OSDN Git Service

intel: Apply pessimistic alignment to in-aperture buffer size
[android-x86/external-libdrm.git] / 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 <fcntl.h>
43 #include <stdio.h>
44 #include <stdlib.h>
45 #include <string.h>
46 #include <unistd.h>
47 #include <assert.h>
48 #include <pthread.h>
49 #include <sys/ioctl.h>
50 #include <sys/mman.h>
51 #include <sys/stat.h>
52 #include <sys/types.h>
53
54 #include "errno.h"
55 #include "libdrm_lists.h"
56 #include "intel_atomic.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 typedef struct _drm_intel_bo_gem drm_intel_bo_gem;
70
71 struct drm_intel_gem_bo_bucket {
72         drmMMListHead head;
73         unsigned long size;
74 };
75
76 /* Only cache objects up to 64MB.  Bigger than that, and the rounding of the
77  * size makes many operations fail that wouldn't otherwise.
78  */
79 #define DRM_INTEL_GEM_BO_BUCKETS        14
80 typedef struct _drm_intel_bufmgr_gem {
81         drm_intel_bufmgr bufmgr;
82
83         int fd;
84
85         int max_relocs;
86
87         pthread_mutex_t lock;
88
89         struct drm_i915_gem_exec_object *exec_objects;
90         drm_intel_bo **exec_bos;
91         int exec_size;
92         int exec_count;
93
94         /** Array of lists of cached gem objects of power-of-two sizes */
95         struct drm_intel_gem_bo_bucket cache_bucket[DRM_INTEL_GEM_BO_BUCKETS];
96
97         uint64_t gtt_size;
98         int available_fences;
99         int pci_device;
100         char bo_reuse;
101 } drm_intel_bufmgr_gem;
102
103 struct _drm_intel_bo_gem {
104         drm_intel_bo bo;
105
106         atomic_t refcount;
107         uint32_t gem_handle;
108         const char *name;
109
110         /**
111          * Kenel-assigned global name for this object
112          */
113         unsigned int global_name;
114
115         /**
116          * Index of the buffer within the validation list while preparing a
117          * batchbuffer execution.
118          */
119         int validate_index;
120
121         /**
122          * Current tiling mode
123          */
124         uint32_t tiling_mode;
125         uint32_t swizzle_mode;
126
127         time_t free_time;
128
129         /** Array passed to the DRM containing relocation information. */
130         struct drm_i915_gem_relocation_entry *relocs;
131         /** Array of bos corresponding to relocs[i].target_handle */
132         drm_intel_bo **reloc_target_bo;
133         /** Number of entries in relocs */
134         int reloc_count;
135         /** Mapped address for the buffer, saved across map/unmap cycles */
136         void *mem_virtual;
137         /** GTT virtual address for the buffer, saved across map/unmap cycles */
138         void *gtt_virtual;
139
140         /** BO cache list */
141         drmMMListHead head;
142
143         /**
144          * Boolean of whether this BO and its children have been included in
145          * the current drm_intel_bufmgr_check_aperture_space() total.
146          */
147         char included_in_check_aperture;
148
149         /**
150          * Boolean of whether this buffer has been used as a relocation
151          * target and had its size accounted for, and thus can't have any
152          * further relocations added to it.
153          */
154         char used_as_reloc_target;
155
156         /**
157          * Boolean of whether this buffer can be re-used
158          */
159         char reusable;
160
161         /**
162          * Size in bytes of this buffer and its relocation descendents.
163          *
164          * Used to avoid costly tree walking in
165          * drm_intel_bufmgr_check_aperture in the common case.
166          */
167         int reloc_tree_size;
168
169         /**
170          * Number of potential fence registers required by this buffer and its
171          * relocations.
172          */
173         int reloc_tree_fences;
174 };
175
176 static unsigned int
177 drm_intel_gem_estimate_batch_space(drm_intel_bo ** bo_array, int count);
178
179 static unsigned int
180 drm_intel_gem_compute_batch_space(drm_intel_bo ** bo_array, int count);
181
182 static int
183 drm_intel_gem_bo_get_tiling(drm_intel_bo *bo, uint32_t * tiling_mode,
184                             uint32_t * swizzle_mode);
185
186 static int
187 drm_intel_gem_bo_set_tiling(drm_intel_bo *bo, uint32_t * tiling_mode,
188                             uint32_t stride);
189
190 static void drm_intel_gem_bo_unreference_locked(drm_intel_bo *bo);
191 static void drm_intel_gem_bo_unreference_locked_timed(drm_intel_bo *bo,
192                                                       time_t time);
193
194 static void drm_intel_gem_bo_unreference(drm_intel_bo *bo);
195
196 static void drm_intel_gem_bo_free(drm_intel_bo *bo);
197
198 static unsigned long
199 drm_intel_gem_bo_tile_size(drm_intel_bufmgr_gem *bufmgr_gem, unsigned long size,
200                            uint32_t *tiling_mode)
201 {
202         unsigned long min_size, max_size;
203         unsigned long i;
204
205         if (*tiling_mode == I915_TILING_NONE)
206                 return size;
207
208         /* 965+ just need multiples of page size for tiling */
209         if (IS_I965G(bufmgr_gem))
210                 return ROUND_UP_TO(size, 4096);
211
212         /* Older chips need powers of two, of at least 512k or 1M */
213         if (IS_I9XX(bufmgr_gem)) {
214                 min_size = 1024*1024;
215                 max_size = 128*1024*1024;
216         } else {
217                 min_size = 512*1024;
218                 max_size = 64*1024*1024;
219         }
220
221         if (size > max_size) {
222                 *tiling_mode = I915_TILING_NONE;
223                 return size;
224         }
225
226         for (i = min_size; i < size; i <<= 1)
227                 ;
228
229         return i;
230 }
231
232 /*
233  * Round a given pitch up to the minimum required for X tiling on a
234  * given chip.  We use 512 as the minimum to allow for a later tiling
235  * change.
236  */
237 static unsigned long
238 drm_intel_gem_bo_tile_pitch(drm_intel_bufmgr_gem *bufmgr_gem,
239                             unsigned long pitch, uint32_t tiling_mode)
240 {
241         unsigned long tile_width = 512;
242         unsigned long i;
243
244         if (tiling_mode == I915_TILING_NONE)
245                 return ROUND_UP_TO(pitch, tile_width);
246
247         /* 965 is flexible */
248         if (IS_I965G(bufmgr_gem))
249                 return ROUND_UP_TO(pitch, tile_width);
250
251         /* Pre-965 needs power of two tile width */
252         for (i = tile_width; i < pitch; i <<= 1)
253                 ;
254
255         return i;
256 }
257
258 static struct drm_intel_gem_bo_bucket *
259 drm_intel_gem_bo_bucket_for_size(drm_intel_bufmgr_gem *bufmgr_gem,
260                                  unsigned long size)
261 {
262         int i;
263
264         for (i = 0; i < DRM_INTEL_GEM_BO_BUCKETS; i++) {
265                 struct drm_intel_gem_bo_bucket *bucket =
266                     &bufmgr_gem->cache_bucket[i];
267                 if (bucket->size >= size) {
268                         return bucket;
269                 }
270         }
271
272         return NULL;
273 }
274
275 static void
276 drm_intel_gem_dump_validation_list(drm_intel_bufmgr_gem *bufmgr_gem)
277 {
278         int i, j;
279
280         for (i = 0; i < bufmgr_gem->exec_count; i++) {
281                 drm_intel_bo *bo = bufmgr_gem->exec_bos[i];
282                 drm_intel_bo_gem *bo_gem = (drm_intel_bo_gem *) bo;
283
284                 if (bo_gem->relocs == NULL) {
285                         DBG("%2d: %d (%s)\n", i, bo_gem->gem_handle,
286                             bo_gem->name);
287                         continue;
288                 }
289
290                 for (j = 0; j < bo_gem->reloc_count; j++) {
291                         drm_intel_bo *target_bo = bo_gem->reloc_target_bo[j];
292                         drm_intel_bo_gem *target_gem =
293                             (drm_intel_bo_gem *) target_bo;
294
295                         DBG("%2d: %d (%s)@0x%08llx -> "
296                             "%d (%s)@0x%08lx + 0x%08x\n",
297                             i,
298                             bo_gem->gem_handle, bo_gem->name,
299                             (unsigned long long)bo_gem->relocs[j].offset,
300                             target_gem->gem_handle,
301                             target_gem->name,
302                             target_bo->offset,
303                             bo_gem->relocs[j].delta);
304                 }
305         }
306 }
307
308 static void
309 drm_intel_gem_bo_reference(drm_intel_bo *bo)
310 {
311         drm_intel_bo_gem *bo_gem = (drm_intel_bo_gem *) bo;
312
313         assert(atomic_read(&bo_gem->refcount) > 0);
314         atomic_inc(&bo_gem->refcount);
315 }
316
317 /**
318  * Adds the given buffer to the list of buffers to be validated (moved into the
319  * appropriate memory type) with the next batch submission.
320  *
321  * If a buffer is validated multiple times in a batch submission, it ends up
322  * with the intersection of the memory type flags and the union of the
323  * access flags.
