Quellcode-Bibliothek i915_perf.c

/*
 * Copyright © 2015-2016 Intel Corporation
 *
 * Permission is hereby granted, free of charge, to any person obtaining a
 * copy of this software and associated documentation files (the "Software"),
 * to deal in the Software without restriction, including without limitation
 * the rights to use, copy, modify, merge, publish, distribute, sublicense,
 * and/or sell copies of the Software, and to permit persons to whom the
 * Software is furnished to do so, subject to the following conditions:
 *
 * The above copyright notice and this permission notice (including the next
 * paragraph) shall be included in all copies or substantial portions of the
 * Software.
 *
 * THE SOFTWARE IS PROVIDED "AS IS", WITHOUT WARRANTY OF ANY KIND, EXPRESS OR
 * IMPLIED, INCLUDING BUT NOT LIMITED TO THE WARRANTIES OF MERCHANTABILITY,
 * FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE AND NONINFRINGEMENT.  IN NO EVENT SHALL
 * THE AUTHORS OR COPYRIGHT HOLDERS BE LIABLE FOR ANY CLAIM, DAMAGES OR OTHER
 * LIABILITY, WHETHER IN AN ACTION OF CONTRACT, TORT OR OTHERWISE, ARISING
 * FROM, OUT OF OR IN CONNECTION WITH THE SOFTWARE OR THE USE OR OTHER DEALINGS
 * IN THE SOFTWARE.
 *
 * Authors:
 *   Robert Bragg <robert@sixbynine.org>
 */


/**
 * DOC: i915 Perf Overview
 *
 * Gen graphics supports a large number of performance counters that can help
 * driver and application developers understand and optimize their use of the
 * GPU.
 *
 * This i915 perf interface enables userspace to configure and open a file
 * descriptor representing a stream of GPU metrics which can then be read() as
 * a stream of sample records.
 *
 * The interface is particularly suited to exposing buffered metrics that are
 * captured by DMA from the GPU, unsynchronized with and unrelated to the CPU.
 *
 * Streams representing a single context are accessible to applications with a
 * corresponding drm file descriptor, such that OpenGL can use the interface
 * without special privileges. Access to system-wide metrics requires root
 * privileges by default, unless changed via the dev.i915.perf_event_paranoid
 * sysctl option.
 *
 */

