drivers/gpu/drm/msm/msm_rd.c

   1 /*
   2  * Copyright (C) 2013 Red Hat
   3  * Author: Rob Clark <robdclark@gmail.com>
   4  *
   5  * This program is free software; you can redistribute it and/or modify it
   6  * under the terms of the GNU General Public License version 2 as published by
   7  * the Free Software Foundation.
   8  *
   9  * This program is distributed in the hope that it will be useful, but WITHOUT
  10  * ANY WARRANTY; without even the implied warranty of MERCHANTABILITY or
  11  * FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the GNU General Public License for
  12  * more details.
  13  *
  14  * You should have received a copy of the GNU General Public License along with
  15  * this program.  If not, see <http://www.gnu.org/licenses/>.
  16  */
  17
  18 /* For debugging crashes, userspace can:
  19  *
  20  *   tail -f /sys/kernel/debug/dri/<minor>/rd > logfile.rd
  21  *
  22  * To log the cmdstream in a format that is understood by freedreno/cffdump
  23  * utility.  By comparing the last successfully completed fence #, to the
  24  * cmdstream for the next fence, you can narrow down which process and submit
  25  * caused the gpu crash/lockup.
  26  *
  27  * This bypasses drm_debugfs_create_files() mainly because we need to use
  28  * our own fops for a bit more control.  In particular, we don't want to
  29  * do anything if userspace doesn't have the debugfs file open.
  30  *
  31  * The module-param "rd_full", which defaults to false, enables snapshotting
  32  * all (non-written) buffers in the submit, rather than just cmdstream bo's.
  33  * This is useful to capture the contents of (for example) vbo's or textures,
  34  * or shader programs (if not emitted inline in cmdstream).
  35  */
  36
  37 #ifdef CONFIG_DEBUG_FS
  38
  39 #include <linux/kfifo.h>
  40 #include <linux/debugfs.h>
  41 #include <linux/circ_buf.h>
  42 #include <linux/wait.h>
  43
  44 #include "msm_drv.h"
  45 #include "msm_gpu.h"
  46 #include "msm_gem.h"
  47
  48 static bool rd_full = false;
  49 MODULE_PARM_DESC(rd_full, "If true, $debugfs/.../rd will snapshot all buffer contents");
  50 module_param_named(rd_full, rd_full, bool, 0600);
  51
  52 enum rd_sect_type {
  53         RD_NONE,
  54         RD_TEST,       /* ascii text */
  55         RD_CMD,        /* ascii text */
  56         RD_GPUADDR,    /* u32 gpuaddr, u32 size */
  57         RD_CONTEXT,    /* raw dump */
  58         RD_CMDSTREAM,  /* raw dump */
  59         RD_CMDSTREAM_ADDR, /* gpu addr of cmdstream */
  60         RD_PARAM,      /* u32 param_type, u32 param_val, u32 bitlen */
  61         RD_FLUSH,      /* empty, clear previous params */
  62         RD_PROGRAM,    /* shader program, raw dump */
  63         RD_VERT_SHADER,
  64         RD_FRAG_SHADER,
  65         RD_BUFFER_CONTENTS,
  66         RD_GPU_ID,
  67 };
  68
  69 #define BUF_SZ 512  /* should be power of 2 */
  70
  71 /* space used: */
  72 #define circ_count(circ) \
  73         (CIRC_CNT((circ)->head, (circ)->tail, BUF_SZ))
  74 #define circ_count_to_end(circ) \
  75         (CIRC_CNT_TO_END((circ)->head, (circ)->tail, BUF_SZ))
  76 /* space available: */
  77 #define circ_space(circ) \
  78         (CIRC_SPACE((circ)->head, (circ)->tail, BUF_SZ))
  79 #define circ_space_to_end(circ) \
  80         (CIRC_SPACE_TO_END((circ)->head, (circ)->tail, BUF_SZ))
  81
  82 struct msm_rd_state {
  83         struct drm_device *dev;
  84
  85         bool open;
  86
  87         /* current submit to read out: */
  88         struct msm_gem_submit *submit;
  89
  90         /* fifo access is synchronized on the producer side by
  91          * struct_mutex held by submit code (otherwise we could
  92          * end up w/ cmds logged in different order than they
  93          * were executed).  And read_lock synchronizes the reads
  94          */
  95         struct mutex read_lock;
  96
  97         wait_queue_head_t fifo_event;
  98         struct circ_buf fifo;
  99
 100         char buf[BUF_SZ];
 101 };
 102
 103 static void rd_write(struct msm_rd_state *rd, const void *buf, int sz)
 104 {
 105         struct circ_buf *fifo = &rd->fifo;
 106         const char *ptr = buf;
 107
 108         while (sz > 0) {
 109                 char *fptr = &fifo->buf[fifo->head];
 110                 int n;
 111
 112                 wait_event(rd->fifo_event, circ_space(&rd->fifo) > 0);
 113
 114                 /* Note that smp_load_acquire() is not strictly required
 115                  * as CIRC_SPACE_TO_END() does not access the tail more
 116                  * than once.