324  */
325 static void
326 drm_intel_add_validate_buffer(drm_intel_bo *bo)
327 {
328         drm_intel_bufmgr_gem *bufmgr_gem = (drm_intel_bufmgr_gem *) bo->bufmgr;
329         drm_intel_bo_gem *bo_gem = (drm_intel_bo_gem *) bo;
330         int index;
331
332         if (bo_gem->validate_index != -1)
333                 return;
334
335         /* Extend the array of validation entries as necessary. */
336         if (bufmgr_gem->exec_count == bufmgr_gem->exec_size) {
337                 int new_size = bufmgr_gem->exec_size * 2;
338
339                 if (new_size == 0)
340                         new_size = 5;
341
342                 bufmgr_gem->exec_objects =
343                     realloc(bufmgr_gem->exec_objects,
344                             sizeof(*bufmgr_gem->exec_objects) * new_size);
345                 bufmgr_gem->exec_bos =
346                     realloc(bufmgr_gem->exec_bos,
347                             sizeof(*bufmgr_gem->exec_bos) * new_size);
348                 bufmgr_gem->exec_size = new_size;
349         }
350
351         index = bufmgr_gem->exec_count;
352         bo_gem->validate_index = index;
353         /* Fill in array entry */
354         bufmgr_gem->exec_objects[index].handle = bo_gem->gem_handle;
355         bufmgr_gem->exec_objects[index].relocation_count = bo_gem->reloc_count;
356         bufmgr_gem->exec_objects[index].relocs_ptr = (uintptr_t) bo_gem->relocs;
357         bufmgr_gem->exec_objects[index].alignment = 0;
358         bufmgr_gem->exec_objects[index].offset = 0;
359         bufmgr_gem->exec_bos[index] = bo;
360         drm_intel_gem_bo_reference(bo);
361         bufmgr_gem->exec_count++;
362 }
363
364 #define RELOC_BUF_SIZE(x) ((I915_RELOC_HEADER + x * I915_RELOC0_STRIDE) * \
365         sizeof(uint32_t))
366
367 static void
368 drm_intel_bo_gem_set_in_aperture_size(drm_intel_bufmgr_gem *bufmgr_gem,
369                                       drm_intel_bo_gem *bo_gem)
370 {
371         int size;
372
373         assert(!bo_gem->used_as_reloc_target);
374
375         /* The older chipsets are far-less flexible in terms of tiling,
376          * and require tiled buffer to be size aligned in the aperture.
377          * This means that in the worst possible case we will need a hole
378          * twice as large as the object in order for it to fit into the
379          * aperture. Optimal packing is for wimps.
380          */
381         size = bo_gem->bo.size;
382         if (!IS_I965G(bufmgr_gem) && bo_gem->tiling_mode != I915_TILING_NONE)
383                 size *= 2;
384
385         bo_gem->reloc_tree_size = size;
386 }
387
388 static int
389 drm_intel_setup_reloc_list(drm_intel_bo *bo)
390 {
391         drm_intel_bo_gem *bo_gem = (drm_intel_bo_gem *) bo;
392         drm_intel_bufmgr_gem *bufmgr_gem = (drm_intel_bufmgr_gem *) bo->bufmgr;
393         unsigned int max_relocs = bufmgr_gem->max_relocs;
394
395         if (bo->size / 4 < max_relocs)
396                 max_relocs = bo->size / 4;
397
398         bo_gem->relocs = malloc(max_relocs *
399                                 sizeof(struct drm_i915_gem_relocation_entry));
400         bo_gem->reloc_target_bo = malloc(max_relocs * sizeof(drm_intel_bo *));
401
402         return 0;
403 }
404
405 static int
406 drm_intel_gem_bo_busy(drm_intel_bo *bo)
407 {
408         drm_intel_bufmgr_gem *bufmgr_gem = (drm_intel_bufmgr_gem *) bo->bufmgr;
409         drm_intel_bo_gem *bo_gem = (drm_intel_bo_gem *) bo;
410         struct drm_i915_gem_busy busy;
411         int ret;
412
413         memset(&busy, 0, sizeof(busy));
414         busy.handle = bo_gem->gem_handle;
415
416         ret = ioctl(bufmgr_gem->fd, DRM_IOCTL_I915_GEM_BUSY, &busy);
417
418         return (ret == 0 && busy.busy);
419 }
420
421 static int
422 drm_intel_gem_bo_madvise_internal(drm_intel_bufmgr_gem *bufmgr_gem,
423                                   drm_intel_bo_gem *bo_gem, int state)
424 {
425         struct drm_i915_gem_madvise madv;
426
427         madv.handle = bo_gem->gem_handle;
428         madv.madv = state;
429         madv.retained = 1;
430         ioctl(bufmgr_gem->fd, DRM_IOCTL_I915_GEM_MADVISE, &madv);
431
432         return madv.retained;
433 }
434
435 static int
436 drm_intel_gem_bo_madvise(drm_intel_bo *bo, int madv)
437 {
438         return drm_intel_gem_bo_madvise_internal
439                 ((drm_intel_bufmgr_gem *) bo->bufmgr,
440                  (drm_intel_bo_gem *) bo,
441                  madv);
442 }
443
444 /* drop the oldest entries that have been purged by the kernel */
445 static void
446 drm_intel_gem_bo_cache_purge_bucket(drm_intel_bufmgr_gem *bufmgr_gem,
447                                     struct drm_intel_gem_bo_bucket *bucket)
448 {
449         while (!DRMLISTEMPTY(&bucket->head)) {
450                 drm_intel_bo_gem *bo_gem;
451
452                 bo_gem = DRMLISTENTRY(drm_intel_bo_gem,
453                                       bucket->head.next, head);
454                 if (drm_intel_gem_bo_madvise_internal
455                     (bufmgr_gem, bo_gem, I915_MADV_DONTNEED))
456                         break;
457
458                 DRMLISTDEL(&bo_gem->head);
459                 drm_intel_gem_bo_free(&bo_gem->bo);
460         }
461 }
462
463 static drm_intel_bo *
464 drm_intel_gem_bo_alloc_internal(drm_intel_bufmgr *bufmgr,
465                                 const char *name,
466                                 unsigned long size,
467                                 unsigned long flags)
468 {
469         drm_intel_bufmgr_gem *bufmgr_gem = (drm_intel_bufmgr_gem *) bufmgr;
470         drm_intel_bo_gem *bo_gem;
471         unsigned int page_size = getpagesize();
472         int ret;
473         struct drm_intel_gem_bo_bucket *bucket;
474         int alloc_from_cache;
475         unsigned long bo_size;
476         int for_render = 0;
477
478         if (flags & BO_ALLOC_FOR_RENDER)
479                 for_render = 1;
480
481         /* Round the allocated size up to a power of two number of pages. */
482         bucket = drm_intel_gem_bo_bucket_for_size(bufmgr_gem, size);
483
484         /* If we don't have caching at this size, don't actually round the
485          * allocation up.
486          */
487         if (bucket == NULL) {
488                 bo_size = size;
489                 if (bo_size < page_size)
490                         bo_size = page_size;
491         } else {
492                 bo_size = bucket->size;
493         }
494
495         pthread_mutex_lock(&bufmgr_gem->lock);
496         /* Get a buffer out of the cache if available */
497 retry:
498         alloc_from_cache = 0;
499         if (bucket != NULL && !DRMLISTEMPTY(&bucket->head)) {
500                 if (for_render) {
501                         /* Allocate new render-target BOs from the tail (MRU)
502                          * of the list, as it will likely be hot in the GPU
503                          * cache and in the aperture for us.
504                          */
505                         bo_gem = DRMLISTENTRY(drm_intel_bo_gem,
506                                               bucket->head.prev, head);
507                         DRMLISTDEL(&bo_gem->head);
508                         alloc_from_cache = 1;
509                 } else {
510                         /* For non-render-target BOs (where we're probably
511                          * going to map it first thing in order to fill it
512                          * with data), check if the last BO in the cache is
513                          * unbusy, and only reuse in that case. Otherwise,
514                          * allocating a new buffer is probably faster than
515                          * waiting for the GPU to finish.