/**
 * DOC: i915 Perf History and Comparison with Core Perf
 *
 * The interface was initially inspired by the core Perf infrastructure but
 * some notable differences are:
 *
 * i915 perf file descriptors represent a "stream" instead of an "event"; where
 * a perf event primarily corresponds to a single 64bit value, while a stream
 * might sample sets of tightly-coupled counters, depending on the
 * configuration.  For example the Gen OA unit isn't designed to support
 * orthogonal configurations of individual counters; it's configured for a set
 * of related counters. Samples for an i915 perf stream capturing OA metrics
 * will include a set of counter values packed in a compact HW specific format.
 * The OA unit supports a number of different packing formats which can be
 * selected by the user opening the stream. Perf has support for grouping
 * events, but each event in the group is configured, validated and
 * authenticated individually with separate system calls.
 *
 * i915 perf stream configurations are provided as an array of u64 (key,value)
 * pairs, instead of a fixed struct with multiple miscellaneous config members,
 * interleaved with event-type specific members.
 *
 * i915 perf doesn't support exposing metrics via an mmap'd circular buffer.
 * The supported metrics are being written to memory by the GPU unsynchronized
 * with the CPU, using HW specific packing formats for counter sets. Sometimes
 * the constraints on HW configuration require reports to be filtered before it
 * would be acceptable to expose them to unprivileged applications - to hide
 * the metrics of other processes/contexts. For these use cases a read() based
 * interface is a good fit, and provides an opportunity to filter data as it
 * gets copied from the GPU mapped buffers to userspace buffers.
 *
 *
 * Issues hit with first prototype based on Core Perf
 * ~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~
 *
 * The first prototype of this driver was based on the core perf
 * infrastructure, and while we did make that mostly work, with some changes to
 * perf, we found we were breaking or working around too many assumptions baked
 * into perf's currently cpu centric design.
 *
 * In the end we didn't see a clear benefit to making perf's implementation and
 * interface more complex by changing design assumptions while we knew we still
 * wouldn't be able to use any existing perf based userspace tools.
 *
 * Also considering the Gen specific nature of the Observability hardware and
 * how userspace will sometimes need to combine i915 perf OA metrics with
 * side-band OA data captured via MI_REPORT_PERF_COUNT commands; we're
 * expecting the interface to be used by a platform specific userspace such as
 * OpenGL or tools. This is to say; we aren't inherently missing out on having
 * a standard vendor/architecture agnostic interface by not using perf.
 *
 *
 * For posterity, in case we might re-visit trying to adapt core perf to be
 * better suited to exposing i915 metrics these were the main pain points we
 * hit:
 *
 * - The perf based OA PMU driver broke some significant design assumptions:
 *
 *   Existing perf pmus are used for profiling work on a cpu and we were
 *   introducing the idea of _IS_DEVICE pmus with different security
 *   implications, the need to fake cpu-related data (such as user/kernel
 *   registers) to fit with perf's current design, and adding _DEVICE records
 *   as a way to forward device-specific status records.
 *
 *   The OA unit writes reports of counters into a circular buffer, without
 *   involvement from the CPU, making our PMU driver the first of a kind.
 *
 *   Given the way we were periodically forward data from the GPU-mapped, OA
 *   buffer to perf's buffer, those bursts of sample writes looked to perf like
 *   we were sampling too fast and so we had to subvert its throttling checks.
 *
 *   Perf supports groups of counters and allows those to be read via
 *   transactions internally but transactions currently seem designed to be
 *   explicitly initiated from the cpu (say in response to a userspace read())
 *   and while we could pull a report out of the OA buffer we can't
 *   trigger a report from the cpu on demand.
 *
 *   Related to being report based; the OA counters are configured in HW as a
 *   set while perf generally expects counter configurations to be orthogonal.
 *   Although counters can be associated with a group leader as they are
 *   opened, there's no clear precedent for being able to provide group-wide
 *   configuration attributes (for example we want to let userspace choose the
 *   OA unit report format used to capture all counters in a set, or specify a
 *   GPU context to filter metrics on). We avoided using perf's grouping
 *   feature and forwarded OA reports to userspace via perf's 'raw' sample
 *   field. This suited our userspace well considering how coupled the counters
 *   are when dealing with normalizing. It would be inconvenient to split
 *   counters up into separate events, only to require userspace to recombine
 *   them. For Mesa it's also convenient to be forwarded raw, periodic reports
 *   for combining with the side-band raw reports it captures using
 *   MI_REPORT_PERF_COUNT commands.
 *
 *   - As a side note on perf's grouping feature; there was also some concern
 *     that using PERF_FORMAT_GROUP as a way to pack together counter values
 *     would quite drastically inflate our sample sizes, which would likely
 *     lower the effective sampling resolutions we could use when the available
 *     memory bandwidth is limited.
 *
 *     With the OA unit's report formats, counters are packed together as 32
 *     or 40bit values, with the largest report size being 256 bytes.
 *
 *     PERF_FORMAT_GROUP values are 64bit, but there doesn't appear to be a
 *     documented ordering to the values, implying PERF_FORMAT_ID must also be
 *     used to add a 64bit ID before each value; giving 16 bytes per counter.
 *
 *   Related to counter orthogonality; we can't time share the OA unit, while
 *   event scheduling is a central design idea within perf for allowing
 *   userspace to open + enable more events than can be configured in HW at any
 *   one time.  The OA unit is not designed to allow re-configuration while in
 *   use. We can't reconfigure the OA unit without losing internal OA unit
 *   state which we can't access explicitly to save and restore. Reconfiguring
 *   the OA unit is also relatively slow, involving ~100 register writes. From
 *   userspace Mesa also depends on a stable OA configuration when emitting
 *   MI_REPORT_PERF_COUNT commands and importantly the OA unit can't be
 *   disabled while there are outstanding MI_RPC commands lest we hang the
 *   command streamer.
 *
 *   The contents of sample records aren't extensible by device drivers (i.e.
 *   the sample_type bits). As an example; Sourab Gupta had been looking to
 *   attach GPU timestamps to our OA samples. We were shoehorning OA reports
 *   into sample records by using the 'raw' field, but it's tricky to pack more
 *   than one thing into this field because events/core.c currently only lets a
 *   pmu give a single raw data pointer plus len which will be copied into the
 *   ring buffer. To include more than the OA report we'd have to copy the
 *   report into an intermediate larger buffer. I'd been considering allowing a
 *   vector of data+len values to be specified for copying the raw data, but
 *   it felt like a kludge to being using the raw field for this purpose.
 *
 * - It felt like our perf based PMU was making some technical compromises
 *   just for the sake of using perf:
 *
 *   perf_event_open() requires events to either relate to a pid or a specific
 *   cpu core, while our device pmu related to neither.  Events opened with a
 *   pid will be automatically enabled/disabled according to the scheduling of
 *   that process - so not appropriate for us. When an event is related to a
 *   cpu id, perf ensures pmu methods will be invoked via an inter process
 *   interrupt on that core. To avoid invasive changes our userspace opened OA
 *   perf events for a specific cpu. This was workable but it meant the
 *   majority of the OA driver ran in atomic context, including all OA report
 *   forwarding, which wasn't really necessary in our case and seems to make
 *   our locking requirements somewhat complex as we handled the interaction
 *   with the rest of the i915 driver.
 */

