Quelle  selftest_slpc.c   Sprache: C

// SPDX-License-Identifier: MIT
/*
 * Copyright © 2021 Intel Corporation
 */

#define NUM_STEPS 5
#define H2G_DELAY 50000
#define delay_for_h2g() usleep_range(H2G_DELAY, H2G_DELAY + 10000)
#define FREQUENCY_REQ_UNIT DIV_ROUND_CLOSEST(GT_FREQUENCY_MULTIPLIER, \
        GEN9_FREQ_SCALER)
enum test_type {
 VARY_MIN,
 VARY_MAX,
 MAX_GRANTED,
 SLPC_POWER,
 TILE_INTERACTION,
};

struct slpc_thread {
 struct kthread_worker *worker;
 struct kthread_work work;
 struct intel_gt *gt;
 int result;
};

static int slpc_set_min_freq(struct intel_guc_slpc *slpc, u32 freq)
{
 int ret;

 ret = intel_guc_slpc_set_min_freq(slpc, freq);
 if (ret)
  pr_err("Could not set min frequency to [%u]\n", freq);
 else /* Delay to ensure h2g completes */
  delay_for_h2g();

 return ret;
}

static int slpc_set_max_freq(struct intel_guc_slpc *slpc, u32 freq)
{
 int ret;

 ret = intel_guc_slpc_set_max_freq(slpc, freq);
 if (ret)
  pr_err("Could not set maximum frequency [%u]\n",
         freq);
 else /* Delay to ensure h2g completes */
  delay_for_h2g();

 return ret;
}

static int slpc_set_freq(struct intel_gt *gt, u32 freq)
{
 int err;
 struct intel_guc_slpc *slpc = >_to_guc(gt)->slpc;

 err = slpc_set_max_freq(slpc, freq);
 if (err) {
  pr_err("Unable to update max freq");
  return err;
 }

 err = slpc_set_min_freq(slpc, freq);
 if (err) {
  pr_err("Unable to update min freq");
  return err;
 }

 return err;
}

static int slpc_restore_freq(struct intel_guc_slpc *slpc, u32 min, u32 max)
{
 int err;

 err = slpc_set_max_freq(slpc, max);
 if (err) {
  pr_err("Unable to restore max freq");
  return err;
 }

 err = slpc_set_min_freq(slpc, min);
 if (err) {
  pr_err("Unable to restore min freq");
  return err;
 }

 err = intel_guc_slpc_set_ignore_eff_freq(slpc, false);
 if (err) {
  pr_err("Unable to restore efficient freq");
  return err;
 }

 return 0;
}

static u64 slpc_measure_power(struct intel_rps *rps, int *freq)
{
 u64 x[5];
 int i;

 for (i = 0; i < 5; i++)
  x[i] = __measure_power(5);

 *freq = (*freq + intel_rps_read_actual_frequency(rps)) / 2;

 /* A simple triangle filter for better result stability */
 sort(x, 5, sizeof(*x), cmp_u64, NULL);
 return div_u64(x[1] + 2 * x[2] + x[3], 4);
}

static u64 measure_power_at_freq(struct intel_gt *gt, int *freq, u64 *power)
{
 int err = 0;

 err = slpc_set_freq(gt, *freq);
 if (err)
  return err;
 *freq = intel_rps_read_actual_frequency(>->rps);
 *power = slpc_measure_power(>->rps, freq);

 return err;
}

static int vary_max_freq(struct intel_guc_slpc *slpc, struct intel_rps *rps,
    u32 *max_act_freq)
{
 u32 step, max_freq, req_freq;
 u32 act_freq;
 int err = 0;

 /* Go from max to min in 5 steps */
 step = (slpc->rp0_freq - slpc->min_freq) / NUM_STEPS;
 *max_act_freq = slpc->min_freq;
 for (max_freq = slpc->rp0_freq; max_freq > slpc->min_freq;
    max_freq -= step) {
  err = slpc_set_max_freq(slpc, max_freq);
  if (err)
   break;

  req_freq = intel_rps_read_punit_req_frequency(rps);