516                          */
517                         bo_gem = DRMLISTENTRY(drm_intel_bo_gem,
518                                               bucket->head.next, head);
519                         if (!drm_intel_gem_bo_busy(&bo_gem->bo)) {
520                                 alloc_from_cache = 1;
521                                 DRMLISTDEL(&bo_gem->head);
522                         }
523                 }
524
525                 if (alloc_from_cache) {
526                         if (!drm_intel_gem_bo_madvise_internal
527                             (bufmgr_gem, bo_gem, I915_MADV_WILLNEED)) {
528                                 drm_intel_gem_bo_free(&bo_gem->bo);
529                                 drm_intel_gem_bo_cache_purge_bucket(bufmgr_gem,
530                                                                     bucket);
531                                 goto retry;
532                         }
533                 }
534         }
535         pthread_mutex_unlock(&bufmgr_gem->lock);
536
537         if (!alloc_from_cache) {
538                 struct drm_i915_gem_create create;
539
540                 bo_gem = calloc(1, sizeof(*bo_gem));
541                 if (!bo_gem)
542                         return NULL;
543
544                 bo_gem->bo.size = bo_size;
545                 memset(&create, 0, sizeof(create));
546                 create.size = bo_size;
547
548                 ret = ioctl(bufmgr_gem->fd, DRM_IOCTL_I915_GEM_CREATE, &create);
549                 bo_gem->gem_handle = create.handle;
550                 bo_gem->bo.handle = bo_gem->gem_handle;
551                 if (ret != 0) {
552                         free(bo_gem);
553                         return NULL;
554                 }
555                 bo_gem->bo.bufmgr = bufmgr;
556         }
557
558         bo_gem->name = name;
559         atomic_set(&bo_gem->refcount, 1);
560         bo_gem->validate_index = -1;
561         bo_gem->reloc_tree_fences = 0;
562         bo_gem->used_as_reloc_target = 0;
563         bo_gem->tiling_mode = I915_TILING_NONE;
564         bo_gem->swizzle_mode = I915_BIT_6_SWIZZLE_NONE;
565         bo_gem->reusable = 1;
566
567         drm_intel_bo_gem_set_in_aperture_size(bufmgr_gem, bo_gem);
568
569         DBG("bo_create: buf %d (%s) %ldb\n",
570             bo_gem->gem_handle, bo_gem->name, size);
571
572         return &bo_gem->bo;
573 }
574
575 static drm_intel_bo *
576 drm_intel_gem_bo_alloc_for_render(drm_intel_bufmgr *bufmgr,
577                                   const char *name,
578                                   unsigned long size,
579                                   unsigned int alignment)
580 {
581         return drm_intel_gem_bo_alloc_internal(bufmgr, name, size,
582                                                BO_ALLOC_FOR_RENDER);
583 }
584
585 static drm_intel_bo *
586 drm_intel_gem_bo_alloc(drm_intel_bufmgr *bufmgr,
587                        const char *name,
588                        unsigned long size,
589                        unsigned int alignment)
590 {
591         return drm_intel_gem_bo_alloc_internal(bufmgr, name, size, 0);
592 }
593
594 static drm_intel_bo *
595 drm_intel_gem_bo_alloc_tiled(drm_intel_bufmgr *bufmgr, const char *name,
596                              int x, int y, int cpp, uint32_t *tiling_mode,
597                              unsigned long *pitch, unsigned long flags)
598 {
599         drm_intel_bufmgr_gem *bufmgr_gem = (drm_intel_bufmgr_gem *)bufmgr;
600         drm_intel_bo *bo;
601         unsigned long size, stride, aligned_y = y;
602         int ret;
603
604         if (*tiling_mode == I915_TILING_NONE)
605                 aligned_y = ALIGN(y, 2);
606         else if (*tiling_mode == I915_TILING_X)
607                 aligned_y = ALIGN(y, 8);
608         else if (*tiling_mode == I915_TILING_Y)
609                 aligned_y = ALIGN(y, 32);
610
611         stride = x * cpp;
612         stride = drm_intel_gem_bo_tile_pitch(bufmgr_gem, stride, *tiling_mode);
613         size = stride * aligned_y;
614         size = drm_intel_gem_bo_tile_size(bufmgr_gem, size, tiling_mode);
615
616         bo = drm_intel_gem_bo_alloc_internal(bufmgr, name, size, flags);
617         if (!bo)
618                 return NULL;
619
620         ret = drm_intel_gem_bo_set_tiling(bo, tiling_mode, stride);
621         if (ret != 0) {
622                 drm_intel_gem_bo_unreference(bo);
623                 return NULL;
624         }
625
626         *pitch = stride;
627
628         return bo;
629 }
630
631 /**
632  * Returns a drm_intel_bo wrapping the given buffer object handle.
633  *
634  * This can be used when one application needs to pass a buffer object
635  * to another.
636  */
637 drm_intel_bo *
638 drm_intel_bo_gem_create_from_name(drm_intel_bufmgr *bufmgr,
639                                   const char *name,
640                                   unsigned int handle)
641 {
642         drm_intel_bufmgr_gem *bufmgr_gem = (drm_intel_bufmgr_gem *) bufmgr;
643         drm_intel_bo_gem *bo_gem;
644         int ret;
645         struct drm_gem_open open_arg;
646         struct drm_i915_gem_get_tiling get_tiling;
647
648         bo_gem = calloc(1, sizeof(*bo_gem));
649         if (!bo_gem)
650                 return NULL;
651
652         memset(&open_arg, 0, sizeof(open_arg));
653         open_arg.name = handle;
654         ret = ioctl(bufmgr_gem->fd, DRM_IOCTL_GEM_OPEN, &open_arg);
655         if (ret != 0) {
656                 fprintf(stderr, "Couldn't reference %s handle 0x%08x: %s\n",
657                         name, handle, strerror(errno));
658                 free(bo_gem);
659                 return NULL;
660         }
661         bo_gem->bo.size = open_arg.size;
662         bo_gem->bo.offset = 0;
663         bo_gem->bo.virtual = NULL;
664         bo_gem->bo.bufmgr = bufmgr;
665         bo_gem->name = name;
666         atomic_set(&bo_gem->refcount, 1);
667         bo_gem->validate_index = -1;
668         bo_gem->gem_handle = open_arg.handle;
669         bo_gem->global_name = handle;
670         bo_gem->reusable = 0;
671
672         memset(&get_tiling, 0, sizeof(get_tiling));
673         get_tiling.handle = bo_gem->gem_handle;
674         ret = ioctl(bufmgr_gem->fd, DRM_IOCTL_I915_GEM_GET_TILING, &get_tiling);
675         if (ret != 0) {
676                 drm_intel_gem_bo_unreference(&bo_gem->bo);
677                 return NULL;
678         }
679         bo_gem->tiling_mode = get_tiling.tiling_mode;
680         bo_gem->swizzle_mode = get_tiling.swizzle_mode;
681         if (bo_gem->tiling_mode == I915_TILING_NONE)
682                 bo_gem->reloc_tree_fences = 0;
683         else
684                 bo_gem->reloc_tree_fences = 1;
685         drm_intel_bo_gem_set_in_aperture_size(bufmgr_gem, bo_gem);
686
687         DBG("bo_create_from_handle: %d (%s)\n", handle, bo_gem->name);
688
689         return &bo_gem->bo;
690 }
691
692 static void
693 drm_intel_gem_bo_free(drm_intel_bo *bo)
694 {
695         drm_intel_bufmgr_gem *bufmgr_gem = (drm_intel_bufmgr_gem *) bo->bufmgr;
696         drm_intel_bo_gem *bo_gem = (drm_intel_bo_gem *) bo;
697         struct drm_gem_close close;
698         int ret;
699
700         if (bo_gem->mem_virtual)
701                 munmap(bo_gem->mem_virtual, bo_gem->bo.size);
702         if (bo_gem->gtt_virtual)
703                 munmap(bo_gem->gtt_virtual, bo_gem->bo.size);
704
705         free(bo_gem->reloc_target_bo);
706         free(bo_gem->relocs);
707
708         /* Close this object */
709         memset(&close, 0, sizeof(close));
710         close.handle = bo_gem->gem_handle;
711         ret = ioctl(bufmgr_gem->fd, DRM_IOCTL_GEM_CLOSE, &close);
712         if (ret != 0) {
713                 fprintf(stderr,
714                         "DRM_IOCTL_GEM_CLOSE %d failed (%s): %s\n",
715                         bo_gem->gem_handle, bo_gem->name, strerror(errno));
716         }
717         free(bo);
718 }
719
720 /** Frees all cached buffers significantly older than @time. */
721 static void
722 drm_intel_gem_cleanup_bo_cache(drm_intel_bufmgr_gem *bufmgr_gem, time_t time)
723 {
724         int i;
725
726         for (i = 0; i < DRM_INTEL_GEM_BO_BUCKETS; i++) {
727                 struct drm_intel_gem_bo_bucket *bucket =
728                     &bufmgr_gem->cache_bucket[i];
729
730                 while (!DRMLISTEMPTY(&bucket->head)) {
731                         drm_intel_bo_gem *bo_gem;
732
733                         bo_gem = DRMLISTENTRY(drm_intel_bo_gem,
734                                               bucket->head.next, head);
735                         if (time - bo_gem->free_time <= 1)
736                                 break;
737
738                         DRMLISTDEL(&bo_gem->head);
739
740                         drm_intel_gem_bo_free(&bo_gem->bo);
741                 }
742         }
743 }
744
745 static void
746 drm_intel_gem_bo_unreference_final(drm_intel_bo *bo, time_t time)
747 {
748         drm_intel_bufmgr_gem *bufmgr_gem = (drm_intel_bufmgr_gem *) bo->bufmgr;
749         drm_intel_bo_gem *bo_gem = (drm_intel_bo_gem *) bo;
750         struct drm_intel_gem_bo_bucket *bucket;
751         uint32_t tiling_mode;
752         int i;
753
754         /* Unreference all the target buffers */
755         for (i = 0; i < bo_gem->reloc_count; i++) {
756                 drm_intel_gem_bo_unreference_locked_timed(bo_gem->
757                                                           reloc_target_bo[i],