#include <linux/anon_inodes.h>
#include <linux/nospec.h>
#include <linux/sizes.h>
#include <linux/uuid.h>

#include "gem/i915_gem_context.h"
#include "gem/i915_gem_internal.h"
#include "gt/intel_engine_pm.h"
#include "gt/intel_engine_regs.h"
#include "gt/intel_engine_user.h"
#include "gt/intel_execlists_submission.h"
#include "gt/intel_gpu_commands.h"
#include "gt/intel_gt.h"
#include "gt/intel_gt_clock_utils.h"
#include "gt/intel_gt_mcr.h"
#include "gt/intel_gt_print.h"
#include "gt/intel_gt_regs.h"
#include "gt/intel_lrc.h"
#include "gt/intel_lrc_reg.h"
#include "gt/intel_rc6.h"
#include "gt/intel_ring.h"
#include "gt/uc/intel_guc_slpc.h"

#include "i915_drv.h"
#include "i915_file_private.h"
#include "i915_perf.h"
#include "i915_perf_oa_regs.h"
#include "i915_reg.h"

/* HW requires this to be a power of two, between 128k and 16M, though driver
 * is currently generally designed assuming the largest 16M size is used such
 * that the overflow cases are unlikely in normal operation.
 */
#define OA_BUFFER_SIZE  SZ_16M

#define OA_TAKEN(tail, head) ((tail - head) & (OA_BUFFER_SIZE - 1))

/**
 * DOC: OA Tail Pointer Race
 *
 * There's a HW race condition between OA unit tail pointer register updates and
 * writes to memory whereby the tail pointer can sometimes get ahead of what's
 * been written out to the OA buffer so far (in terms of what's visible to the
 * CPU).
 *
 * Although this can be observed explicitly while copying reports to userspace
 * by checking for a zeroed report-id field in tail reports, we want to account
 * for this earlier, as part of the oa_buffer_check_unlocked to avoid lots of
 * redundant read() attempts.
 *
 * We workaround this issue in oa_buffer_check_unlocked() by reading the reports
 * in the OA buffer, starting from the tail reported by the HW until we find a
 * report with its first 2 dwords not 0 meaning its previous report is
 * completely in memory and ready to be read. Those dwords are also set to 0
 * once read and the whole buffer is cleared upon OA buffer initialization. The
 * first dword is the reason for this report while the second is the timestamp,
 * making the chances of having those 2 fields at 0 fairly unlikely. A more
 * detailed explanation is available in oa_buffer_check_unlocked().
 *
 * Most of the implementation details for this workaround are in
 * oa_buffer_check_unlocked() and _append_oa_reports()
 *
 * Note for posterity: previously the driver used to define an effective tail
 * pointer that lagged the real pointer by a 'tail margin' measured in bytes
 * derived from %OA_TAIL_MARGIN_NSEC and the configured sampling frequency.
 * This was flawed considering that the OA unit may also automatically generate
 * non-periodic reports (such as on context switch) or the OA unit may be
 * enabled without any periodic sampling.
 */
#define OA_TAIL_MARGIN_NSEC 100000ULL
#define INVALID_TAIL_PTR 0xffffffff

