walk off the end of the GTT and fault.  This is
 759                  * documented on 965, and may be the case on older chipsets
 760                  * too so we try to be careful.
 761                  */
 762                 aligned_y = y;
 763                 height_alignment = 2;
 764
 765                 if (tiling == I915_TILING_X)
 766                         height_alignment = 8;
 767                 else if (tiling == I915_TILING_Y)
 768                         height_alignment = 32;
 769                 /* i8xx has a interleaved 2-row tile layout */
 770                 if (IS_GEN2(bufmgr_gem) && tiling != I915_TILING_NONE)
 771                         height_alignment *= 2;
 772                 aligned_y = ALIGN(y, height_alignment);
 773
 774                 stride = x * cpp;
 775                 stride = drm_intel_gem_bo_tile_pitch(bufmgr_gem, stride, tiling_mode);
 776                 size = stride * aligned_y;
 777                 size = drm_intel_gem_bo_tile_size(bufmgr_gem, size, tiling_mode);
 778         } while (*tiling_mode != tiling);
 779         *pitch = stride;
 780
 781         if (tiling == I915_TILING_NONE)
 782                 stride = 0;
 783
 784         return drm_intel_gem_bo_alloc_internal(bufmgr, name, size, flags,
 785                                                tiling, stride);
 786 }
 787
 788 /**
 789  * Returns a drm_intel_bo wrapping the given buffer object handle.
 790  *
 791  * This can be used when one application needs to pass a buffer object
 792  * to another.
 793  */
 794 drm_intel_bo *
 795 drm_intel_bo_gem_create_from_name(drm_intel_bufmgr *bufmgr,
 796                                   const char *name,
 797                                   unsigned int handle)
 798 {
 799         drm_intel_bufmgr_gem *bufmgr_gem = (drm_intel_bufmgr_gem *) bufmgr;
 800         drm_intel_bo_gem *bo_gem;
 801         int ret;
 802         struct drm_gem_open open_arg;
 803         struct drm_i915_gem_get_tiling get_tiling;
 804         drmMMListHead *list;
 805
 806         /* At the moment most applications only have a few named bo.
 807          * For instance, in a DRI client only the render buffers passed
 808          * between X and the client are named. And since X returns the
 809          * alternating names for the front/back buffer a linear search
 810          * provides a sufficiently fast match.
 811          */
 812         for (list = bufmgr_gem->named.next;
 813              list != &bufmgr_gem->named;
 814              list = list->next) {
 815                 bo_gem = DRMLISTENTRY(drm_intel_bo_gem, list, name_list);
 816                 if (bo_gem->global_name == handle) {
 817                         drm_intel_gem_bo_reference(&bo_gem->bo);
 818                         return &bo_gem->bo;
 819                 }
 820         }
 821
 822         bo_gem = calloc(1, sizeof(*bo_gem));
 823         if (!bo_gem)
 824                 return NULL;
 825
 826         memset(&open_arg, 0, sizeof(open_arg));
 827         open_arg.name = handle;
 828         ret = drmIoctl(bufmgr_gem->fd,
 829                        DRM_IOCTL_GEM_OPEN,
 830                        &open_arg);
 831         if (ret != 0) {
 832                 DBG("Couldn't reference %s handle 0x%08x: %s\n",
 833                     name, handle, strerror(errno));
 834                 free(bo_gem);
 835                 return NULL;
 836         }
 837         bo_gem->bo.size = open_arg.size;
 838         bo_gem->bo.offset = 0;
 839         bo_gem->bo.virtual = NULL;
 840         bo_gem->bo.bufmgr = bufmgr;
 841         bo_gem->name = name;
 842         atomic_set(&bo_gem->refcount, 1);
 843         bo_gem->validate_index = -1;
 844         bo_gem->gem_handle = open_arg.handle;
 845         bo_gem->bo.handle = open_arg.handle;
 846         bo_gem->global_name = handle;
 847         bo_gem->reusable = 0;
 848
 849         memset(&get_tiling, 0, sizeof(get_tiling));
 850         get_tiling.handle = bo_gem->gem_handle;
 851         ret = drmIoctl(bufmgr_gem->fd,
 852                        DRM_IOCTL_I915_GEM_GET_TILING,
 853                        &get_tiling);
 854         if (ret != 0) {
 855                 drm_intel_gem_bo_unreference(&bo_gem->bo);
 856                 return NULL;
 857         }
 858         bo_gem->tiling_mode = get_tiling.tiling_mode;
 859         bo_gem->swizzle_mode = get_tiling.swizzle_mode;
 860         /* XXX stride is unknown */
 861         drm_intel_bo_gem_set_in_aperture_size(bufmgr_gem, bo_gem);
 862
 863         DRMLISTADDTAIL(&bo_gem->name_list, &bufmgr_gem->named);
 864         DBG("bo_create_from_handle: %d (%s)\n", handle, bo_gem->name);
 865
 866         return &bo_gem->bo;
 867 }
 868
 869 static void
 870 drm_intel_gem_bo_free(drm_intel_bo *bo)
 871 {
 872         drm_intel_bufmgr_gem *bufmgr_gem = (drm_intel_bufmgr_gem *) bo->bufmgr;
 873         drm_intel_bo_gem *bo_gem = (drm_intel_bo_gem *) bo;
 874         struct drm_gem_close close;
 875         int ret;
 876
 877         if (bo_gem->mem_virtual)
 878                 munmap(bo_gem->mem_virtual, bo_gem->bo.size);
 879         if (bo_gem->gtt_virtual)
 880                 munmap(bo_gem->gtt_virtual, bo_gem->bo.size);
 881
 882         /* Close this object */
 883         memset(&close, 0, sizeof(close));
 884         close.handle = bo_gem->gem_handle;
 885         ret = drmIoctl(bufmgr_gem->fd, DRM_IOCTL_GEM_CLOSE, &close);
 886         if (ret != 0) {
 887                 DBG("DRM_IOCTL_GEM_CLOSE %d failed (%s): %s\n",
 888                     bo_gem->gem_handle, bo_gem->name, strerror(errno));
 889         }
 890         free(bo);
 891 }
 892
 893 /** Frees all cached buffers significantly older than @time. */
 894 static void
 895 drm_intel_gem_cleanup_bo_cache(drm_intel_bufmgr_gem *bufmgr_gem, time_t time)
 896 {
 897         int i;
 898
 899         if (bufmgr_gem->time == time)
 900                 return;
 901
 902         for (i = 0; i < bufmgr_gem->num_buckets; i++) {
 903                 struct drm_intel_gem_bo_bucket *bucket =
 904                     &bufmgr_gem->cache_bucket[i];
 905
 906                 while (!DRMLISTEMPTY(&bucket->head)) {
 907                         drm_intel_bo_gem *bo_gem;
 908
 909                         bo_gem = DRMLISTENTRY(drm_intel_bo_gem,
 910                                               bucket->head.next, head);
 911                         if (time - bo_gem->free_time <= 1)
 912                                 break;
 913
 914                         DRMLISTDEL(&bo_gem->head);
 915
 916                         drm_intel_gem_bo_free(&bo_gem->bo);
 917                 }
 918         }
 919
 920         bufmgr_gem->time = time;
 921 }
 922
 923 static void
 924 drm_intel_gem_bo_unreference_final(drm_intel_bo *bo, time_t time)
 925 {
 926         drm_intel_bufmgr_gem *bufmgr_gem = (drm_intel_bufmgr_gem *) bo->bufmgr;
 927         drm_intel_bo_gem *bo_gem = (drm_intel_bo_gem *) bo;
 928         struct drm_intel_gem_bo_bucket *bucket;
 929         int i;
 930
 931         /* Unreference all the target buffers */
 932         for (i = 0; i < bo_gem->reloc_count; i++) {
 933                 if (bo_gem->reloc_target_info[i].bo != bo) {
 934                         drm_intel_gem_bo_unreference_locked_timed(bo_gem->
 935                                                                   reloc_target_info[i].bo,
 936                                                                   time);
 937                 }
 938         }
 939         bo_gem->reloc_count = 0;
 940         bo_gem->used_as_reloc_target = 0;
 941
 942         DBG("bo_unreference final: %d (%s)\n",
 943             bo_gem->gem_handle, bo_gem->name);
 944
 945         /* release memory associated with this object */
 946         if (bo_gem->reloc_target_info) {
 947                 free(bo_gem->reloc_target_info);
 948                 bo_gem->reloc_target_info = NULL;
 949         }
 950         if (bo_gem->relocs) {
 951                 free(bo_gem->relocs);
 952                 bo_gem->relocs = NULL;
 953         }
 954
 955         DRMLISTDEL(&bo_gem->name_list);
 956
 957         bucket = drm_intel_gem_bo_bucket_for_size(bufmgr_gem, bo->size);
 958         /* Put the buffer into our internal cache for reuse if we can. */
 959         if (bufmgr_gem->bo_reuse && bo_gem->reusable && bucket != NULL &&