758                                                           time);
759         }
760
761         DBG("bo_unreference final: %d (%s)\n",
762             bo_gem->gem_handle, bo_gem->name);
763
764         bucket = drm_intel_gem_bo_bucket_for_size(bufmgr_gem, bo->size);
765         /* Put the buffer into our internal cache for reuse if we can. */
766         tiling_mode = I915_TILING_NONE;
767         if (bufmgr_gem->bo_reuse && bo_gem->reusable && bucket != NULL &&
768             drm_intel_gem_bo_set_tiling(bo, &tiling_mode, 0) == 0 &&
769             drm_intel_gem_bo_madvise_internal(bufmgr_gem, bo_gem,
770                                               I915_MADV_DONTNEED)) {
771                 bo_gem->free_time = time;
772
773                 bo_gem->name = NULL;
774                 bo_gem->validate_index = -1;
775                 bo_gem->reloc_count = 0;
776
777                 DRMLISTADDTAIL(&bo_gem->head, &bucket->head);
778
779                 drm_intel_gem_cleanup_bo_cache(bufmgr_gem, time);
780         } else {
781                 drm_intel_gem_bo_free(bo);
782         }
783 }
784
785 static void drm_intel_gem_bo_unreference_locked(drm_intel_bo *bo)
786 {
787         drm_intel_bo_gem *bo_gem = (drm_intel_bo_gem *) bo;
788
789         assert(atomic_read(&bo_gem->refcount) > 0);
790         if (atomic_dec_and_test(&bo_gem->refcount)) {
791                 struct timespec time;
792
793                 clock_gettime(CLOCK_MONOTONIC, &time);
794                 drm_intel_gem_bo_unreference_final(bo, time.tv_sec);
795         }
796 }
797
798 static void drm_intel_gem_bo_unreference_locked_timed(drm_intel_bo *bo,
799                                                       time_t time)
800 {
801         drm_intel_bo_gem *bo_gem = (drm_intel_bo_gem *) bo;
802
803         assert(atomic_read(&bo_gem->refcount) > 0);
804         if (atomic_dec_and_test(&bo_gem->refcount))
805                 drm_intel_gem_bo_unreference_final(bo, time);
806 }
807
808 static void drm_intel_gem_bo_unreference(drm_intel_bo *bo)
809 {
810         drm_intel_bo_gem *bo_gem = (drm_intel_bo_gem *) bo;
811
812         assert(atomic_read(&bo_gem->refcount) > 0);
813         if (atomic_dec_and_test(&bo_gem->refcount)) {
814                 drm_intel_bufmgr_gem *bufmgr_gem =
815                     (drm_intel_bufmgr_gem *) bo->bufmgr;
816                 struct timespec time;
817
818                 clock_gettime(CLOCK_MONOTONIC, &time);
819
820                 pthread_mutex_lock(&bufmgr_gem->lock);
821                 drm_intel_gem_bo_unreference_final(bo, time.tv_sec);
822                 pthread_mutex_unlock(&bufmgr_gem->lock);
823         }
824 }
825
826 static int drm_intel_gem_bo_map(drm_intel_bo *bo, int write_enable)
827 {
828         drm_intel_bufmgr_gem *bufmgr_gem = (drm_intel_bufmgr_gem *) bo->bufmgr;
829         drm_intel_bo_gem *bo_gem = (drm_intel_bo_gem *) bo;
830         struct drm_i915_gem_set_domain set_domain;
831         int ret;
832
833         pthread_mutex_lock(&bufmgr_gem->lock);
834
835         /* Allow recursive mapping. Mesa may recursively map buffers with
836          * nested display loops.
837          */
838         if (!bo_gem->mem_virtual) {
839                 struct drm_i915_gem_mmap mmap_arg;
840
841                 DBG("bo_map: %d (%s)\n", bo_gem->gem_handle, bo_gem->name);
842
843                 memset(&mmap_arg, 0, sizeof(mmap_arg));
844                 mmap_arg.handle = bo_gem->gem_handle;
845                 mmap_arg.offset = 0;
846                 mmap_arg.size = bo->size;
847                 ret = ioctl(bufmgr_gem->fd, DRM_IOCTL_I915_GEM_MMAP, &mmap_arg);
848                 if (ret != 0) {
849                         fprintf(stderr,
850                                 "%s:%d: Error mapping buffer %d (%s): %s .\n",
851                                 __FILE__, __LINE__, bo_gem->gem_handle,
852                                 bo_gem->name, strerror(errno));
853                         pthread_mutex_unlock(&bufmgr_gem->lock);
854                         return ret;
855                 }
856                 bo_gem->mem_virtual = (void *)(uintptr_t) mmap_arg.addr_ptr;
857         }
858         DBG("bo_map: %d (%s) -> %p\n", bo_gem->gem_handle, bo_gem->name,
859             bo_gem->mem_virtual);
860         bo->virtual = bo_gem->mem_virtual;
861
862         set_domain.handle = bo_gem->gem_handle;
863         set_domain.read_domains = I915_GEM_DOMAIN_CPU;
864         if (write_enable)
865                 set_domain.write_domain = I915_GEM_DOMAIN_CPU;
866         else
867                 set_domain.write_domain = 0;
868         do {
869                 ret = ioctl(bufmgr_gem->fd, DRM_IOCTL_I915_GEM_SET_DOMAIN,
870                             &set_domain);
871         } while (ret == -1 && errno == EINTR);
872         if (ret != 0) {
873                 fprintf(stderr, "%s:%d: Error setting to CPU domain %d: %s\n",
874                         __FILE__, __LINE__, bo_gem->gem_handle,
875                         strerror(errno));
876                 pthread_mutex_unlock(&bufmgr_gem->lock);
877                 return ret;
878         }
879
880         pthread_mutex_unlock(&bufmgr_gem->lock);
881
882         return 0;
883 }
884
885 int drm_intel_gem_bo_map_gtt(drm_intel_bo *bo)
886 {
887         drm_intel_bufmgr_gem *bufmgr_gem = (drm_intel_bufmgr_gem *) bo->bufmgr;
888         drm_intel_bo_gem *bo_gem = (drm_intel_bo_gem *) bo;
889         struct drm_i915_gem_set_domain set_domain;
890         int ret;
891
892         pthread_mutex_lock(&bufmgr_gem->lock);
893
894         /* Get a mapping of the buffer if we haven't before. */
895         if (bo_gem->gtt_virtual == NULL) {
896                 struct drm_i915_gem_mmap_gtt mmap_arg;
897
898                 DBG("bo_map_gtt: mmap %d (%s)\n", bo_gem->gem_handle,
899                     bo_gem->name);
900
901                 memset(&mmap_arg, 0, sizeof(mmap_arg));
902                 mmap_arg.handle = bo_gem->gem_handle;
903
904                 /* Get the fake offset back... */
905                 ret = ioctl(bufmgr_gem->fd, DRM_IOCTL_I915_GEM_MMAP_GTT,
906                             &mmap_arg);
907                 if (ret != 0) {
908                         fprintf(stderr,
909                                 "%s:%d: Error preparing buffer map %d (%s): %s .\n",
910                                 __FILE__, __LINE__,
911                                 bo_gem->gem_handle, bo_gem->name,
912                                 strerror(errno));
913                         pthread_mutex_unlock(&bufmgr_gem->lock);
914                         return ret;
915                 }
916
917                 /* and mmap it */
918                 bo_gem->gtt_virtual = mmap(0, bo->size, PROT_READ | PROT_WRITE,
919                                            MAP_SHARED, bufmgr_gem->fd,
920                                            mmap_arg.offset);
921                 if (bo_gem->gtt_virtual == MAP_FAILED) {
922                         fprintf(stderr,
923                                 "%s:%d: Error mapping buffer %d (%s): %s .\n",
924                                 __FILE__, __LINE__,
925                                 bo_gem->gem_handle, bo_gem->name,
926                                 strerror(errno));
927                         pthread_mutex_unlock(&bufmgr_gem->lock);
928                         return errno;
929                 }
930         }
931
932         bo->virtual = bo_gem->gtt_virtual;
933
934         DBG("bo_map_gtt: %d (%s) -> %p\n", bo_gem->gem_handle, bo_gem->name,
935             bo_gem->gtt_virtual);
936
937         /* Now move it to the GTT domain so that the CPU caches are flushed */
938         set_domain.handle = bo_gem->gem_handle;
939         set_domain.read_domains = I915_GEM_DOMAIN_GTT;
940         set_domain.write_domain = I915_GEM_DOMAIN_GTT;
941         do {
942                 ret = ioctl(bufmgr_gem->fd, DRM_IOCTL_I915_GEM_SET_DOMAIN,
943                             &set_domain);
944         } while (ret == -1 && errno == EINTR);
945
946         if (ret != 0) {
947                 fprintf(stderr, "%s:%d: Error setting domain %d: %s\n",
948                         __FILE__, __LINE__, bo_gem->gem_handle,
949                         strerror(errno));
950         }
951
952         pthread_mutex_unlock(&bufmgr_gem->lock);
953
954         return ret;
955 }
956
957 int drm_intel_gem_bo_unmap_gtt(drm_intel_bo *bo)
958 {
959         drm_intel_bufmgr_gem *bufmgr_gem = (drm_intel_bufmgr_gem *) bo->bufmgr;
960         drm_intel_bo_gem *bo_gem = (drm_intel_bo_gem *) bo;
961         int ret = 0;
962
963         if (bo == NULL)
964                 return 0;
965
966         assert(bo_gem->gtt_virtual != NULL);
967
968         pthread_mutex_lock(&bufmgr_gem->lock);
969         bo->virtual = NULL;
970         pthread_mutex_unlock(&bufmgr_gem->lock);
971
972         return ret;
973 }
974
975 static int drm_intel_gem_bo_unmap(drm_intel_bo *bo)
976 {
977         drm_intel_bufmgr_gem *bufmgr_gem = (drm_intel_bufmgr_gem *) bo->bufmgr;
978         drm_intel_bo_gem *bo_gem = (drm_intel_bo_gem *) bo;
979         struct drm_i915_gem_sw_finish sw_finish;
980         int ret;
981
982         if (bo == NULL)
983                 return 0;
984
985         assert(bo_gem->mem_virtual != NULL);
986
987         pthread_mutex_lock(&bufmgr_gem->lock);
988
989         /* Cause a flush to happen if the buffer's pinned for scanout, so the
990          * results show up in a timely manner.