/* The default frequency for checking whether the OA unit has written new
 * reports to the circular OA buffer...
 */
#define DEFAULT_POLL_FREQUENCY_HZ 200
#define DEFAULT_POLL_PERIOD_NS (NSEC_PER_SEC / DEFAULT_POLL_FREQUENCY_HZ)

/* for sysctl proc_dointvec_minmax of dev.i915.perf_stream_paranoid */
static u32 i915_perf_stream_paranoid = true;

/* The maximum exponent the hardware accepts is 63 (essentially it selects one
 * of the 64bit timestamp bits to trigger reports from) but there's currently
 * no known use case for sampling as infrequently as once per 47 thousand years.
 *
 * Since the timestamps included in OA reports are only 32bits it seems
 * reasonable to limit the OA exponent where it's still possible to account for
 * overflow in OA report timestamps.
 */
#define OA_EXPONENT_MAX 31

#define INVALID_CTX_ID 0xffffffff

/* On Gen8+ automatically triggered OA reports include a 'reason' field... */
#define OAREPORT_REASON_MASK           0x3f
#define OAREPORT_REASON_MASK_EXTENDED  0x7f
#define OAREPORT_REASON_SHIFT          19
#define OAREPORT_REASON_TIMER          (1<<0)
#define OAREPORT_REASON_CTX_SWITCH     (1<<3)
#define OAREPORT_REASON_CLK_RATIO      (1<<5)

#define HAS_MI_SET_PREDICATE(i915) (GRAPHICS_VER_FULL(i915) >= IP_VER(12, 55))

/* For sysctl proc_dointvec_minmax of i915_oa_max_sample_rate
 *
 * The highest sampling frequency we can theoretically program the OA unit
 * with is always half the timestamp frequency: E.g. 6.25Mhz for Haswell.
 *
 * Initialized just before we register the sysctl parameter.
 */
static int oa_sample_rate_hard_limit;

/* Theoretically we can program the OA unit to sample every 160ns but don't
 * allow that by default unless root...
 *
 * The default threshold of 100000Hz is based on perf's similar
 * kernel.perf_event_max_sample_rate sysctl parameter.
 */
static u32 i915_oa_max_sample_rate = 100000;

/* XXX: beware if future OA HW adds new report formats that the current
 * code assumes all reports have a power-of-two size and ~(size - 1) can
 * be used as a mask to align the OA tail pointer.
 */
static const struct i915_oa_format oa_formats[I915_OA_FORMAT_MAX] = {
 [I915_OA_FORMAT_A13]     = { 0, 64 },
 [I915_OA_FORMAT_A29]     = { 1, 128 },
 [I915_OA_FORMAT_A13_B8_C8]  = { 2, 128 },
 /* A29_B8_C8 Disallowed as 192 bytes doesn't factor into buffer size */
 [I915_OA_FORMAT_B4_C8]     = { 4, 64 },
 [I915_OA_FORMAT_A45_B8_C8]  = { 5, 256 },
 [I915_OA_FORMAT_B4_C8_A16]  = { 6, 128 },
 [I915_OA_FORMAT_C4_B8]     = { 7, 64 },
 [I915_OA_FORMAT_A12]      = { 0, 64 },
 [I915_OA_FORMAT_A12_B8_C8]     = { 2, 128 },
 [I915_OA_FORMAT_A32u40_A4u32_B8_C8] = { 5, 256 },
 [I915_OAR_FORMAT_A32u40_A4u32_B8_C8]    = { 5, 256 },
 [I915_OA_FORMAT_A24u40_A14u32_B8_C8]    = { 5, 256 },
 [I915_OAM_FORMAT_MPEC8u64_B8_C8] = { 1, 192, TYPE_OAM, HDR_64_BIT },
 [I915_OAM_FORMAT_MPEC8u32_B8_C8] = { 2, 128, TYPE_OAM, HDR_64_BIT },
};

static const u32 mtl_oa_base[] = {
 [PERF_GROUP_OAM_SAMEDIA_0] = 0x393000,
};