 960             drm_intel_gem_bo_madvise_internal(bufmgr_gem, bo_gem,
 961                                               I915_MADV_DONTNEED)) {
 962                 bo_gem->free_time = time;
 963
 964                 bo_gem->name = NULL;
 965                 bo_gem->validate_index = -1;
 966
 967                 DRMLISTADDTAIL(&bo_gem->head, &bucket->head);
 968         } else {
 969                 drm_intel_gem_bo_free(bo);
 970         }
 971 }
 972
 973 static void drm_intel_gem_bo_unreference_locked_timed(drm_intel_bo *bo,
 974                                                       time_t time)
 975 {
 976         drm_intel_bo_gem *bo_gem = (drm_intel_bo_gem *) bo;
 977
 978         assert(atomic_read(&bo_gem->refcount) > 0);
 979         if (atomic_dec_and_test(&bo_gem->refcount))
 980                 drm_intel_gem_bo_unreference_final(bo, time);
 981 }
 982
 983 static void drm_intel_gem_bo_unreference(drm_intel_bo *bo)
 984 {
 985         drm_intel_bo_gem *bo_gem = (drm_intel_bo_gem *) bo;
 986
 987         assert(atomic_read(&bo_gem->refcount) > 0);
 988         if (atomic_dec_and_test(&bo_gem->refcount)) {
 989                 drm_intel_bufmgr_gem *bufmgr_gem =
 990                     (drm_intel_bufmgr_gem *) bo->bufmgr;
 991                 struct timespec time;
 992
 993                 clock_gettime(CLOCK_MONOTONIC, &time);
 994
 995                 pthread_mutex_lock(&bufmgr_gem->lock);
 996                 drm_intel_gem_bo_unreference_final(bo, time.tv_sec);
 997                 drm_intel_gem_cleanup_bo_cache(bufmgr_gem, time.tv_sec);
 998                 pthread_mutex_unlock(&bufmgr_gem->lock);
 999         }
1000 }
1001
1002 static int drm_intel_gem_bo_map(drm_intel_bo *bo, int write_enable)
1003 {
1004         drm_intel_bufmgr_gem *bufmgr_gem = (drm_intel_bufmgr_gem *) bo->bufmgr;
1005         drm_intel_bo_gem *bo_gem = (drm_intel_bo_gem *) bo;
1006         struct drm_i915_gem_set_domain set_domain;
1007         int ret;
1008
1009         pthread_mutex_lock(&bufmgr_gem->lock);
1010
1011         /* Allow recursive mapping. Mesa may recursively map buffers with
1012          * nested display loops.
1013          */
1014         if (!bo_gem->mem_virtual) {
1015                 struct drm_i915_gem_mmap mmap_arg;
1016
1017                 DBG("bo_map: %d (%s)\n", bo_gem->gem_handle, bo_gem->name);
1018
1019                 memset(&mmap_arg, 0, sizeof(mmap_arg));
1020                 mmap_arg.handle = bo_gem->gem_handle;
1021                 mmap_arg.offset = 0;
1022                 mmap_arg.size = bo->size;
1023                 ret = drmIoctl(bufmgr_gem->fd,
1024                                DRM_IOCTL_I915_GEM_MMAP,
1025                                &mmap_arg);
1026                 if (ret != 0) {
1027                         ret = -errno;
1028                         DBG("%s:%d: Error mapping buffer %d (%s): %s .\n",
1029                             __FILE__, __LINE__, bo_gem->gem_handle,
1030                             bo_gem->name, strerror(errno));
1031                         pthread_mutex_unlock(&bufmgr_gem->lock);
1032                         return ret;
1033                 }
1034                 bo_gem->mem_virtual = (void *)(uintptr_t) mmap_arg.addr_ptr;
1035         }
1036         DBG("bo_map: %d (%s) -> %p\n", bo_gem->gem_handle, bo_gem->name,
1037             bo_gem->mem_virtual);
1038         bo->virtual = bo_gem->mem_virtual;
1039
1040         set_domain.handle = bo_gem->gem_handle;
1041         set_domain.read_domains = I915_GEM_DOMAIN_CPU;
1042         if (write_enable)
1043                 set_domain.write_domain = I915_GEM_DOMAIN_CPU;
1044         else
1045                 set_domain.write_domain = 0;
1046         ret = drmIoctl(bufmgr_gem->fd,
1047                        DRM_IOCTL_I915_GEM_SET_DOMAIN,
1048                        &set_domain);
1049         if (ret != 0) {
1050                 DBG("%s:%d: Error setting to CPU domain %d: %s\n",
1051                     __FILE__, __LINE__, bo_gem->gem_handle,
1052                     strerror(errno));
1053         }
1054
1055         pthread_mutex_unlock(&bufmgr_gem->lock);
1056
1057         return 0;
1058 }
1059
1060 int drm_intel_gem_bo_map_gtt(drm_intel_bo *bo)
1061 {
1062         drm_intel_bufmgr_gem *bufmgr_gem = (drm_intel_bufmgr_gem *) bo->bufmgr;
1063         drm_intel_bo_gem *bo_gem = (drm_intel_bo_gem *) bo;
1064         struct drm_i915_gem_set_domain set_domain;
1065         int ret;
1066
1067         pthread_mutex_lock(&bufmgr_gem->lock);
1068
1069         /* Get a mapping of the buffer if we haven't before. */
1070         if (bo_gem->gtt_virtual == NULL) {
1071                 struct drm_i915_gem_mmap_gtt mmap_arg;
1072
1073                 DBG("bo_map_gtt: mmap %d (%s)\n", bo_gem->gem_handle,
1074                     bo_gem->name);
1075
1076                 memset(&mmap_arg, 0, sizeof(mmap_arg));
1077                 mmap_arg.handle = bo_gem->gem_handle;
1078
1079                 /* Get the fake offset back... */
1080                 ret = drmIoctl(bufmgr_gem->fd,
1081                                DRM_IOCTL_I915_GEM_MMAP_GTT,
1082                                &mmap_arg);
1083                 if (ret != 0) {
1084                         ret = -errno;
1085                         DBG("%s:%d: Error preparing buffer map %d (%s): %s .\n",
1086                             __FILE__, __LINE__,
1087                             bo_gem->gem_handle, bo_gem->name,
1088                             strerror(errno));
1089                         pthread_mutex_unlock(&bufmgr_gem->lock);
1090                         return ret;
1091                 }
1092
1093                 /* and mmap it */
1094                 bo_gem->gtt_virtual = mmap(0, bo->size, PROT_READ | PROT_WRITE,
1095                                            MAP_SHARED, bufmgr_gem->fd,
1096                                            mmap_arg.offset);
1097                 if (bo_gem->gtt_virtual == MAP_FAILED) {
1098                         bo_gem->gtt_virtual = NULL;
1099                         ret = -errno;
1100                         DBG("%s:%d: Error mapping buffer %d (%s): %s .\n",
1101                             __FILE__, __LINE__,
1102                             bo_gem->gem_handle, bo_gem->name,
1103                             strerror(errno));
1104                         pthread_mutex_unlock(&bufmgr_gem->lock);
1105                         return ret;
1106                 }
1107         }
1108
1109         bo->virtual = bo_gem->gtt_virtual;
1110
1111         DBG("bo_map_gtt: %d (%s) -> %p\n", bo_gem->gem_handle, bo_gem->name,
1112             bo_gem->gtt_virtual);
1113
1114         /* Now move it to the GTT domain so that the CPU caches are flushed */
1115         set_domain.handle = bo_gem->gem_handle;
1116         set_domain.read_domains = I915_GEM_DOMAIN_GTT;
1117         set_domain.write_domain = I915_GEM_DOMAIN_GTT;
1118         ret = drmIoctl(bufmgr_gem->fd,
1119                        DRM_IOCTL_I915_GEM_SET_DOMAIN,
1120                        &set_domain);
1121         if (ret != 0) {
1122                 DBG("%s:%d: Error setting domain %d: %s\n",
1123                     __FILE__, __LINE__, bo_gem->gem_handle,
1124                     strerror(errno));
1125         }
1126
1127         pthread_mutex_unlock(&bufmgr_gem->lock);
1128
1129         return 0;
1130 }
1131
1132 int drm_intel_gem_bo_unmap_gtt(drm_intel_bo *bo)
1133 {
1134         drm_intel_bufmgr_gem *bufmgr_gem = (drm_intel_bufmgr_gem *) bo->bufmgr;
1135         int ret = 0;
1136
1137         if (bo == NULL)
1138                 return 0;
1139
1140         pthread_mutex_lock(&bufmgr_gem->lock);
1141         bo->virtual = NULL;
1142         pthread_mutex_unlock(&bufmgr_gem->lock);
1143
1144         return ret;
1145 }
1146
1147 static int drm_intel_gem_bo_unmap(drm_intel_bo *bo)
1148 {
1149         drm_intel_bufmgr_gem *bufmgr_gem = (drm_intel_bufmgr_gem *) bo->bufmgr;
1150         drm_intel_bo_gem *bo_gem = (drm_intel_bo_gem *) bo;
1151         struct drm_i915_gem_sw_finish sw_finish;
1152         int ret;
1153
1154         if (bo == NULL)
1155                 return 0;
1156
1157         pthread_mutex_lock(&bufmgr_gem->lock);
1158
1159         /* Cause a flush to happen if the buffer's pinned for scanout, so the
1160          * results show up in a timely manner.