991          */
992         sw_finish.handle = bo_gem->gem_handle;
993         do {
994                 ret = ioctl(bufmgr_gem->fd, DRM_IOCTL_I915_GEM_SW_FINISH,
995                             &sw_finish);
996         } while (ret == -1 && errno == EINTR);
997
998         bo->virtual = NULL;
999         pthread_mutex_unlock(&bufmgr_gem->lock);
1000         return 0;
1001 }
1002
1003 static int
1004 drm_intel_gem_bo_subdata(drm_intel_bo *bo, unsigned long offset,
1005                          unsigned long size, const void *data)
1006 {
1007         drm_intel_bufmgr_gem *bufmgr_gem = (drm_intel_bufmgr_gem *) bo->bufmgr;
1008         drm_intel_bo_gem *bo_gem = (drm_intel_bo_gem *) bo;
1009         struct drm_i915_gem_pwrite pwrite;
1010         int ret;
1011
1012         memset(&pwrite, 0, sizeof(pwrite));
1013         pwrite.handle = bo_gem->gem_handle;
1014         pwrite.offset = offset;
1015         pwrite.size = size;
1016         pwrite.data_ptr = (uint64_t) (uintptr_t) data;
1017         do {
1018                 ret = ioctl(bufmgr_gem->fd, DRM_IOCTL_I915_GEM_PWRITE, &pwrite);
1019         } while (ret == -1 && errno == EINTR);
1020         if (ret != 0) {
1021                 fprintf(stderr,
1022                         "%s:%d: Error writing data to buffer %d: (%d %d) %s .\n",
1023                         __FILE__, __LINE__, bo_gem->gem_handle, (int)offset,
1024                         (int)size, strerror(errno));
1025         }
1026         return 0;
1027 }
1028
1029 static int
1030 drm_intel_gem_get_pipe_from_crtc_id(drm_intel_bufmgr *bufmgr, int crtc_id)
1031 {
1032         drm_intel_bufmgr_gem *bufmgr_gem = (drm_intel_bufmgr_gem *) bufmgr;
1033         struct drm_i915_get_pipe_from_crtc_id get_pipe_from_crtc_id;
1034         int ret;
1035
1036         get_pipe_from_crtc_id.crtc_id = crtc_id;
1037         ret = ioctl(bufmgr_gem->fd, DRM_IOCTL_I915_GET_PIPE_FROM_CRTC_ID,
1038                     &get_pipe_from_crtc_id);
1039         if (ret != 0) {
1040                 /* We return -1 here to signal that we don't
1041                  * know which pipe is associated with this crtc.
1042                  * This lets the caller know that this information
1043                  * isn't available; using the wrong pipe for
1044                  * vblank waiting can cause the chipset to lock up
1045                  */
1046                 return -1;
1047         }
1048
1049         return get_pipe_from_crtc_id.pipe;
1050 }
1051
1052 static int
1053 drm_intel_gem_bo_get_subdata(drm_intel_bo *bo, unsigned long offset,
1054                              unsigned long size, void *data)
1055 {
1056         drm_intel_bufmgr_gem *bufmgr_gem = (drm_intel_bufmgr_gem *) bo->bufmgr;
1057         drm_intel_bo_gem *bo_gem = (drm_intel_bo_gem *) bo;
1058         struct drm_i915_gem_pread pread;
1059         int ret;
1060
1061         memset(&pread, 0, sizeof(pread));
1062         pread.handle = bo_gem->gem_handle;
1063         pread.offset = offset;
1064         pread.size = size;
1065         pread.data_ptr = (uint64_t) (uintptr_t) data;
1066         do {
1067                 ret = ioctl(bufmgr_gem->fd, DRM_IOCTL_I915_GEM_PREAD, &pread);
1068         } while (ret == -1 && errno == EINTR);
1069         if (ret != 0) {
1070                 fprintf(stderr,
1071                         "%s:%d: Error reading data from buffer %d: (%d %d) %s .\n",
1072                         __FILE__, __LINE__, bo_gem->gem_handle, (int)offset,
1073                         (int)size, strerror(errno));
1074         }
1075         return 0;
1076 }
1077
1078 /** Waits for all GPU rendering to the object to have completed. */
1079 static void
1080 drm_intel_gem_bo_wait_rendering(drm_intel_bo *bo)
1081 {
1082         drm_intel_gem_bo_start_gtt_access(bo, 0);
1083 }
1084
1085 /**
1086  * Sets the object to the GTT read and possibly write domain, used by the X
1087  * 2D driver in the absence of kernel support to do drm_intel_gem_bo_map_gtt().
1088  *
1089  * In combination with drm_intel_gem_bo_pin() and manual fence management, we
1090  * can do tiled pixmaps this way.
1091  */
1092 void
1093 drm_intel_gem_bo_start_gtt_access(drm_intel_bo *bo, int write_enable)
1094 {
1095         drm_intel_bufmgr_gem *bufmgr_gem = (drm_intel_bufmgr_gem *) bo->bufmgr;
1096         drm_intel_bo_gem *bo_gem = (drm_intel_bo_gem *) bo;
1097         struct drm_i915_gem_set_domain set_domain;
1098         int ret;
1099
1100         set_domain.handle = bo_gem->gem_handle;
1101         set_domain.read_domains = I915_GEM_DOMAIN_GTT;
1102         set_domain.write_domain = write_enable ? I915_GEM_DOMAIN_GTT : 0;
1103         do {
1104                 ret = ioctl(bufmgr_gem->fd, DRM_IOCTL_I915_GEM_SET_DOMAIN,
1105                             &set_domain);
1106         } while (ret == -1 && errno == EINTR);
1107         if (ret != 0) {
1108                 fprintf(stderr,
1109                         "%s:%d: Error setting memory domains %d (%08x %08x): %s .\n",
1110                         __FILE__, __LINE__, bo_gem->gem_handle,
1111                         set_domain.read_domains, set_domain.write_domain,
1112                         strerror(errno));
1113         }
1114 }
1115
1116 static void
1117 drm_intel_bufmgr_gem_destroy(drm_intel_bufmgr *bufmgr)
1118 {
1119         drm_intel_bufmgr_gem *bufmgr_gem = (drm_intel_bufmgr_gem *) bufmgr;
1120         int i;
1121
1122         free(bufmgr_gem->exec_objects);
1123         free(bufmgr_gem->exec_bos);
1124
1125         pthread_mutex_destroy(&bufmgr_gem->lock);
1126
1127         /* Free any cached buffer objects we were going to reuse */
1128         for (i = 0; i < DRM_INTEL_GEM_BO_BUCKETS; i++) {
1129                 struct drm_intel_gem_bo_bucket *bucket =
1130                     &bufmgr_gem->cache_bucket[i];
1131                 drm_intel_bo_gem *bo_gem;
1132
1133                 while (!DRMLISTEMPTY(&bucket->head)) {
1134                         bo_gem = DRMLISTENTRY(drm_intel_bo_gem,
1135                                               bucket->head.next, head);
1136                         DRMLISTDEL(&bo_gem->head);
1137
1138                         drm_intel_gem_bo_free(&bo_gem->bo);
1139                 }
1140         }
1141
1142         free(bufmgr);
1143 }
1144
1145 /**
1146  * Adds the target buffer to the validation list and adds the relocation
1147  * to the reloc_buffer's relocation list.
1148  *
1149  * The relocation entry at the given offset must already contain the
1150  * precomputed relocation value, because the kernel will optimize out
1151  * the relocation entry write when the buffer hasn't moved from the
1152  * last known offset in target_bo.