 117                  */
 118                 n = min(sz, circ_space_to_end(&rd->fifo));
 119                 memcpy(fptr, ptr, n);
 120
 121                 smp_store_release(&fifo->head, (fifo->head + n) & (BUF_SZ - 1));
 122                 sz  -= n;
 123                 ptr += n;
 124
 125                 wake_up_all(&rd->fifo_event);
 126         }
 127 }
 128
 129 static void rd_write_section(struct msm_rd_state *rd,
 130                 enum rd_sect_type type, const void *buf, int sz)
 131 {
 132         rd_write(rd, &type, 4);
 133         rd_write(rd, &sz, 4);
 134         rd_write(rd, buf, sz);
 135 }
 136
 137 static ssize_t rd_read(struct file *file, char __user *buf,
 138                 size_t sz, loff_t *ppos)
 139 {
 140         struct msm_rd_state *rd = file->private_data;
 141         struct circ_buf *fifo = &rd->fifo;
 142         const char *fptr = &fifo->buf[fifo->tail];
 143         int n = 0, ret = 0;
 144
 145         mutex_lock(&rd->read_lock);
 146
 147         ret = wait_event_interruptible(rd->fifo_event,
 148                         circ_count(&rd->fifo) > 0);
 149         if (ret)
 150                 goto out;
 151
 152         /* Note that smp_load_acquire() is not strictly required
 153          * as CIRC_CNT_TO_END() does not access the head more than
 154          * once.
 155          */
 156         n = min_t(int, sz, circ_count_to_end(&rd->fifo));
 157         if (copy_to_user(buf, fptr, n)) {
 158                 ret = -EFAULT;
 159                 goto out;
 160         }
 161
 162         smp_store_release(&fifo->tail, (fifo->tail + n) & (BUF_SZ - 1));
 163         *ppos += n;
 164
 165         wake_up_all(&rd->fifo_event);
 166
 167 out:
 168         mutex_unlock(&rd->read_lock);
 169         if (ret)
 170                 return ret;
 171         return n;
 172 }
 173
 174 static int rd_open(struct inode *inode, struct file *file)
 175 {
 176         struct msm_rd_state *rd = inode->i_private;
 177         struct drm_device *dev = rd->dev;
 178         struct msm_drm_private *priv = dev->dev_private;
 179         struct msm_gpu *gpu = priv->gpu;
 180         uint64_t val;
 181         uint32_t gpu_id;
 182         int ret = 0;
 183
 184         mutex_lock(&dev->struct_mutex);
 185
 186         if (rd->open || !gpu) {
 187                 ret = -EBUSY;
 188                 goto out;
 189         }
 190
 191         file->private_data = rd;
 192         rd->open = true;
 193
 194         /* the parsing tools need to know gpu-id to know which
 195          * register database to load.