1161          */
1162         sw_finish.handle = bo_gem->gem_handle;
1163         ret = drmIoctl(bufmgr_gem->fd,
1164                        DRM_IOCTL_I915_GEM_SW_FINISH,
1165                        &sw_finish);
1166         ret = ret == -1 ? -errno : 0;
1167
1168         bo->virtual = NULL;
1169         pthread_mutex_unlock(&bufmgr_gem->lock);
1170
1171         return ret;
1172 }
1173
1174 static int
1175 drm_intel_gem_bo_subdata(drm_intel_bo *bo, unsigned long offset,
1176                          unsigned long size, const void *data)
1177 {
1178         drm_intel_bufmgr_gem *bufmgr_gem = (drm_intel_bufmgr_gem *) bo->bufmgr;
1179         drm_intel_bo_gem *bo_gem = (drm_intel_bo_gem *) bo;
1180         struct drm_i915_gem_pwrite pwrite;
1181         int ret;
1182
1183         memset(&pwrite, 0, sizeof(pwrite));
1184         pwrite.handle = bo_gem->gem_handle;
1185         pwrite.offset = offset;
1186         pwrite.size = size;
1187         pwrite.data_ptr = (uint64_t) (uintptr_t) data;
1188         ret = drmIoctl(bufmgr_gem->fd,
1189                        DRM_IOCTL_I915_GEM_PWRITE,
1190                        &pwrite);
1191         if (ret != 0) {
1192                 ret = -errno;
1193                 DBG("%s:%d: Error writing data to buffer %d: (%d %d) %s .\n",
1194                     __FILE__, __LINE__, bo_gem->gem_handle, (int)offset,
1195                     (int)size, strerror(errno));
1196         }
1197
1198         return ret;
1199 }
1200
1201 static int
1202 drm_intel_gem_get_pipe_from_crtc_id(drm_intel_bufmgr *bufmgr, int crtc_id)
1203 {
1204         drm_intel_bufmgr_gem *bufmgr_gem = (drm_intel_bufmgr_gem *) bufmgr;
1205         struct drm_i915_get_pipe_from_crtc_id get_pipe_from_crtc_id;
1206         int ret;
1207
1208         get_pipe_from_crtc_id.crtc_id = crtc_id;
1209         ret = drmIoctl(bufmgr_gem->fd,
1210                        DRM_IOCTL_I915_GET_PIPE_FROM_CRTC_ID,
1211                        &get_pipe_from_crtc_id);
1212         if (ret != 0) {
1213                 /* We return -1 here to signal that we don't
1214                  * know which pipe is associated with this crtc.
1215                  * This lets the caller know that this information
1216                  * isn't available; using the wrong pipe for
1217                  * vblank waiting can cause the chipset to lock up
1218                  */
1219                 return -1;
1220         }
1221
1222         return get_pipe_from_crtc_id.pipe;
1223 }
1224
1225 static int
1226 drm_intel_gem_bo_get_subdata(drm_intel_bo *bo, unsigned long offset,
1227                              unsigned long size, void *data)
1228 {
1229         drm_intel_bufmgr_gem *bufmgr_gem = (drm_intel_bufmgr_gem *) bo->bufmgr;
1230         drm_intel_bo_gem *bo_gem = (drm_intel_bo_gem *) bo;
1231         struct drm_i915_gem_pread pread;
1232         int ret;
1233
1234         memset(&pread, 0, sizeof(pread));
1235         pread.handle = bo_gem->gem_handle;
1236         pread.offset = offset;
1237         pread.size = size;
1238         pread.data_ptr = (uint64_t) (uintptr_t) data;
1239         ret = drmIoctl(bufmgr_gem->fd,
1240                        DRM_IOCTL_I915_GEM_PREAD,
1241                        &pread);
1242         if (ret != 0) {
1243                 ret = -errno;
1244                 DBG("%s:%d: Error reading data from buffer %d: (%d %d) %s .\n",
1245                     __FILE__, __LINE__, bo_gem->gem_handle, (int)offset,
1246                     (int)size, strerror(errno));
1247         }
1248
1249         return ret;
1250 }
1251
1252 /** Waits for all GPU rendering with the object to have completed. */
1253 static void
1254 drm_intel_gem_bo_wait_rendering(drm_intel_bo *bo)
1255 {
1256         drm_intel_gem_bo_start_gtt_access(bo, 1);
1257 }
1258
1259 /**
1260  * Sets the object to the GTT read and possibly write domain, used by the X
1261  * 2D driver in the absence of kernel support to do drm_intel_gem_bo_map_gtt().
1262  *
1263  * In combination with drm_intel_gem_bo_pin() and manual fence management, we
1264  * can do tiled pixmaps this way.
1265  */
1266 void
1267 drm_intel_gem_bo_start_gtt_access(drm_intel_bo *bo, int write_enable)
1268 {
1269         drm_intel_bufmgr_gem *bufmgr_gem = (drm_intel_bufmgr_gem *) bo->bufmgr;
1270         drm_intel_bo_gem *bo_gem = (drm_intel_bo_gem *) bo;
1271         struct drm_i915_gem_set_domain set_domain;
1272         int ret;
1273
1274         set_domain.handle = bo_gem->gem_handle;
1275         set_domain.read_domains = I915_GEM_DOMAIN_GTT;
1276         set_domain.write_domain = write_enable ? I915_GEM_DOMAIN_GTT : 0;
1277         ret = drmIoctl(bufmgr_gem->fd,
1278                        DRM_IOCTL_I915_GEM_SET_DOMAIN,
1279                        &set_domain);
1280         if (ret != 0) {
1281                 DBG("%s:%d: Error setting memory domains %d (%08x %08x): %s .\n",
1282                     __FILE__, __LINE__, bo_gem->gem_handle,
1283                     set_domain.read_domains, set_domain.write_domain,
1284                     strerror(errno));
1285         }
1286 }
1287
1288 static void
1289 drm_intel_bufmgr_gem_destroy(drm_intel_bufmgr *bufmgr)
1290 {
1291         drm_intel_bufmgr_gem *bufmgr_gem = (drm_intel_bufmgr_gem *) bufmgr;
1292         int i;
1293
1294         free(bufmgr_gem->exec2_objects);
1295         free(bufmgr_gem->exec_objects);
1296         free(bufmgr_gem->exec_bos);
1297
1298         pthread_mutex_destroy(&bufmgr_gem->lock);
1299
1300         /* Free any cached buffer objects we were going to reuse */
1301         for (i = 0; i < bufmgr_gem->num_buckets; i++) {
1302                 struct drm_intel_gem_bo_bucket *bucket =
1303                     &bufmgr_gem->cache_bucket[i];
1304                 drm_intel_bo_gem *bo_gem;
1305
1306                 while (!DRMLISTEMPTY(&bucket->head)) {
1307                         bo_gem = DRMLISTENTRY(drm_intel_bo_gem,
1308                                               bucket->head.next, head);
1309                         DRMLISTDEL(&bo_gem->head);
1310
1311                         drm_intel_gem_bo_free(&bo_gem->bo);
1312                 }
1313         }
1314
1315         free(bufmgr);
1316 }
1317
1318 /**
1319  * Adds the target buffer to the validation list and adds the relocation
1320  * to the reloc_buffer's relocation list.