1153  */
1154 static int
1155 drm_intel_gem_bo_emit_reloc(drm_intel_bo *bo, uint32_t offset,
1156                             drm_intel_bo *target_bo, uint32_t target_offset,
1157                             uint32_t read_domains, uint32_t write_domain)
1158 {
1159         drm_intel_bufmgr_gem *bufmgr_gem = (drm_intel_bufmgr_gem *) bo->bufmgr;
1160         drm_intel_bo_gem *bo_gem = (drm_intel_bo_gem *) bo;
1161         drm_intel_bo_gem *target_bo_gem = (drm_intel_bo_gem *) target_bo;
1162
1163         pthread_mutex_lock(&bufmgr_gem->lock);
1164
1165         /* Create a new relocation list if needed */
1166         if (bo_gem->relocs == NULL)
1167                 drm_intel_setup_reloc_list(bo);
1168
1169         /* Check overflow */
1170         assert(bo_gem->reloc_count < bufmgr_gem->max_relocs);
1171
1172         /* Check args */
1173         assert(offset <= bo->size - 4);
1174         assert((write_domain & (write_domain - 1)) == 0);
1175
1176         /* Make sure that we're not adding a reloc to something whose size has
1177          * already been accounted for.
1178          */
1179         assert(!bo_gem->used_as_reloc_target);
1180         bo_gem->reloc_tree_size += target_bo_gem->reloc_tree_size;
1181         bo_gem->reloc_tree_fences += target_bo_gem->reloc_tree_fences;
1182
1183         /* Flag the target to disallow further relocations in it. */
1184         target_bo_gem->used_as_reloc_target = 1;
1185
1186         bo_gem->relocs[bo_gem->reloc_count].offset = offset;
1187         bo_gem->relocs[bo_gem->reloc_count].delta = target_offset;
1188         bo_gem->relocs[bo_gem->reloc_count].target_handle =
1189             target_bo_gem->gem_handle;
1190         bo_gem->relocs[bo_gem->reloc_count].read_domains = read_domains;
1191         bo_gem->relocs[bo_gem->reloc_count].write_domain = write_domain;
1192         bo_gem->relocs[bo_gem->reloc_count].presumed_offset = target_bo->offset;
1193
1194         bo_gem->reloc_target_bo[bo_gem->reloc_count] = target_bo;
1195         drm_intel_gem_bo_reference(target_bo);
1196
1197         bo_gem->reloc_count++;
1198
1199         pthread_mutex_unlock(&bufmgr_gem->lock);
1200
1201         return 0;
1202 }
1203
1204 /**
1205  * Walk the tree of relocations rooted at BO and accumulate the list of
1206  * validations to be performed and update the relocation buffers with
1207  * index values into the validation list.
1208  */
1209 static void
1210 drm_intel_gem_bo_process_reloc(drm_intel_bo *bo)
1211 {
1212         drm_intel_bo_gem *bo_gem = (drm_intel_bo_gem *) bo;
1213         int i;
1214
1215         if (bo_gem->relocs == NULL)
1216                 return;
1217
1218         for (i = 0; i < bo_gem->reloc_count; i++) {
1219                 drm_intel_bo *target_bo = bo_gem->reloc_target_bo[i];
1220
1221                 /* Continue walking the tree depth-first. */
1222                 drm_intel_gem_bo_process_reloc(target_bo);
1223
1224                 /* Add the target to the validate list */
1225                 drm_intel_add_validate_buffer(target_bo);
1226         }
1227 }
1228
1229 static void
1230 drm_intel_update_buffer_offsets(drm_intel_bufmgr_gem *bufmgr_gem)
1231 {
1232         int i;
1233
1234         for (i = 0; i < bufmgr_gem->exec_count; i++) {
1235                 drm_intel_bo *bo = bufmgr_gem->exec_bos[i];
1236                 drm_intel_bo_gem *bo_gem = (drm_intel_bo_gem *) bo;
1237
1238                 /* Update the buffer offset */
1239                 if (bufmgr_gem->exec_objects[i].offset != bo->offset) {
1240                         DBG("BO %d (%s) migrated: 0x%08lx -> 0x%08llx\n",
1241                             bo_gem->gem_handle, bo_gem->name, bo->offset,
1242                             (unsigned long long)bufmgr_gem->exec_objects[i].
1243                             offset);
1244                         bo->offset = bufmgr_gem->exec_objects[i].offset;
1245                 }
1246         }
1247 }
1248
1249 static int
1250 drm_intel_gem_bo_exec(drm_intel_bo *bo, int used,
1251                       drm_clip_rect_t * cliprects, int num_cliprects, int DR4)
1252 {
1253         drm_intel_bufmgr_gem *bufmgr_gem = (drm_intel_bufmgr_gem *) bo->bufmgr;
1254         struct drm_i915_gem_execbuffer execbuf;
1255         int ret, i;
1256
1257         pthread_mutex_lock(&bufmgr_gem->lock);
1258         /* Update indices and set up the validate list. */
1259         drm_intel_gem_bo_process_reloc(bo);
1260
1261         /* Add the batch buffer to the validation list.  There are no
1262          * relocations pointing to it.
1263          */
1264         drm_intel_add_validate_buffer(bo);
1265
1266         execbuf.buffers_ptr = (uintptr_t) bufmgr_gem->exec_objects;
1267         execbuf.buffer_count = bufmgr_gem->exec_count;
1268         execbuf.batch_start_offset = 0;
1269         execbuf.batch_len = used;
1270         execbuf.cliprects_ptr = (uintptr_t) cliprects;
1271         execbuf.num_cliprects = num_cliprects;
1272         execbuf.DR1 = 0;
1273         execbuf.DR4 = DR4;
1274
1275         do {
1276                 ret = ioctl(bufmgr_gem->fd, DRM_IOCTL_I915_GEM_EXECBUFFER,
1277                             &execbuf);
1278         } while (ret != 0 && errno == EAGAIN);
1279
1280         if (ret != 0 && errno == ENOMEM) {
1281                 fprintf(stderr,
1282                         "Execbuffer fails to pin. "
1283                         "Estimate: %u. Actual: %u. Available: %u\n",
1284                         drm_intel_gem_estimate_batch_space(bufmgr_gem->exec_bos,
1285                                                            bufmgr_gem->
1286                                                            exec_count),
1287                         drm_intel_gem_compute_batch_space(bufmgr_gem->exec_bos,
1288                                                           bufmgr_gem->
1289                                                           exec_count),
1290                         (unsigned int)bufmgr_gem->gtt_size);
1291         }
1292         drm_intel_update_buffer_offsets(bufmgr_gem);
1293
1294         if (bufmgr_gem->bufmgr.debug)
1295                 drm_intel_gem_dump_validation_list(bufmgr_gem);
1296
1297         for (i = 0; i < bufmgr_gem->exec_count; i++) {
1298                 drm_intel_bo *bo = bufmgr_gem->exec_bos[i];
1299                 drm_intel_bo_gem *bo_gem = (drm_intel_bo_gem *) bo;
1300
1301                 /* Disconnect the buffer from the validate list */
1302                 bo_gem->validate_index = -1;
1303                 drm_intel_gem_bo_unreference_locked(bo);
1304                 bufmgr_gem->exec_bos[i] = NULL;
1305         }
1306         bufmgr_gem->exec_count = 0;
1307         pthread_mutex_unlock(&bufmgr_gem->lock);
1308
1309         return 0;
1310 }
1311
1312 static int
1313 drm_intel_gem_bo_pin(drm_intel_bo *bo, uint32_t alignment)
1314 {
1315         drm_intel_bufmgr_gem *bufmgr_gem = (drm_intel_bufmgr_gem *) bo->bufmgr;
1316         drm_intel_bo_gem *bo_gem = (drm_intel_bo_gem *) bo;
1317         struct drm_i915_gem_pin pin;
1318         int ret;
1319
1320         memset(&pin, 0, sizeof(pin));
1321         pin.handle = bo_gem->gem_handle;
1322         pin.alignment = alignment;
1323
1324         do {
1325                 ret = ioctl(bufmgr_gem->fd, DRM_IOCTL_I915_GEM_PIN, &pin);
1326         } while (ret == -1 && errno == EINTR);
1327
1328         if (ret != 0)
1329                 return -errno;
1330
1331         bo->offset = pin.offset;
1332         return 0;
1333 }
1334
1335 static int
1336 drm_intel_gem_bo_unpin(drm_intel_bo *bo)
1337 {
1338         drm_intel_bufmgr_gem *bufmgr_gem = (drm_intel_bufmgr_gem *) bo->bufmgr;
1339         drm_intel_bo_gem *bo_gem = (drm_intel_bo_gem *) bo;
1340         struct drm_i915_gem_unpin unpin;
1341         int ret;
1342
1343         memset(&unpin, 0, sizeof(unpin));
1344         unpin.handle = bo_gem->gem_handle;
1345
1346         ret = ioctl(bufmgr_gem->fd, DRM_IOCTL_I915_GEM_UNPIN, &unpin);
1347         if (ret != 0)
1348                 return -errno;
1349
1350         return 0;
1351 }
1352
1353 static int
1354 drm_intel_gem_bo_set_tiling(drm_intel_bo *bo, uint32_t * tiling_mode,
1355                             uint32_t stride)
1356 {
1357         drm_intel_bufmgr_gem *bufmgr_gem = (drm_intel_bufmgr_gem *) bo->bufmgr;
1358         drm_intel_bo_gem *bo_gem = (drm_intel_bo_gem *) bo;