#define SAMPLE_OA_REPORT      (1<<0)

/**
 * struct perf_open_properties - for validated properties given to open a stream
 * @sample_flags: `DRM_I915_PERF_PROP_SAMPLE_*` properties are tracked as flags
 * @single_context: Whether a single or all gpu contexts should be monitored
 * @hold_preemption: Whether the preemption is disabled for the filtered
 *                   context
 * @ctx_handle: A gem ctx handle for use with @single_context
 * @metrics_set: An ID for an OA unit metric set advertised via sysfs
 * @oa_format: An OA unit HW report format
 * @oa_periodic: Whether to enable periodic OA unit sampling
 * @oa_period_exponent: The OA unit sampling period is derived from this
 * @engine: The engine (typically rcs0) being monitored by the OA unit
 * @has_sseu: Whether @sseu was specified by userspace
 * @sseu: internal SSEU configuration computed either from the userspace
 *        specified configuration in the opening parameters or a default value
 *        (see get_default_sseu_config())
 * @poll_oa_period: The period in nanoseconds at which the CPU will check for OA
 * data availability
 *
 * As read_properties_unlocked() enumerates and validates the properties given
 * to open a stream of metrics the configuration is built up in the structure
 * which starts out zero initialized.
 */
struct perf_open_properties {
 u32 sample_flags;

 u64 single_context:1;
 u64 hold_preemption:1;
 u64 ctx_handle;

 /* OA sampling state */
 int metrics_set;
 int oa_format;
 bool oa_periodic;
 int oa_period_exponent;

 struct intel_engine_cs *engine;

 bool has_sseu;
 struct intel_sseu sseu;

 u64 poll_oa_period;
};

struct i915_oa_config_bo {
 struct llist_node node;

 struct i915_oa_config *oa_config;
 struct i915_vma *vma;
};

static struct ctl_table_header *sysctl_header;

static enum hrtimer_restart oa_poll_check_timer_cb(struct hrtimer *hrtimer);

void i915_oa_config_release(struct kref *ref)
{
 struct i915_oa_config *oa_config =
  container_of(ref, typeof(*oa_config), ref);

 kfree(oa_config->flex_regs);
 kfree(oa_config->b_counter_regs);
 kfree(oa_config->mux_regs);

 kfree_rcu(oa_config, rcu);
}

struct i915_oa_config *
i915_perf_get_oa_config(struct i915_perf *perf, int metrics_set)
{
 struct i915_oa_config *oa_config;

 rcu_read_lock();
 oa_config = idr_find(&perf->metrics_idr, metrics_set);
 if (oa_config)
  oa_config = i915_oa_config_get(oa_config);
 rcu_read_unlock();

 return oa_config;
}

static void free_oa_config_bo(struct i915_oa_config_bo *oa_bo)
{
 i915_oa_config_put(oa_bo->oa_config);
 i915_vma_put(oa_bo->vma);
 kfree(oa_bo);
}

static inline const
struct i915_perf_regs *__oa_regs(struct i915_perf_stream *stream)
{
 return &stream->engine->oa_group->regs;
}

static u32 gen12_oa_hw_tail_read(struct i915_perf_stream *stream)
{
 struct intel_uncore *uncore = stream->uncore;

 return intel_uncore_read(uncore, __oa_regs(stream)->oa_tail_ptr) &
        GEN12_OAG_OATAILPTR_MASK;
}

static u32 gen8_oa_hw_tail_read(struct i915_perf_stream *stream)
{
 struct intel_uncore *uncore = stream->uncore;