  /* GuC requests freq in multiples of 50/3 MHz */
  if (req_freq > (max_freq + FREQUENCY_REQ_UNIT)) {
   pr_err("SWReq is %d, should be at most %d\n", req_freq,
          max_freq + FREQUENCY_REQ_UNIT);
   err = -EINVAL;
  }

  act_freq =  intel_rps_read_actual_frequency(rps);
  if (act_freq > *max_act_freq)
   *max_act_freq = act_freq;

  if (err)
   break;
 }

 return err;
}

static int vary_min_freq(struct intel_guc_slpc *slpc, struct intel_rps *rps,
    u32 *max_act_freq)
{
 u32 step, min_freq, req_freq;
 u32 act_freq;
 int err = 0;

 /* Go from min to max in 5 steps */
 step = (slpc->rp0_freq - slpc->min_freq) / NUM_STEPS;
 *max_act_freq = slpc->min_freq;
 for (min_freq = slpc->min_freq; min_freq < slpc->rp0_freq;
    min_freq += step) {
  err = slpc_set_min_freq(slpc, min_freq);
  if (err)
   break;

  req_freq = intel_rps_read_punit_req_frequency(rps);

  /* GuC requests freq in multiples of 50/3 MHz */
  if (req_freq < (min_freq - FREQUENCY_REQ_UNIT)) {
   pr_err("SWReq is %d, should be at least %d\n", req_freq,
          min_freq - FREQUENCY_REQ_UNIT);
   err = -EINVAL;
  }

  act_freq =  intel_rps_read_actual_frequency(rps);
  if (act_freq > *max_act_freq)
   *max_act_freq = act_freq;

  if (err)
   break;
 }

 return err;
}

static int slpc_power(struct intel_gt *gt, struct intel_engine_cs *engine)
{
 struct intel_guc_slpc *slpc = >_to_guc(gt)->slpc;
 struct {
  u64 power;
  int freq;
 } min, max;
 int err = 0;

 /*
 * Our fundamental assumption is that running at lower frequency
 * actually saves power. Let's see if our RAPL measurement supports
 * that theory.
 */
 if (!librapl_supported(gt->i915))
  return 0;

 min.freq = slpc->min_freq;
 err = measure_power_at_freq(gt, &min.freq, &min.power);

 if (err)
  return err;

 max.freq = slpc->rp0_freq;
 err = measure_power_at_freq(gt, &max.freq, &max.power);

 if (err)
  return err;

 pr_info("%s: min:%llumW @ %uMHz, max:%llumW @ %uMHz\n",
  engine->name,
  min.power, min.freq,
  max.power, max.freq);

 if (10 * min.freq >= 9 * max.freq) {
  pr_notice("Could not control frequency, ran at [%uMHz, %uMhz]\n",
     min.freq, max.freq);
 }

 if (11 * min.power > 10 * max.power) {
  pr_err("%s: did not conserve power when setting lower frequency!\n",
         engine->name);
  err = -EINVAL;
 }

 /* Restore min/max frequencies */
 slpc_set_max_freq(slpc, slpc->rp0_freq);
 slpc_set_min_freq(slpc, slpc->min_freq);

 return err;
}

static int max_granted_freq(struct intel_guc_slpc *slpc, struct intel_rps *rps, u32 *max_act_freq)
{
 struct intel_gt *gt = rps_to_gt(rps);
 u32 perf_limit_reasons;
 int err = 0;

 err = slpc_set_min_freq(slpc, slpc->rp0_freq);
 if (err)
  return err;

 *max_act_freq =  intel_rps_read_actual_frequency(rps);
 if (*max_act_freq != slpc->rp0_freq) {
  /* Check if there was some throttling by pcode */
  perf_limit_reasons = intel_uncore_read(gt->uncore,
             intel_gt_perf_limit_reasons_reg(gt));