1359         struct drm_i915_gem_set_tiling set_tiling;
1360         int ret;
1361
1362         if (bo_gem->global_name == 0 && *tiling_mode == bo_gem->tiling_mode)
1363                 return 0;
1364
1365         /* If we're going from non-tiling to tiling, bump fence count */
1366         if (bo_gem->tiling_mode == I915_TILING_NONE)
1367                 bo_gem->reloc_tree_fences++;
1368
1369         memset(&set_tiling, 0, sizeof(set_tiling));
1370         set_tiling.handle = bo_gem->gem_handle;
1371         set_tiling.tiling_mode = *tiling_mode;
1372         set_tiling.stride = stride;
1373
1374         ret = ioctl(bufmgr_gem->fd, DRM_IOCTL_I915_GEM_SET_TILING, &set_tiling);
1375         if (ret != 0) {
1376                 *tiling_mode = bo_gem->tiling_mode;
1377                 return -errno;
1378         }
1379         bo_gem->tiling_mode = set_tiling.tiling_mode;
1380         bo_gem->swizzle_mode = set_tiling.swizzle_mode;
1381
1382         /* If we're going from tiling to non-tiling, drop fence count */
1383         if (bo_gem->tiling_mode == I915_TILING_NONE)
1384                 bo_gem->reloc_tree_fences--;
1385
1386         drm_intel_bo_gem_set_in_aperture_size(bufmgr_gem, bo_gem);
1387
1388         *tiling_mode = bo_gem->tiling_mode;
1389         return 0;
1390 }
1391
1392 static int
1393 drm_intel_gem_bo_get_tiling(drm_intel_bo *bo, uint32_t * tiling_mode,
1394                             uint32_t * swizzle_mode)
1395 {
1396         drm_intel_bo_gem *bo_gem = (drm_intel_bo_gem *) bo;
1397
1398         *tiling_mode = bo_gem->tiling_mode;
1399         *swizzle_mode = bo_gem->swizzle_mode;
1400         return 0;
1401 }
1402
1403 static int
1404 drm_intel_gem_bo_flink(drm_intel_bo *bo, uint32_t * name)
1405 {
1406         drm_intel_bufmgr_gem *bufmgr_gem = (drm_intel_bufmgr_gem *) bo->bufmgr;
1407         drm_intel_bo_gem *bo_gem = (drm_intel_bo_gem *) bo;
1408         struct drm_gem_flink flink;
1409         int ret;
1410
1411         if (!bo_gem->global_name) {
1412                 memset(&flink, 0, sizeof(flink));
1413                 flink.handle = bo_gem->gem_handle;
1414
1415                 ret = ioctl(bufmgr_gem->fd, DRM_IOCTL_GEM_FLINK, &flink);
1416                 if (ret != 0)
1417                         return -errno;
1418                 bo_gem->global_name = flink.name;
1419                 bo_gem->reusable = 0;
1420         }
1421
1422         *name = bo_gem->global_name;
1423         return 0;
1424 }
1425
1426 /**
1427  * Enables unlimited caching of buffer objects for reuse.
1428  *
1429  * This is potentially very memory expensive, as the cache at each bucket
1430  * size is only bounded by how many buffers of that size we've managed to have
1431  * in flight at once.
1432  */
1433 void
1434 drm_intel_bufmgr_gem_enable_reuse(drm_intel_bufmgr *bufmgr)
1435 {
1436         drm_intel_bufmgr_gem *bufmgr_gem = (drm_intel_bufmgr_gem *) bufmgr;
1437
1438         bufmgr_gem->bo_reuse = 1;
1439 }
1440
1441 /**
1442  * Return the additional aperture space required by the tree of buffer objects
1443  * rooted at bo.
1444  */
1445 static int
1446 drm_intel_gem_bo_get_aperture_space(drm_intel_bo *bo)
1447 {
1448         drm_intel_bo_gem *bo_gem = (drm_intel_bo_gem *) bo;
1449         int i;
1450         int total = 0;
1451
1452         if (bo == NULL || bo_gem->included_in_check_aperture)
1453                 return 0;
1454
1455         total += bo->size;
1456         bo_gem->included_in_check_aperture = 1;
1457
1458         for (i = 0; i < bo_gem->reloc_count; i++)
1459                 total +=
1460                     drm_intel_gem_bo_get_aperture_space(bo_gem->
1461                                                         reloc_target_bo[i]);
1462
1463         return total;
1464 }
1465
1466 /**
1467  * Count the number of buffers in this list that need a fence reg
1468  *
1469  * If the count is greater than the number of available regs, we'll have
1470  * to ask the caller to resubmit a batch with fewer tiled buffers.
1471  *
1472  * This function over-counts if the same buffer is used multiple times.
1473  */
1474 static unsigned int
1475 drm_intel_gem_total_fences(drm_intel_bo ** bo_array, int count)
1476 {
1477         int i;
1478         unsigned int total = 0;
1479
1480         for (i = 0; i < count; i++) {
1481                 drm_intel_bo_gem *bo_gem = (drm_intel_bo_gem *) bo_array[i];
1482
1483                 if (bo_gem == NULL)
1484                         continue;
1485
1486                 total += bo_gem->reloc_tree_fences;
1487         }
1488         return total;
1489 }
1490
1491 /**
1492  * Clear the flag set by drm_intel_gem_bo_get_aperture_space() so we're ready
1493  * for the next drm_intel_bufmgr_check_aperture_space() call.
1494  */
1495 static void
1496 drm_intel_gem_bo_clear_aperture_space_flag(drm_intel_bo *bo)
1497 {
1498         drm_intel_bo_gem *bo_gem = (drm_intel_bo_gem *) bo;
1499         int i;
1500
1501         if (bo == NULL || !bo_gem->included_in_check_aperture)
1502                 return;
1503
1504         bo_gem->included_in_check_aperture = 0;
1505
1506         for (i = 0; i < bo_gem->reloc_count; i++)
1507                 drm_intel_gem_bo_clear_aperture_space_flag(bo_gem->
1508                                                            reloc_target_bo[i]);
1509 }
1510
1511 /**
1512  * Return a conservative estimate for the amount of aperture required
1513  * for a collection of buffers. This may double-count some buffers.
1514  */
1515 static unsigned int
1516 drm_intel_gem_estimate_batch_space(drm_intel_bo **bo_array, int count)
1517 {
1518         int i;
1519         unsigned int total = 0;
1520
1521         for (i = 0; i < count; i++) {
1522                 drm_intel_bo_gem *bo_gem = (drm_intel_bo_gem *) bo_array[i];
1523                 if (bo_gem != NULL)
1524                         total += bo_gem->reloc_tree_size;
1525         }
1526         return total;
1527 }
1528
1529 /**
1530  * Return the amount of aperture needed for a collection of buffers.
1531  * This avoids double counting any buffers, at the cost of looking
1532  * at every buffer in the set.
1533  */
1534 static unsigned int
1535 drm_intel_gem_compute_batch_space(drm_intel_bo **bo_array, int count)
1536 {
1537         int i;
1538         unsigned int total = 0;
1539
1540         for (i = 0; i < count; i++) {
1541                 total += drm_intel_gem_bo_get_aperture_space(bo_array[i]);
1542                 /* For the first buffer object in the array, we get an
1543                  * accurate count back for its reloc_tree size (since nothing
1544                  * had been flagged as being counted yet).  We can save that
1545                  * value out as a more conservative reloc_tree_size that
1546                  * avoids double-counting target buffers.  Since the first
1547                  * buffer happens to usually be the batch buffer in our
1548                  * callers, this can pull us back from doing the tree
1549                  * walk on every new batch emit.
1550                  */
1551                 if (i == 0) {
1552                         drm_intel_bo_gem *bo_gem =
1553                             (drm_intel_bo_gem *) bo_array[i];
1554                         bo_gem->reloc_tree_size = total;
1555                 }
1556         }
1557
1558         for (i = 0; i < count; i++)
1559                 drm_intel_gem_bo_clear_aperture_space_flag(bo_array[i]);
1560         return total;
1561 }
1562
1563 /**
1564  * Return -1 if the batchbuffer should be flushed before attempting to
1565  * emit rendering referencing the buffers pointed to by bo_array.
1566  *
1567  * This is required because if we try to emit a batchbuffer with relocations
1568  * to a tree of buffers that won't simultaneously fit in the aperture,
1569  * the rendering will return an error at a point where the software is not
1570  * prepared to recover from it.
1571  *
1572  * However, we also want to emit the batchbuffer significantly before we reach
1573  * the limit, as a series of batchbuffers each of which references buffers
1574  * covering almost all of the aperture means that at each emit we end up
1575  * waiting to evict a buffer from the last rendering, and we get synchronous
1576  * performance.  By emitting smaller batchbuffers, we eat some CPU overhead to
1577  * get better parallelism.