1321  *
1322  * The relocation entry at the given offset must already contain the
1323  * precomputed relocation value, because the kernel will optimize out
1324  * the relocation entry write when the buffer hasn't moved from the
1325  * last known offset in target_bo.
1326  */
1327 static int
1328 do_bo_emit_reloc(drm_intel_bo *bo, uint32_t offset,
1329                  drm_intel_bo *target_bo, uint32_t target_offset,
1330                  uint32_t read_domains, uint32_t write_domain,
1331                  int need_fence)
1332 {
1333         drm_intel_bufmgr_gem *bufmgr_gem = (drm_intel_bufmgr_gem *) bo->bufmgr;
1334         drm_intel_bo_gem *bo_gem = (drm_intel_bo_gem *) bo;
1335         drm_intel_bo_gem *target_bo_gem = (drm_intel_bo_gem *) target_bo;
1336         int fenced_command;
1337
1338         if (bo_gem->has_error)
1339                 return -ENOMEM;
1340
1341         if (target_bo_gem->has_error) {
1342                 bo_gem->has_error = 1;
1343                 return -ENOMEM;
1344         }
1345
1346         /* We never use HW fences for rendering on 965+ */
1347         if (bufmgr_gem->gen >= 4)
1348                 need_fence = 0;
1349
1350         fenced_command = need_fence;
1351         if (target_bo_gem->tiling_mode == I915_TILING_NONE)
1352                 need_fence = 0;
1353
1354         /* Create a new relocation list if needed */
1355         if (bo_gem->relocs == NULL && drm_intel_setup_reloc_list(bo))
1356                 return -ENOMEM;
1357
1358         /* Check overflow */
1359         assert(bo_gem->reloc_count < bufmgr_gem->max_relocs);
1360
1361         /* Check args */
1362         assert(offset <= bo->size - 4);
1363         assert((write_domain & (write_domain - 1)) == 0);
1364
1365         /* Make sure that we're not adding a reloc to something whose size has
1366          * already been accounted for.
1367          */
1368         assert(!bo_gem->used_as_reloc_target);
1369         if (target_bo_gem != bo_gem) {
1370                 target_bo_gem->used_as_reloc_target = 1;
1371                 bo_gem->reloc_tree_size += target_bo_gem->reloc_tree_size;
1372         }
1373         /* An object needing a fence is a tiled buffer, so it won't have
1374          * relocs to other buffers.
1375          */
1376         if (need_fence)
1377                 target_bo_gem->reloc_tree_fences = 1;
1378         bo_gem->reloc_tree_fences += target_bo_gem->reloc_tree_fences;
1379
1380         bo_gem->relocs[bo_gem->reloc_count].offset = offset;
1381         bo_gem->relocs[bo_gem->reloc_count].delta = target_offset;
1382         bo_gem->relocs[bo_gem->reloc_count].target_handle =
1383             target_bo_gem->gem_handle;
1384         bo_gem->relocs[bo_gem->reloc_count].read_domains = read_domains;
1385         bo_gem->relocs[bo_gem->reloc_count].write_domain = write_domain;
1386         bo_gem->relocs[bo_gem->reloc_count].presumed_offset = target_bo->offset;
1387
1388         bo_gem->reloc_target_info[bo_gem->reloc_count].bo = target_bo;
1389         if (target_bo != bo)
1390                 drm_intel_gem_bo_reference(target_bo);
1391         if (fenced_command)
1392                 bo_gem->reloc_target_info[bo_gem->reloc_count].flags =
1393                         DRM_INTEL_RELOC_FENCE;
1394         else
1395                 bo_gem->reloc_target_info[bo_gem->reloc_count].flags = 0;
1396
1397         bo_gem->reloc_count++;
1398
1399         return 0;
1400 }
1401
1402 static int
1403 drm_intel_gem_bo_emit_reloc(drm_intel_bo *bo, uint32_t offset,
1404                             drm_intel_bo *target_bo, uint32_t target_offset,
1405                             uint32_t read_domains, uint32_t write_domain)
1406 {
1407         drm_intel_bufmgr_gem *bufmgr_gem = (drm_intel_bufmgr_gem *)bo->bufmgr;
1408
1409         return do_bo_emit_reloc(bo, offset, target_bo, target_offset,
1410                                 read_domains, write_domain,
1411                                 !bufmgr_gem->fenced_relocs);
1412 }
1413
1414 static int
1415 drm_intel_gem_bo_emit_reloc_fence(drm_intel_bo *bo, uint32_t offset,
1416                                   drm_intel_bo *target_bo,
1417                                   uint32_t target_offset,
1418                                   uint32_t read_domains, uint32_t write_domain)
1419 {
1420         return do_bo_emit_reloc(bo, offset, target_bo, target_offset,
1421                                 read_domains, write_domain, 1);
1422 }
1423
1424 /**
1425  * Walk the tree of relocations rooted at BO and accumulate the list of
1426  * validations to be performed and update the relocation buffers with
1427  * index values into the validation list.
1428  */
1429 static void
1430 drm_intel_gem_bo_process_reloc(drm_intel_bo *bo)
1431 {
1432         drm_intel_bo_gem *bo_gem = (drm_intel_bo_gem *) bo;
1433         int i;
1434
1435         if (bo_gem->relocs == NULL)
1436                 return;
1437
1438         for (i = 0; i < bo_gem->reloc_count; i++) {
1439                 drm_intel_bo *target_bo = bo_gem->reloc_target_info[i].bo;
1440
1441                 if (target_bo == bo)
1442                         continue;
1443
1444                 /* Continue walking the tree depth-first. */
1445                 drm_intel_gem_bo_process_reloc(target_bo);
1446
1447                 /* Add the target to the validate list */
1448                 drm_intel_add_validate_buffer(target_bo);
1449         }
1450 }
1451
1452 static void
1453 drm_intel_gem_bo_process_reloc2(drm_intel_bo *bo)
1454 {
1455         drm_intel_bo_gem *bo_gem = (drm_intel_bo_gem *)bo;
1456         int i;
1457
1458         if (bo_gem->relocs == NULL)
1459                 return;
1460
1461         for (i = 0; i < bo_gem->reloc_count; i++) {
1462                 drm_intel_bo *target_bo = bo_gem->reloc_target_info[i].bo;
1463                 int need_fence;
1464
1465                 if (target_bo == bo)
1466                         continue;
1467
1468                 /* Continue walking the tree depth-first. */
1469                 drm_intel_gem_bo_process_reloc2(target_bo);
1470
1471                 need_fence = (bo_gem->reloc_target_info[i].flags &
1472                               DRM_INTEL_RELOC_FENCE);
1473
1474                 /* Add the target to the validate list */
1475                 drm_intel_add_validate_buffer2(target_bo, need_fence);
1476         }
1477 }
1478
1479
1480 static void
1481 drm_intel_update_buffer_offsets(drm_intel_bufmgr_gem *bufmgr_gem)
1482 {
1483         int i;
1484
1485         for (i = 0; i < bufmgr_gem->exec_count; i++) {
1486                 drm_intel_bo *bo = bufmgr_gem->exec_bos[i];
1487                 drm_intel_bo_gem *bo_gem = (drm_intel_bo_gem *) bo;
1488
1489                 /* Update the buffer offset */
1490                 if (bufmgr_gem->exec_objects[i].offset != bo->offset) {
1491                         DBG("BO %d (%s) migrated: 0x%08lx -> 0x%08llx\n",
1492                             bo_gem->gem_handle, bo_gem->name, bo->offset,
1493                             (unsigned long long)bufmgr_gem->exec_objects[i].