 196          */
 197         gpu->funcs->get_param(gpu, MSM_PARAM_GPU_ID, &val);
 198         gpu_id = val;
 199
 200         rd_write_section(rd, RD_GPU_ID, &gpu_id, sizeof(gpu_id));
 201
 202 out:
 203         mutex_unlock(&dev->struct_mutex);
 204         return ret;
 205 }
 206
 207 static int rd_release(struct inode *inode, struct file *file)
 208 {
 209         struct msm_rd_state *rd = inode->i_private;
 210         rd->open = false;
 211         return 0;
 212 }
 213
 214
 215 static const struct file_operations rd_debugfs_fops = {
 216         .owner = THIS_MODULE,
 217         .open = rd_open,
 218         .read = rd_read,
 219         .llseek = no_llseek,
 220         .release = rd_release,
 221 };
 222
 223 int msm_rd_debugfs_init(struct drm_minor *minor)
 224 {
 225         struct msm_drm_private *priv = minor->dev->dev_private;
 226         struct msm_rd_state *rd;
 227         struct dentry *ent;
 228
 229         /* only create on first minor: */
 230         if (priv->rd)
 231                 return 0;
 232
 233         rd = kzalloc(sizeof(*rd), GFP_KERNEL);
 234         if (!rd)
 235                 return -ENOMEM;
 236
 237         rd->dev = minor->dev;
 238         rd->fifo.buf = rd->buf;
 239
 240         mutex_init(&rd->read_lock);
 241         priv->rd = rd;
 242
 243         init_waitqueue_head(&rd->fifo_event);
 244
 245         ent = debugfs_create_file("rd", S_IFREG | S_IRUGO,
 246                         minor->debugfs_root, rd, &rd_debugfs_fops);
 247         if (!ent) {
 248                 DRM_ERROR("Cannot create /sys/kernel/debug/dri/%pd/rd\n",
 249                                 minor->debugfs_root);
 250                 goto fail;
 251         }
 252
 253         return 0;
 254
 255 fail:
 256         msm_rd_debugfs_cleanup(priv);
 257         return -1;
 258 }
 259
 260 void msm_rd_debugfs_cleanup(struct msm_drm_private *priv)
 261 {
 262         struct msm_rd_state *rd = priv->rd;
 263
 264         if (!rd)
 265                 return;
 266
 267         priv->rd = NULL;
 268         mutex_destroy(&rd->read_lock);
 269         kfree(rd);
 270 }
 271
 272 static void snapshot_buf(struct msm_rd_state *rd,
 273                 struct msm_gem_submit *submit, int idx,
 274                 uint64_t iova, uint32_t size)
 275 {
 276         struct msm_gem_object *obj = submit->bos[idx].obj;
 277         const char *buf;
 278
 279         buf = msm_gem_get_vaddr(&obj->base);
 280         if (IS_ERR(buf))
 281                 return;
 282
 283         if (iova) {
 284                 buf += iova - submit->bos[idx].iova;
 285         } else {
 286                 iova = submit->bos[idx].iova;
 287                 size = obj->base.size;
 288         }
 289
 290         rd_write_section(rd, RD_GPUADDR,
 291                         (uint32_t[3]){ iova, size, iova >> 32 }, 12);
 292         rd_write_section(rd, RD_BUFFER_CONTENTS, buf, size);
 293
 294         msm_gem_put_vaddr(&obj->base);
 295 }
 296
 297 /* called under struct_mutex */
 298 void msm_rd_dump_submit(struct msm_gem_submit *submit)
 299 {
 300         struct drm_device *dev = submit->dev;
 301         struct msm_drm_private *priv = dev->dev_private;
 302         struct msm_rd_state *rd = priv->rd;
 303         char msg[128];
 304         int i, n;
 305
 306         if (!rd->open)
 307                 return;
 308
 309         /* writing into fifo is serialized by caller, and
 310          * rd->read_lock is used to serialize the reads
 311          */
 312         WARN_ON(!mutex_is_locked(&dev->struct_mutex));
 313
 314         n = snprintf(msg, sizeof(msg), "%.*s/%d: fence=%u",
 315                         TASK_COMM_LEN, current->comm, task_pid_nr(current),
 316                         submit->fence->seqno);
 317
 318         rd_write_section(rd, RD_CMD, msg, ALIGN(n, 4));
 319
 320         if (rd_full) {
 321                 for (i = 0; i < submit->nr_bos; i++) {
 322                         /* buffers that are written to probably don't start out
 323                          * with anything interesting:
 324                          */
 325                         if (submit->bos[i].flags & MSM_SUBMIT_BO_WRITE)
 326                                 continue;
 327
 328                         snapshot_buf(rd, submit, i, 0, 0);
 329                 }
 330         }
 331
 332         for (i = 0; i < submit->nr_cmds; i++) {
 333                 uint64_t iova = submit->cmd[i].iova;
 334                 uint32_t szd  = submit->cmd[i].size; /* in dwords */
 335
 336                 /* snapshot cmdstream bo's (if we haven't already): */
 337                 if (!rd_full) {
 338                         snapshot_buf(rd, submit, submit->cmd[i].idx,
 339                                         submit->cmd[i].iova, szd * 4);
 340                 }
 341
 342                 switch (submit->cmd[i].type) {
 343                 case MSM_SUBMIT_CMD_IB_TARGET_BUF:
 344                         /* ignore IB-targets, we've logged the buffer, the
 345                          * parser tool will follow the IB based on the logged
 346                          * buffer/gpuaddr, so nothing more to do.
 347                          */
 348                         break;
 349                 case MSM_SUBMIT_CMD_CTX_RESTORE_BUF:
 350                 case MSM_SUBMIT_CMD_BUF:
 351                         rd_write_section(rd, RD_CMDSTREAM_ADDR,
 352                                 (uint32_t[3]){ iova, szd, iova >> 32 }, 12);
 353                         break;
 354                 }
 355         }
 356 }
 357 #endif