  /* If not, this is an error */
  if (!(perf_limit_reasons & GT0_PERF_LIMIT_REASONS_MASK)) {
   pr_err("Pcode did not grant max freq\n");
   err = -EINVAL;
  } else {
   pr_info("Pcode throttled frequency 0x%x\n", perf_limit_reasons);
  }
 }

 return err;
}

static int run_test(struct intel_gt *gt, int test_type)
{
 struct intel_guc_slpc *slpc = >_to_guc(gt)->slpc;
 struct intel_rps *rps = >->rps;
 struct intel_engine_cs *engine;
 enum intel_engine_id id;
 intel_wakeref_t wakeref;
 struct igt_spinner spin;
 u32 slpc_min_freq, slpc_max_freq;
 int err = 0;

 if (!intel_uc_uses_guc_slpc(>->uc))
  return 0;

 if (slpc->min_freq == slpc->rp0_freq) {
  pr_err("Min/Max are fused to the same value\n");
  return -EINVAL;
 }

 if (igt_spinner_init(&spin, gt))
  return -ENOMEM;

 if (intel_guc_slpc_get_max_freq(slpc, &slpc_max_freq)) {
  pr_err("Could not get SLPC max freq\n");
  return -EIO;
 }

 if (intel_guc_slpc_get_min_freq(slpc, &slpc_min_freq)) {
  pr_err("Could not get SLPC min freq\n");
  return -EIO;
 }

 /*
 * Set min frequency to RPn so that we can test the whole
 * range of RPn-RP0.
 */
 err = slpc_set_min_freq(slpc, slpc->min_freq);
 if (err) {
  pr_err("Unable to update min freq!");
  return err;
 }

 /*
 * Turn off efficient frequency so RPn/RP0 ranges are obeyed.
 */
 err = intel_guc_slpc_set_ignore_eff_freq(slpc, true);
 if (err) {
  pr_err("Unable to turn off efficient freq!");
  return err;
 }

 intel_gt_pm_wait_for_idle(gt);
 wakeref = intel_gt_pm_get(gt);
 for_each_engine(engine, gt, id) {
  struct i915_request *rq;
  u32 max_act_freq;

  if (!intel_engine_can_store_dword(engine))
   continue;

  st_engine_heartbeat_disable(engine);

  rq = igt_spinner_create_request(&spin,
      engine->kernel_context,
      MI_NOOP);
  if (IS_ERR(rq)) {
   err = PTR_ERR(rq);
   st_engine_heartbeat_enable(engine);
   break;
  }

  i915_request_add(rq);

  if (!igt_wait_for_spinner(&spin, rq)) {
   pr_err("%s: Spinner did not start\n",
          engine->name);
   igt_spinner_end(&spin);
   st_engine_heartbeat_enable(engine);
   intel_gt_set_wedged(engine->gt);
   err = -EIO;
   break;
  }

  switch (test_type) {
  case VARY_MIN:
   err = vary_min_freq(slpc, rps, &max_act_freq);
   break;

  case VARY_MAX:
   err = vary_max_freq(slpc, rps, &max_act_freq);
   break;

  case MAX_GRANTED:
  case TILE_INTERACTION:
   /* Media engines have a different RP0 */
   if (gt->type != GT_MEDIA && (engine->class == VIDEO_DECODE_CLASS ||
           engine->class == VIDEO_ENHANCEMENT_CLASS)) {
    igt_spinner_end(&spin);
    st_engine_heartbeat_enable(engine);
    err = 0;
    continue;
   }

   err = max_granted_freq(slpc, rps, &max_act_freq);
   break;

  case SLPC_POWER:
   err = slpc_power(gt, engine);
   break;
  }

  if (test_type != SLPC_POWER) {
   pr_info("Max actual frequency for %s was %d\n",
    engine->name, max_act_freq);