1494                             offset);
1495                         bo->offset = bufmgr_gem->exec_objects[i].offset;
1496                 }
1497         }
1498 }
1499
1500 static void
1501 drm_intel_update_buffer_offsets2 (drm_intel_bufmgr_gem *bufmgr_gem)
1502 {
1503         int i;
1504
1505         for (i = 0; i < bufmgr_gem->exec_count; i++) {
1506                 drm_intel_bo *bo = bufmgr_gem->exec_bos[i];
1507                 drm_intel_bo_gem *bo_gem = (drm_intel_bo_gem *)bo;
1508
1509                 /* Update the buffer offset */
1510                 if (bufmgr_gem->exec2_objects[i].offset != bo->offset) {
1511                         DBG("BO %d (%s) migrated: 0x%08lx -> 0x%08llx\n",
1512                             bo_gem->gem_handle, bo_gem->name, bo->offset,
1513                             (unsigned long long)bufmgr_gem->exec2_objects[i].offset);
1514                         bo->offset = bufmgr_gem->exec2_objects[i].offset;
1515                 }
1516         }
1517 }
1518
1519 static int
1520 drm_intel_gem_bo_exec(drm_intel_bo *bo, int used,
1521                       drm_clip_rect_t * cliprects, int num_cliprects, int DR4)
1522 {
1523         drm_intel_bufmgr_gem *bufmgr_gem = (drm_intel_bufmgr_gem *) bo->bufmgr;
1524         drm_intel_bo_gem *bo_gem = (drm_intel_bo_gem *) bo;
1525         struct drm_i915_gem_execbuffer execbuf;
1526         int ret, i;
1527
1528         if (bo_gem->has_error)
1529                 return -ENOMEM;
1530
1531         pthread_mutex_lock(&bufmgr_gem->lock);
1532         /* Update indices and set up the validate list. */
1533         drm_intel_gem_bo_process_reloc(bo);
1534
1535         /* Add the batch buffer to the validation list.  There are no
1536          * relocations pointing to it.
1537          */
1538         drm_intel_add_validate_buffer(bo);
1539
1540         execbuf.buffers_ptr = (uintptr_t) bufmgr_gem->exec_objects;
1541         execbuf.buffer_count = bufmgr_gem->exec_count;
1542         execbuf.batch_start_offset = 0;
1543         execbuf.batch_len = used;
1544         execbuf.cliprects_ptr = (uintptr_t) cliprects;
1545         execbuf.num_cliprects = num_cliprects;
1546         execbuf.DR1 = 0;
1547         execbuf.DR4 = DR4;
1548
1549         ret = drmIoctl(bufmgr_gem->fd,
1550                        DRM_IOCTL_I915_GEM_EXECBUFFER,
1551                        &execbuf);
1552         if (ret != 0) {
1553                 ret = -errno;
1554                 if (errno == ENOSPC) {
1555                         DBG("Execbuffer fails to pin. "
1556                             "Estimate: %u. Actual: %u. Available: %u\n",
1557                             drm_intel_gem_estimate_batch_space(bufmgr_gem->exec_bos,
1558                                                                bufmgr_gem->
1559                                                                exec_count),
1560                             drm_intel_gem_compute_batch_space(bufmgr_gem->exec_bos,
1561                                                               bufmgr_gem->
1562                                                               exec_count),
1563                             (unsigned int)bufmgr_gem->gtt_size);
1564                 }
1565         }
1566         drm_intel_update_buffer_offsets(bufmgr_gem);
1567
1568         if (bufmgr_gem->bufmgr.debug)
1569                 drm_intel_gem_dump_validation_list(bufmgr_gem);
1570
1571         for (i = 0; i < bufmgr_gem->exec_count; i++) {
1572                 drm_intel_bo *bo = bufmgr_gem->exec_bos[i];
1573                 drm_intel_bo_gem *bo_gem = (drm_intel_bo_gem *) bo;
1574
1575                 /* Disconnect the buffer from the validate list */
1576                 bo_gem->validate_index = -1;
1577                 bufmgr_gem->exec_bos[i] = NULL;
1578         }
1579         bufmgr_gem->exec_count = 0;
1580         pthread_mutex_unlock(&bufmgr_gem->lock);
1581
1582         return ret;
1583 }
1584
1585 static int
1586 drm_intel_gem_bo_mrb_exec2(drm_intel_bo *bo, int used,
1587                         drm_clip_rect_t *cliprects, int num_cliprects, int DR4,
1588                         unsigned int flags)
1589 {
1590         drm_intel_bufmgr_gem *bufmgr_gem = (drm_intel_bufmgr_gem *)bo->bufmgr;
1591         struct drm_i915_gem_execbuffer2 execbuf;
1592         int ret, i;
1593
1594         switch (flags & 0x7) {
1595         default:
1596                 return -EINVAL;
1597         case I915_EXEC_BLT:
1598                 if (!bufmgr_gem->has_blt)
1599                         return -EINVAL;
1600                 break;
1601         case I915_EXEC_BSD:
1602                 if (!bufmgr_gem->has_bsd)
1603                         return -EINVAL;
1604                 break;
1605         case I915_EXEC_RENDER:
1606         case I915_EXEC_DEFAULT:
1607                 break;
1608         }
1609
1610         pthread_mutex_lock(&bufmgr_gem->lock);
1611         /* Update indices and set up the validate list. */
1612         drm_intel_gem_bo_process_reloc2(bo);
1613
1614         /* Add the batch buffer to the validation list.  There are no relocations
1615          * pointing to it.
1616          */
1617         drm_intel_add_validate_buffer2(bo, 0);
1618
1619         execbuf.buffers_ptr = (uintptr_t)bufmgr_gem->exec2_objects;
1620         execbuf.buffer_count = bufmgr_gem->exec_count;
1621         execbuf.batch_start_offset = 0;
1622         execbuf.batch_len = used;
1623         execbuf.cliprects_ptr = (uintptr_t)cliprects;
1624         execbuf.num_cliprects = num_cliprects;
1625         execbuf.DR1 = 0;
1626         execbuf.DR4 = DR4;
1627         execbuf.flags = flags;
1628         execbuf.rsvd1 = 0;
1629         execbuf.rsvd2 = 0;
1630
1631         ret = drmIoctl(bufmgr_gem->fd,
1632                        DRM_IOCTL_I915_GEM_EXECBUFFER2,
1633                        &execbuf);
1634         if (ret != 0) {
1635                 ret = -errno;
1636                 if (ret == -ENOSPC) {
1637                         DBG("Execbuffer fails to pin. "
1638                             "Estimate: %u. Actual: %u. Available: %u\n",
1639                             drm_intel_gem_estimate_batch_space(bufmgr_gem->exec_bos,
1640                                                                bufmgr_gem->exec_count),
1641                             drm_intel_gem_compute_batch_space(bufmgr_gem->exec_bos,
1642                                                               bufmgr_gem->exec_count),
1643                             (unsigned int) bufmgr_gem->gtt_size);
1644                 }
1645         }
1646         drm_intel_update_buffer_offsets2(bufmgr_gem);
1647
1648         if (bufmgr_gem->bufmgr.debug)
1649                 drm_intel_gem_dump_validation_list(bufmgr_gem);
1650
1651         for (i = 0; i < bufmgr_gem->exec_count; i++) {
1652                 drm_intel_bo *bo = bufmgr_gem->exec_bos[i];
1653                 drm_intel_bo_gem *bo_gem = (drm_intel_bo_gem *)bo;
1654
1655                 /* Disconnect the buffer from the validate list */
1656                 bo_gem->validate_index = -1;
1657                 bufmgr_gem->exec_bos[i] = NULL;
1658         }
1659         bufmgr_gem->exec_count = 0;
1660         pthread_mutex_unlock(&bufmgr_gem->lock);
1661
1662         return ret;
1663 }
1664
1665 static int
1666 drm_intel_gem_bo_exec2(drm_intel_bo *bo, int used,
1667                        drm_clip_rect_t *cliprects, int num_cliprects,
1668                        int DR4)
1669 {
1670         return drm_intel_gem_bo_mrb_exec2(bo, used,
1671                                         cliprects, num_cliprects, DR4,
1672                                         I915_EXEC_RENDER);
1673 }
1674
1675 static int
1676 drm_intel_gem_bo_pin(drm_intel_bo *bo, uint32_t alignment)
1677 {
1678         drm_intel_bufmgr_gem *bufmgr_gem = (drm_intel_bufmgr_gem *) bo->bufmgr;
1679         drm_intel_bo_gem *bo_gem = (drm_intel_bo_gem *) bo;
1680         struct drm_i915_gem_pin pin;
1681         int ret;
1682
1683         memset(&pin, 0, sizeof(pin));
1684         pin.handle = bo_gem->gem_handle;
1685         pin.alignment = alignment;
1686
1687         ret = drmIoctl(bufmgr_gem->fd,
1688                        DRM_IOCTL_I915_GEM_PIN,
1689                        &pin);
1690         if (ret != 0)
1691                 return -errno;
1692
1693         bo->offset = pin.offset;
1694         return 0;
1695 }
1696
1697 static int
1698 drm_intel_gem_bo_unpin(drm_intel_bo *bo)
1699 {
1700         drm_intel_bufmgr_gem *bufmgr_gem = (drm_intel_bufmgr_gem *) bo->bufmgr;
1701         drm_intel_bo_gem *bo_gem = (drm_intel_bo_gem *) bo;
1702         struct drm_i915_gem_unpin unpin;
1703         int ret;
1704
1705         memset(&unpin, 0, sizeof(unpin));
1706         unpin.handle = bo_gem->gem_handle;
1707
1708         ret = drmIoctl(bufmgr_gem->fd, DRM_IOCTL_I915_GEM_UNPIN, &unpin);
1709         if (ret != 0)
1710                 return -errno;
1711
1712         return 0;
1713 }
1714
1715 static int
1716 drm_intel_gem_bo_set_tiling_internal(drm_intel_bo *bo,
1717                                      uint32_t tiling_mode,
1718                                      uint32_t stride)
1719 {
1720         drm_intel_bufmgr_gem *bufmgr_gem = (drm_intel_bufmgr_gem *) bo->bufmgr;
1721         drm_intel_bo_gem *bo_gem = (drm_intel_bo_gem *) bo;
1722         struct drm_i915_gem_set_tiling set_tiling;
1723         int ret;
1724
1725         if (bo_gem->global_name == 0 &&
1726             tiling_mode == bo_gem->tiling_mode &&
1727             stride == bo_gem->stride)
1728                 return 0;
1729
1730         memset(&set_tiling, 0, sizeof(set_tiling));
1731         do {
1732                 /* set_tiling is slightly broken and overwrites the
1733                  * input on the error path, so we have to open code
1734                  * rmIoctl.