1578  */
1579 static int
1580 drm_intel_gem_check_aperture_space(drm_intel_bo **bo_array, int count)
1581 {
1582         drm_intel_bufmgr_gem *bufmgr_gem =
1583             (drm_intel_bufmgr_gem *) bo_array[0]->bufmgr;
1584         unsigned int total = 0;
1585         unsigned int threshold = bufmgr_gem->gtt_size * 3 / 4;
1586         int total_fences;
1587
1588         /* Check for fence reg constraints if necessary */
1589         if (bufmgr_gem->available_fences) {
1590                 total_fences = drm_intel_gem_total_fences(bo_array, count);
1591                 if (total_fences > bufmgr_gem->available_fences)
1592                         return -1;
1593         }
1594
1595         total = drm_intel_gem_estimate_batch_space(bo_array, count);
1596
1597         if (total > threshold)
1598                 total = drm_intel_gem_compute_batch_space(bo_array, count);
1599
1600         if (total > threshold) {
1601                 DBG("check_space: overflowed available aperture, "
1602                     "%dkb vs %dkb\n",
1603                     total / 1024, (int)bufmgr_gem->gtt_size / 1024);
1604                 return -1;
1605         } else {
1606                 DBG("drm_check_space: total %dkb vs bufgr %dkb\n", total / 1024,
1607                     (int)bufmgr_gem->gtt_size / 1024);
1608                 return 0;
1609         }
1610 }
1611
1612 /*
1613  * Disable buffer reuse for objects which are shared with the kernel
1614  * as scanout buffers
1615  */
1616 static int
1617 drm_intel_gem_bo_disable_reuse(drm_intel_bo *bo)
1618 {
1619         drm_intel_bo_gem *bo_gem = (drm_intel_bo_gem *) bo;
1620
1621         bo_gem->reusable = 0;
1622         return 0;
1623 }
1624
1625 static int
1626 _drm_intel_gem_bo_references(drm_intel_bo *bo, drm_intel_bo *target_bo)
1627 {
1628         drm_intel_bo_gem *bo_gem = (drm_intel_bo_gem *) bo;
1629         int i;
1630
1631         for (i = 0; i < bo_gem->reloc_count; i++) {
1632                 if (bo_gem->reloc_target_bo[i] == target_bo)
1633                         return 1;
1634                 if (_drm_intel_gem_bo_references(bo_gem->reloc_target_bo[i],
1635                                                 target_bo))
1636                         return 1;
1637         }
1638
1639         return 0;
1640 }
1641
1642 /** Return true if target_bo is referenced by bo's relocation tree. */
1643 static int
1644 drm_intel_gem_bo_references(drm_intel_bo *bo, drm_intel_bo *target_bo)
1645 {
1646         drm_intel_bo_gem *target_bo_gem = (drm_intel_bo_gem *) target_bo;
1647
1648         if (bo == NULL || target_bo == NULL)
1649                 return 0;
1650         if (target_bo_gem->used_as_reloc_target)
1651                 return _drm_intel_gem_bo_references(bo, target_bo);
1652         return 0;
1653 }
1654
1655 /**
1656  * Initializes the GEM buffer manager, which uses the kernel to allocate, map,
1657  * and manage map buffer objections.
1658  *
1659  * \param fd File descriptor of the opened DRM device.
1660  */
1661 drm_intel_bufmgr *
1662 drm_intel_bufmgr_gem_init(int fd, int batch_size)
1663 {
1664         drm_intel_bufmgr_gem *bufmgr_gem;
1665         struct drm_i915_gem_get_aperture aperture;
1666         drm_i915_getparam_t gp;
1667         int ret, i;
1668         unsigned long size;
1669
1670         bufmgr_gem = calloc(1, sizeof(*bufmgr_gem));
1671         bufmgr_gem->fd = fd;
1672
1673         if (pthread_mutex_init(&bufmgr_gem->lock, NULL) != 0) {
1674                 free(bufmgr_gem);
1675                 return NULL;
1676         }
1677
1678         ret = ioctl(bufmgr_gem->fd, DRM_IOCTL_I915_GEM_GET_APERTURE, &aperture);
1679
1680         if (ret == 0)
1681                 bufmgr_gem->gtt_size = aperture.aper_available_size;
1682         else {
1683                 fprintf(stderr, "DRM_IOCTL_I915_GEM_APERTURE failed: %s\n",
1684                         strerror(errno));
1685                 bufmgr_gem->gtt_size = 128 * 1024 * 1024;
1686                 fprintf(stderr, "Assuming %dkB available aperture size.\n"
1687                         "May lead to reduced performance or incorrect "
1688                         "rendering.\n",
1689                         (int)bufmgr_gem->gtt_size / 1024);
1690         }
1691
1692         gp.param = I915_PARAM_CHIPSET_ID;
1693         gp.value = &bufmgr_gem->pci_device;
1694         ret = ioctl(bufmgr_gem->fd, DRM_IOCTL_I915_GETPARAM, &gp);
1695         if (ret) {
1696                 fprintf(stderr, "get chip id failed: %d [%d]\n", ret, errno);
1697                 fprintf(stderr, "param: %d, val: %d\n", gp.param, *gp.value);
1698         }
1699
1700         if (!IS_I965G(bufmgr_gem)) {
1701                 gp.param = I915_PARAM_NUM_FENCES_AVAIL;
1702                 gp.value = &bufmgr_gem->available_fences;
1703                 ret = ioctl(bufmgr_gem->fd, DRM_IOCTL_I915_GETPARAM, &gp);
1704                 if (ret) {
1705                         fprintf(stderr, "get fences failed: %d [%d]\n", ret,
1706                                 errno);
1707                         fprintf(stderr, "param: %d, val: %d\n", gp.param,
1708                                 *gp.value);
1709                         bufmgr_gem->available_fences = 0;
1710                 }
1711         }
1712
1713         /* Let's go with one relocation per every 2 dwords (but round down a bit
1714          * since a power of two will mean an extra page allocation for the reloc
1715          * buffer).
1716          *
1717          * Every 4 was too few for the blender benchmark.
1718          */
1719         bufmgr_gem->max_relocs = batch_size / sizeof(uint32_t) / 2 - 2;
1720
1721         bufmgr_gem->bufmgr.bo_alloc = drm_intel_gem_bo_alloc;
1722         bufmgr_gem->bufmgr.bo_alloc_for_render =
1723             drm_intel_gem_bo_alloc_for_render;
1724         bufmgr_gem->bufmgr.bo_alloc_tiled = drm_intel_gem_bo_alloc_tiled;
1725         bufmgr_gem->bufmgr.bo_reference = drm_intel_gem_bo_reference;
1726         bufmgr_gem->bufmgr.bo_unreference = drm_intel_gem_bo_unreference;
1727         bufmgr_gem->bufmgr.bo_map = drm_intel_gem_bo_map;
1728         bufmgr_gem->bufmgr.bo_unmap = drm_intel_gem_bo_unmap;
1729         bufmgr_gem->bufmgr.bo_subdata = drm_intel_gem_bo_subdata;
1730         bufmgr_gem->bufmgr.bo_get_subdata = drm_intel_gem_bo_get_subdata;
1731         bufmgr_gem->bufmgr.bo_wait_rendering = drm_intel_gem_bo_wait_rendering;
1732         bufmgr_gem->bufmgr.bo_emit_reloc = drm_intel_gem_bo_emit_reloc;
1733         bufmgr_gem->bufmgr.bo_pin = drm_intel_gem_bo_pin;
1734         bufmgr_gem->bufmgr.bo_unpin = drm_intel_gem_bo_unpin;
1735         bufmgr_gem->bufmgr.bo_get_tiling = drm_intel_gem_bo_get_tiling;
1736         bufmgr_gem->bufmgr.bo_set_tiling = drm_intel_gem_bo_set_tiling;
1737         bufmgr_gem->bufmgr.bo_flink = drm_intel_gem_bo_flink;
1738         bufmgr_gem->bufmgr.bo_exec = drm_intel_gem_bo_exec;
1739         bufmgr_gem->bufmgr.bo_busy = drm_intel_gem_bo_busy;
1740         bufmgr_gem->bufmgr.bo_madvise = drm_intel_gem_bo_madvise;
1741         bufmgr_gem->bufmgr.destroy = drm_intel_bufmgr_gem_destroy;
1742         bufmgr_gem->bufmgr.debug = 0;
1743         bufmgr_gem->bufmgr.check_aperture_space =
1744             drm_intel_gem_check_aperture_space;
1745         bufmgr_gem->bufmgr.bo_disable_reuse = drm_intel_gem_bo_disable_reuse;
1746         bufmgr_gem->bufmgr.get_pipe_from_crtc_id =
1747             drm_intel_gem_get_pipe_from_crtc_id;
1748         bufmgr_gem->bufmgr.bo_references = drm_intel_gem_bo_references;
1749
1750         /* Initialize the linked lists for BO reuse cache. */
1751         for (i = 0, size = 4096; i < DRM_INTEL_GEM_BO_BUCKETS; i++, size *= 2) {
1752                 DRMINITLISTHEAD(&bufmgr_gem->cache_bucket[i].head);
1753                 bufmgr_gem->cache_bucket[i].size = size;
1754         }
1755
1756         return &bufmgr_gem->bufmgr;
1757 }