   /* Actual frequency should rise above min */
   if (max_act_freq <= slpc->min_freq) {
    pr_err("Actual freq did not rise above min\n");
    pr_err("Perf Limit Reasons: 0x%x\n",
           intel_uncore_read(gt->uncore,
        intel_gt_perf_limit_reasons_reg(gt)));
    err = -EINVAL;
   }
  }

  igt_spinner_end(&spin);
  st_engine_heartbeat_enable(engine);

  if (err)
   break;
 }

 /* Restore min/max/efficient frequencies */
 err = slpc_restore_freq(slpc, slpc_min_freq, slpc_max_freq);

 if (igt_flush_test(gt->i915))
  err = -EIO;

 intel_gt_pm_put(gt, wakeref);
 igt_spinner_fini(&spin);
 intel_gt_pm_wait_for_idle(gt);

 return err;
}

static int live_slpc_vary_min(void *arg)
{
 struct drm_i915_private *i915 = arg;
 struct intel_gt *gt;
 unsigned int i;
 int ret;

 for_each_gt(gt, i915, i) {
  ret = run_test(gt, VARY_MIN);
  if (ret)
   return ret;
 }

 return ret;
}

static int live_slpc_vary_max(void *arg)
{
 struct drm_i915_private *i915 = arg;
 struct intel_gt *gt;
 unsigned int i;
 int ret;

 for_each_gt(gt, i915, i) {
  ret = run_test(gt, VARY_MAX);
  if (ret)
   return ret;
 }

 return ret;
}

/* check if pcode can grant RP0 */
static int live_slpc_max_granted(void *arg)
{
 struct drm_i915_private *i915 = arg;
 struct intel_gt *gt;
 unsigned int i;
 int ret;

 for_each_gt(gt, i915, i) {
  ret = run_test(gt, MAX_GRANTED);
  if (ret)
   return ret;
 }

 return ret;
}

static int live_slpc_power(void *arg)
{
 struct drm_i915_private *i915 = arg;
 struct intel_gt *gt;
 unsigned int i;
 int ret;

 for_each_gt(gt, i915, i) {
  ret = run_test(gt, SLPC_POWER);
  if (ret)
   return ret;
 }

 return ret;
}

static void slpc_spinner_thread(struct kthread_work *work)
{
 struct slpc_thread *thread = container_of(work, typeof(*thread), work);

 thread->result = run_test(thread->gt, TILE_INTERACTION);
}

static int live_slpc_tile_interaction(void *arg)
{
 struct drm_i915_private *i915 = arg;
 struct intel_gt *gt;
 struct slpc_thread *threads;
 int i = 0, ret = 0;

 threads = kcalloc(I915_MAX_GT, sizeof(*threads), GFP_KERNEL);
 if (!threads)
  return -ENOMEM;

 for_each_gt(gt, i915, i) {
  threads[i].worker = kthread_run_worker(0, "igt/slpc_parallel:%d", gt->info.id);

  if (IS_ERR(threads[i].worker)) {
   ret = PTR_ERR(threads[i].worker);
   break;
  }

  threads[i].gt = gt;
  kthread_init_work(&threads[i].work, slpc_spinner_thread);
  kthread_queue_work(threads[i].worker, &threads[i].work);
 }

 for_each_gt(gt, i915, i) {
  int status;

  if (IS_ERR_OR_NULL(threads[i].worker))
   continue;

  kthread_flush_work(&threads[i].work);
  status = READ_ONCE(threads[i].result);
  if (status && !ret) {
   pr_err("%s GT %d failed ", __func__, gt->info.id);
   ret = status;
  }
  kthread_destroy_worker(threads[i].worker);
 }

 kfree(threads);
 return ret;
}

int intel_slpc_live_selftests(struct drm_i915_private *i915)
{
 static const struct i915_subtest tests[] = {
  SUBTEST(live_slpc_vary_max),
  SUBTEST(live_slpc_vary_min),
  SUBTEST(live_slpc_max_granted),
  SUBTEST(live_slpc_power),
  SUBTEST(live_slpc_tile_interaction),
 };

 struct intel_gt *gt;
 unsigned int i;

 for_each_gt(gt, i915, i) {
  if (intel_gt_is_wedged(gt))
   return 0;
 }

 return i915_live_subtests(tests, i915);
}