1735                  */
1736                 set_tiling.handle = bo_gem->gem_handle;
1737                 set_tiling.tiling_mode = tiling_mode;
1738                 set_tiling.stride = stride;
1739
1740                 ret = ioctl(bufmgr_gem->fd,
1741                             DRM_IOCTL_I915_GEM_SET_TILING,
1742                             &set_tiling);
1743         } while (ret == -1 && (errno == EINTR || errno == EAGAIN));
1744         if (ret == -1)
1745                 return -errno;
1746
1747         bo_gem->tiling_mode = set_tiling.tiling_mode;
1748         bo_gem->swizzle_mode = set_tiling.swizzle_mode;
1749         bo_gem->stride = set_tiling.stride;
1750         return 0;
1751 }
1752
1753 static int
1754 drm_intel_gem_bo_set_tiling(drm_intel_bo *bo, uint32_t * tiling_mode,
1755                             uint32_t stride)
1756 {
1757         drm_intel_bufmgr_gem *bufmgr_gem = (drm_intel_bufmgr_gem *) bo->bufmgr;
1758         drm_intel_bo_gem *bo_gem = (drm_intel_bo_gem *) bo;
1759         int ret;
1760
1761         /* Linear buffers have no stride. By ensuring that we only ever use
1762          * stride 0 with linear buffers, we simplify our code.
1763          */
1764         if (*tiling_mode == I915_TILING_NONE)
1765                 stride = 0;
1766
1767         ret = drm_intel_gem_bo_set_tiling_internal(bo, *tiling_mode, stride);
1768         if (ret == 0)
1769                 drm_intel_bo_gem_set_in_aperture_size(bufmgr_gem, bo_gem);
1770
1771         *tiling_mode = bo_gem->tiling_mode;
1772         return ret;
1773 }
1774
1775 static int
1776 drm_intel_gem_bo_get_tiling(drm_intel_bo *bo, uint32_t * tiling_mode,
1777                             uint32_t * swizzle_mode)
1778 {
1779         drm_intel_bo_gem *bo_gem = (drm_intel_bo_gem *) bo;
1780
1781         *tiling_mode = bo_gem->tiling_mode;
1782         *swizzle_mode = bo_gem->swizzle_mode;
1783         return 0;
1784 }
1785
1786 static int
1787 drm_intel_gem_bo_flink(drm_intel_bo *bo, uint32_t * name)
1788 {
1789         drm_intel_bufmgr_gem *bufmgr_gem = (drm_intel_bufmgr_gem *) bo->bufmgr;
1790         drm_intel_bo_gem *bo_gem = (drm_intel_bo_gem *) bo;
1791         struct drm_gem_flink flink;
1792         int ret;
1793
1794         if (!bo_gem->global_name) {
1795                 memset(&flink, 0, sizeof(flink));
1796                 flink.handle = bo_gem->gem_handle;
1797
1798                 ret = drmIoctl(bufmgr_gem->fd, DRM_IOCTL_GEM_FLINK, &flink);
1799                 if (ret != 0)
1800                         return -errno;
1801                 bo_gem->global_name = flink.name;
1802                 bo_gem->reusable = 0;
1803
1804                 DRMLISTADDTAIL(&bo_gem->name_list, &bufmgr_gem->named);
1805         }
1806
1807         *name = bo_gem->global_name;
1808         return 0;
1809 }
1810
1811 /**
1812  * Enables unlimited caching of buffer objects for reuse.
1813  *
1814  * This is potentially very memory expensive, as the cache at each bucket
1815  * size is only bounded by how many buffers of that size we've managed to have
1816  * in flight at once.
1817  */
1818 void
1819 drm_intel_bufmgr_gem_enable_reuse(drm_intel_bufmgr *bufmgr)
1820 {
1821         drm_intel_bufmgr_gem *bufmgr_gem = (drm_intel_bufmgr_gem *) bufmgr;
1822
1823         bufmgr_gem->bo_reuse = 1;
1824 }
1825
1826 /**
1827  * Enable use of fenced reloc type.
1828  *
1829  * New code should enable this to avoid unnecessary fence register
1830  * allocation.  If this option is not enabled, all relocs will have fence
1831  * register allocated.
1832  */
1833 void
1834 drm_intel_bufmgr_gem_enable_fenced_relocs(drm_intel_bufmgr *bufmgr)
1835 {
1836         drm_intel_bufmgr_gem *bufmgr_gem = (drm_intel_bufmgr_gem *)bufmgr;
1837
1838         if (bufmgr_gem->bufmgr.bo_exec == drm_intel_gem_bo_exec2)
1839                 bufmgr_gem->fenced_relocs = 1;
1840 }
1841
1842 /**
1843  * Return the additional aperture space required by the tree of buffer objects
1844  * rooted at bo.
1845  */
1846 static int
1847 drm_intel_gem_bo_get_aperture_space(drm_intel_bo *bo)
1848 {
1849         drm_intel_bo_gem *bo_gem = (drm_intel_bo_gem *) bo;
1850         int i;
1851         int total = 0;
1852
1853         if (bo == NULL || bo_gem->included_in_check_aperture)
1854                 return 0;
1855
1856         total += bo->size;
1857         bo_gem->included_in_check_aperture = 1;
1858
1859         for (i = 0; i < bo_gem->reloc_count; i++)
1860                 total +=
1861                     drm_intel_gem_bo_get_aperture_space(bo_gem->
1862                                                         reloc_target_info[i].bo);
1863
1864         return total;
1865 }
1866
1867 /**
1868  * Count the number of buffers in this list that need a fence reg
1869  *
1870  * If the count is greater than the number of available regs, we'll have
1871  * to ask the caller to resubmit a batch with fewer tiled buffers.
1872  *
1873  * This function over-counts if the same buffer is used multiple times.
1874  */
1875 static unsigned int
1876 drm_intel_gem_total_fences(drm_intel_bo ** bo_array, int count)
1877 {
1878         int i;
1879         unsigned int total = 0;
1880
1881         for (i = 0; i < count; i++) {
1882                 drm_intel_bo_gem *bo_gem = (drm_intel_bo_gem *) bo_array[i];
1883
1884                 if (bo_gem == NULL)
1885                         continue;
1886
1887                 total += bo_gem->reloc_tree_fences;
1888         }
1889         return total;
1890 }
1891
1892 /**
1893  * Clear the flag set by drm_intel_gem_bo_get_aperture_space() so we're ready
1894  * for the next drm_intel_bufmgr_check_aperture_space() call.
1895  */
1896 static void
1897 drm_intel_gem_bo_clear_aperture_space_flag(drm_intel_bo *bo)
1898 {
1899         drm_intel_bo_gem *bo_gem = (drm_intel_bo_gem *) bo;
1900         int i;
1901
1902         if (bo == NULL || !bo_gem->included_in_check_aperture)
1903                 return;
1904
1905         bo_gem->included_in_check_aperture = 0;
1906
1907         for (i = 0; i < bo_gem->reloc_count; i++)
1908                 drm_intel_gem_bo_clear_aperture_space_flag(bo_gem->
1909                                                            reloc_target_info[i].bo);
1910 }
1911
1912 /**
1913  * Return a conservative estimate for the amount of aperture required
1914  * for a collection of buffers. This may double-count some buffers.
1915  */
1916 static unsigned int
1917 drm_intel_gem_estimate_batch_space(drm_intel_bo **bo_array, int count)
1918 {
1919         int i;
1920         unsigned int total = 0;
1921
1922         for (i = 0; i < count; i++) {
1923                 drm_intel_bo_gem *bo_gem = (drm_intel_bo_gem *) bo_array[i];
1924                 if (bo_gem != NULL)
1925                         total += bo_gem->reloc_tree_size;
1926         }
1927         return total;
1928 }
1929
1930 /**
1931  * Return the amount of aperture needed for a collection of buffers.
1932  * This avoids double counting any buffers, at the cost of looking
1933  * at every buffer in the set.
1934  */
1935 static unsigned int
1936 drm_intel_gem_compute_batch_space(drm_intel_bo **bo_array, int count)
1937 {
1938         int i;
1939         unsigned int total = 0;
1940
1941         for (i = 0; i < count; i++) {
1942                 total += drm_intel_gem_bo_get_aperture_space(bo_array[i]);
1943                 /* For the first buffer object in the array, we get an
1944                  * accurate count back for its reloc_tree size (since nothing
1945                  * had been flagged as being counted yet).  We can save that
1946                  * value out as a more conservative reloc_tree_size that
1947                  * avoids double-counting target buffers.  Since the first
1948                  * buffer happens to usually be the batch buffer in our
1949                  * callers, this can pull us back from doing the tree
1950                  * walk on every new batch emit.
1951                  */
1952                 if (i == 0) {
1953                         drm_intel_bo_gem *bo_gem =
1954                             (drm_intel_bo_gem *) bo_array[i];
1955                         bo_gem->reloc_tree_size = total;
1956                 }
1957         }
1958
1959         for (i = 0; i < count; i++)
1960                 drm_intel_gem_bo_clear_aperture_space_flag(bo_array[i]);
1961         return total;
1962 }
1963
1964 /**
1965  * Return -1 if the batchbuffer should be flushed before attempting to
1966  * emit rendering referencing the buffers pointed to by bo_array.
1967  *
1968  * This is required because if we try to emit a batchbuffer with relocations
1969  * to a tree of buffers that won't simultaneously fit in the aperture,
1970  * the rendering will return an error at a point where the software is not
1971  * prepared to recover from it.
1972  *
1973  * However, we also want to emit the batchbuffer significantly before we reach
1974  * the limit, as a series of batchbuffers each of which references buffers
1975  * covering almost all of the aperture means that at each emit we end up
1976  * waiting to evict a buffer from the last rendering, and we get synchronous
1977  * performance.  By emitting smaller batchbuffers, we eat some CPU overhead to
1978  * get better parallelism.
1979  */
1980 static int
1981 drm_intel_gem_check_aperture_space(drm_intel_bo **bo_array, int count)
1982 {
1983         drm_intel_bufmgr_gem *bufmgr_gem =
1984             (drm_intel_bufmgr_gem *) bo_array[0]->bufmgr;
1985         unsigned int total = 0;
1986         unsigned int threshold = bufmgr_gem->gtt_size * 3 / 4;
1987         int total_fences;
1988
1989         /* Check for fence reg constraints if necessary */
1990         if (bufmgr_gem->available_fences) {
1991                 total_fences = drm_intel_gem_total_fences(bo_array, count);
1992                 if (total_fences > bufmgr_gem->available_fences)
1993                         return -ENOSPC;
1994         }
1995
1996         total = drm_intel_gem_estimate_batch_space(bo_array, count);
1997
1998         if (total > threshold)
1999                 total = drm_intel_gem_compute_batch_space(bo_array, count);
2000
2001         if (total > threshold) {
2002                 DBG("check_space: overflowed available aperture, "
2003                     "%dkb vs %dkb\n",
2004                     total / 1024, (int)bufmgr_gem->gtt_size / 1024);
2005                 return -ENOSPC;
2006         } else {
2007                 DBG("drm_check_space: total %dkb vs bufgr %dkb\n", total / 1024,
2008                     (int)bufmgr_gem->gtt_size / 1024);
2009                 return 0;
2010         }
2011 }
2012
2013 /*
2014  * Disable buffer reuse for objects which are shared with the kernel
2015  * as scanout buffers
2016  */
2017 static int
2018 drm_intel_gem_bo_disable_reuse(drm_intel_bo *bo)
2019 {
2020         drm_intel_bo_gem *bo_gem = (drm_intel_bo_gem *) bo;
2021
2022         bo_gem->reusable = 0;
2023         return 0;
2024 }
2025
2026 static int
2027 drm_intel_gem_bo_is_reusable(drm_intel_bo *bo)
2028 {
2029         drm_intel_bo_gem *bo_gem = (drm_intel_bo_gem *) bo;
2030
2031         return bo_gem->reusable;
2032 }
2033
2034 static int
2035 _drm_intel_gem_bo_references(drm_intel_bo *bo, drm_intel_bo *target_bo)
2036 {
2037         drm_intel_bo_gem *bo_gem = (drm_intel_bo_gem *) bo;
2038         int i;
2039
2040         for (i = 0; i < bo_gem->reloc_count; i++) {
2041                 if (bo_gem->reloc_target_info[i].bo == target_bo)
2042                         return 1;
2043                 if (bo == bo_gem->reloc_target_info[i].bo)
2044                         continue;
2045                 if (_drm_intel_gem_bo_references(bo_gem->reloc_target_info[i].bo,
2046                                                 target_bo))
2047                         return 1;
2048         }
2049
2050         return 0;
2051 }
2052
2053 /** Return true if target_bo is referenced by bo's relocation tree. */
2054 static int
2055 drm_intel_gem_bo_references(drm_intel_bo *bo, drm_intel_bo *target_bo)
2056 {
2057         drm_intel_bo_gem *target_bo_gem = (drm_intel_bo_gem *) target_bo;
2058
2059         if (bo == NULL || target_bo == NULL)
2060                 return 0;
2061         if (target_bo_gem->used_as_reloc_target)
2062                 return _drm_intel_gem_bo_references(bo, target_bo);
2063         return 0;
2064 }
2065
2066 static void
2067 add_bucket(drm_intel_bufmgr_gem *bufmgr_gem, int size)
2068 {
2069         unsigned int i = bufmgr_gem->num_buckets;
2070
2071         assert(i < ARRAY_SIZE(bufmgr_gem->cache_bucket));
2072
2073         DRMINITLISTHEAD(&bufmgr_gem->cache_bucket[i].head);
2074         bufmgr_gem->cache_bucket[i].size = size;
2075         bufmgr_gem->num_buckets++;
2076 }
2077
2078 static void
2079 init_cache_buckets(drm_intel_bufmgr_gem *bufmgr_gem)
2080 {
2081         unsigned long size, cache_max_size = 64 * 1024 * 1024;
2082
2083         /* OK, so power of two buckets was too wasteful of memory.
2084          * Give 3 other sizes between each power of two, to hopefully
2085          * cover things accurately enough.  (The alternative is
2086          * probably to just go for exact matching of sizes, and assume
2087          * that for things like composited window resize the tiled
2088          * width/height alignment and rounding of sizes to pages will
2089          * get us useful cache hit rates anyway)
2090          */
2091         add_bucket(bufmgr_gem, 4096);
2092         add_bucket(bufmgr_gem, 4096 * 2);
2093         add_bucket(bufmgr_gem, 4096 * 3);
2094
2095         /* Initialize the linked lists for BO reuse cache. */
2096         for (size = 4 * 4096; size <= cache_max_size; size *= 2) {
2097                 add_bucket(bufmgr_gem, size);
2098
2099                 add_bucket(bufmgr_gem, size + size * 1 / 4);
2100                 add_bucket(bufmgr_gem, size + size * 2 / 4);
2101                 add_bucket(bufmgr_gem, size + size * 3 / 4);
2102         }
2103 }
2104
2105 /**
2106  * Initializes the GEM buffer manager, which uses the kernel to allocate, map,
2107  * and manage map buffer objections.
2108  *
2109  * \param fd File descriptor of the opened DRM device.
2110  */
2111 drm_intel_bufmgr *
2112 drm_intel_bufmgr_gem_init(int fd, int batch_size)
2113 {
2114         drm_intel_bufmgr_gem *bufmgr_gem;
2115         struct drm_i915_gem_get_aperture aperture;
2116         drm_i915_getparam_t gp;
2117         int ret;
2118         int exec2 = 0;
2119
2120         bufmgr_gem = calloc(1, sizeof(*bufmgr_gem));
2121         if (bufmgr_gem == NULL)
2122                 return NULL;
2123
2124         bufmgr_gem->fd = fd;
2125
2126         if (pthread_mutex_init(&bufmgr_gem->lock, NULL) != 0) {
2127                 free(bufmgr_gem);
2128                 return NULL;
2129         }
2130
2131         ret = drmIoctl(bufmgr_gem->fd,
2132                        DRM_IOCTL_I915_GEM_GET_APERTURE,
2133                        &aperture);
2134
2135         if (ret == 0)
2136                 bufmgr_gem->gtt_size = aperture.aper_available_size;
2137         else {
2138                 fprintf(stderr, "DRM_IOCTL_I915_GEM_APERTURE failed: %s\n",
2139                         strerror(errno));
2140                 bufmgr_gem->gtt_size = 128 * 1024 * 1024;
2141                 fprintf(stderr, "Assuming %dkB available aperture size.\n"
2142                         "May lead to reduced performance or incorrect "
2143                         "rendering.\n",
2144                         (int)bufmgr_gem->gtt_size / 1024);
2145         }
2146
2147         gp.param = I915_PARAM_CHIPSET_ID;
2148         gp.value = &bufmgr_gem->pci_device;
2149         ret = drmIoctl(bufmgr_gem->fd, DRM_IOCTL_I915_GETPARAM, &gp);
2150         if (ret) {
2151                 fprintf(stderr, "get chip id failed: %d [%d]\n", ret, errno);
2152                 fprintf(stderr, "param: %d, val: %d\n", gp.param, *gp.value);
2153         }
2154
2155         if (IS_GEN2(bufmgr_gem))
2156                 bufmgr_gem->gen = 2;
2157         else if (IS_GEN3(bufmgr_gem))
2158                 bufmgr_gem->gen = 3;
2159         else if (IS_GEN4(bufmgr_gem))
2160                 bufmgr_gem->gen = 4;
2161         else
2162                 bufmgr_gem->gen = 6;
2163
2164         gp.param = I915_PARAM_HAS_EXECBUF2;
2165         ret = drmIoctl(bufmgr_gem->fd, DRM_IOCTL_I915_GETPARAM, &gp);
2166         if (!ret)
2167                 exec2 = 1;
2168
2169         gp.param = I915_PARAM_HAS_BSD;
2170         ret = drmIoctl(bufmgr_gem->fd, DRM_IOCTL_I915_GETPARAM, &gp);
2171         bufmgr_gem->has_bsd = ret == 0;
2172
2173         gp.param = I915_PARAM_HAS_BLT;
2174         ret = drmIoctl(bufmgr_gem->fd, DRM_IOCTL_I915_GETPARAM, &gp);
2175         bufmgr_gem->has_blt = ret == 0;
2176
2177         gp.param = I915_PARAM_HAS_RELAXED_FENCING;
2178         ret = drmIoctl(bufmgr_gem->fd, DRM_IOCTL_I915_GETPARAM, &gp);
2179         bufmgr_gem->has_relaxed_fencing = ret == 0;
2180
2181         if (bufmgr_gem->gen < 4) {
2182                 gp.param = I915_PARAM_NUM_FENCES_AVAIL;
2183                 gp.value = &bufmgr_gem->available_fences;
2184                 ret = drmIoctl(bufmgr_gem->fd, DRM_IOCTL_I915_GETPARAM, &gp);
2185                 if (ret) {
2186                         fprintf(stderr, "get fences failed: %d [%d]\n", ret,
2187                                 errno);
2188                         fprintf(stderr, "param: %d, val: %d\n", gp.param,
2189                                 *gp.value);
2190                         bufmgr_gem->available_fences = 0;
2191                 } else {
2192                         /* XXX The kernel reports the total number of fences,
2193                          * including any that may be pinned.
2194                          *
2195                          * We presume that there will be at least one pinned
2196                          * fence for the scanout buffer, but there may be more
2197                          * than one scanout and the user may be manually
2198                          * pinning buffers. Let's move to execbuffer2 and
2199                          * thereby forget the insanity of using fences...
2200                          */
2201                         bufmgr_gem->available_fences -= 2;
2202                         if (bufmgr_gem->available_fences < 0)
2203                                 bufmgr_gem->available_fences = 0;
2204                 }
2205         }
2206
2207         /* Let's go with one relocation per every 2 dwords (but round down a bit
2208          * since a power of two will mean an extra page allocation for the reloc
2209          * buffer).
2210          *
2211          * Every 4 was too few for the blender benchmark.
2212          */
2213         bufmgr_gem->max_relocs = batch_size / sizeof(uint32_t) / 2 - 2;
2214
2215         bufmgr_gem->bufmgr.bo_alloc = drm_intel_gem_bo_alloc;
2216         bufmgr_gem->bufmgr.bo_alloc_for_render =
2217             drm_intel_gem_bo_alloc_for_render;
2218         bufmgr_gem->bufmgr.bo_alloc_tiled = drm_intel_gem_bo_alloc_tiled;
2219         bufmgr_gem->bufmgr.bo_reference = drm_intel_gem_bo_reference;
2220         bufmgr_gem->bufmgr.bo_unreference = drm_intel_gem_bo_unreference;
2221         bufmgr_gem->bufmgr.bo_map = drm_intel_gem_bo_map;
2222         bufmgr_gem->bufmgr.bo_unmap = drm_intel_gem_bo_unmap;
2223         bufmgr_gem->bufmgr.bo_subdata = drm_intel_gem_bo_subdata;
2224         bufmgr_gem->bufmgr.bo_get_subdata = drm_intel_gem_bo_get_subdata;
2225         bufmgr_gem->bufmgr.bo_wait_rendering = drm_intel_gem_bo_wait_rendering;
2226         bufmgr_gem->bufmgr.bo_emit_reloc = drm_intel_gem_bo_emit_reloc;
2227         bufmgr_gem->bufmgr.bo_emit_reloc_fence = drm_intel_gem_bo_emit_reloc_fence;
2228         bufmgr_gem->bufmgr.bo_pin = drm_intel_gem_bo_pin;
2229         bufmgr_gem->bufmgr.bo_unpin = drm_intel_gem_bo_unpin;
2230         bufmgr_gem->bufmgr.bo_get_tiling = drm_intel_gem_bo_get_tiling;
2231         bufmgr_gem->bufmgr.bo_set_tiling = drm_intel_gem_bo_set_tiling;
2232         bufmgr_gem->bufmgr.bo_flink = drm_intel_gem_bo_flink;
2233         /* Use the new one if available */
2234         if (exec2) {
2235                 bufmgr_gem->bufmgr.bo_exec = drm_intel_gem_bo_exec2;
2236                 bufmgr_gem->bufmgr.bo_mrb_exec = drm_intel_gem_bo_mrb_exec2;
2237         } else
2238                 bufmgr_gem->bufmgr.bo_exec = drm_intel_gem_bo_exec;
2239         bufmgr_gem->bufmgr.bo_busy = drm_intel_gem_bo_busy;
2240         bufmgr_gem->bufmgr.bo_madvise = drm_intel_gem_bo_madvise;
2241         bufmgr_gem->bufmgr.destroy = drm_intel_bufmgr_gem_destroy;
2242         bufmgr_gem->bufmgr.debug = 0;
2243         bufmgr_gem->bufmgr.check_aperture_space =
2244             drm_intel_gem_check_aperture_space;
2245         bufmgr_gem->bufmgr.bo_disable_reuse = drm_intel_gem_bo_disable_reuse;
2246         bufmgr_gem->bufmgr.bo_is_reusable = drm_intel_gem_bo_is_reusable;
2247         bufmgr_gem->bufmgr.get_pipe_from_crtc_id =
2248             drm_intel_gem_get_pipe_from_crtc_id;
2249         bufmgr_gem->bufmgr.bo_references = drm_intel_gem_bo_references;
2250
2251         DRMINITLISTHEAD(&bufmgr_gem->named);
2252         init_cache_buckets(bufmgr_gem);
2253
2254         return &bufmgr_gem->bufmgr;
2255 }