 return intel_uncore_read(uncore, GEN8_OATAILPTR) & GEN8_OATAILPTR_MASK;
}

static u32 gen7_oa_hw_tail_read(struct i915_perf_stream *stream)
{
 struct intel_uncore *uncore = stream->uncore;
 u32 oastatus1 = intel_uncore_read(uncore, GEN7_OASTATUS1);

 return oastatus1 & GEN7_OASTATUS1_TAIL_MASK;
}

#define oa_report_header_64bit(__s) \
 ((__s)->oa_buffer.format->header == HDR_64_BIT)

static u64 oa_report_id(struct i915_perf_stream *stream, void *report)
{
 return oa_report_header_64bit(stream) ? *(u64 *)report : *(u32 *)report;
}

static u64 oa_report_reason(struct i915_perf_stream *stream, void *report)
{
 return (oa_report_id(stream, report) >> OAREPORT_REASON_SHIFT) &
        (GRAPHICS_VER(stream->perf->i915) == 12 ?
  OAREPORT_REASON_MASK_EXTENDED :
  OAREPORT_REASON_MASK);
}

static void oa_report_id_clear(struct i915_perf_stream *stream, u32 *report)
{
 if (oa_report_header_64bit(stream))
  *(u64 *)report = 0;
 else
  *report = 0;
}

static bool oa_report_ctx_invalid(struct i915_perf_stream *stream, void *report)
{
 return !(oa_report_id(stream, report) &
        stream->perf->gen8_valid_ctx_bit);
}

static u64 oa_timestamp(struct i915_perf_stream *stream, void *report)
{
 return oa_report_header_64bit(stream) ?
  *((u64 *)report + 1) :
  *((u32 *)report + 1);
}

static void oa_timestamp_clear(struct i915_perf_stream *stream, u32 *report)
{
 if (oa_report_header_64bit(stream))
  *(u64 *)&report[2] = 0;
 else
  report[1] = 0;
}

static u32 oa_context_id(struct i915_perf_stream *stream, u32 *report)
{
 u32 ctx_id = oa_report_header_64bit(stream) ? report[4] : report[2];

 return ctx_id & stream->specific_ctx_id_mask;
}

static void oa_context_id_squash(struct i915_perf_stream *stream, u32 *report)
{
 if (oa_report_header_64bit(stream))
  report[4] = INVALID_CTX_ID;
 else
  report[2] = INVALID_CTX_ID;
}

/**
 * oa_buffer_check_unlocked - check for data and update tail ptr state
 * @stream: i915 stream instance
 *
 * This is either called via fops (for blocking reads in user ctx) or the poll
 * check hrtimer (atomic ctx) to check the OA buffer tail pointer and check
 * if there is data available for userspace to read.
 *
 * This function is central to providing a workaround for the OA unit tail
 * pointer having a race with respect to what data is visible to the CPU.
 * It is responsible for reading tail pointers from the hardware and giving
 * the pointers time to 'age' before they are made available for reading.
 * (See description of OA_TAIL_MARGIN_NSEC above for further details.)
 *
 * Besides returning true when there is data available to read() this function
 * also updates the tail in the oa_buffer object.
 *
 * Note: It's safe to read OA config state here unlocked, assuming that this is
 * only called while the stream is enabled, while the global OA configuration
 * can't be modified.
 *
 * Returns: %true if the OA buffer contains data, else %false
 */
static bool oa_buffer_check_unlocked(struct i915_perf_stream *stream)
{
 u32 gtt_offset = i915_ggtt_offset(stream->oa_buffer.vma);
 int report_size = stream->oa_buffer.format->size;
 u32 tail, hw_tail;
 unsigned long flags;
 bool pollin;
 u32 partial_report_size;

 /*
 * We have to consider the (unlikely) possibility that read() errors
 * could result in an OA buffer reset which might reset the head and
 * tail state.
 */
 spin_lock_irqsave(&stream->oa_buffer.ptr_lock, flags);

 hw_tail = stream->perf->ops.oa_hw_tail_read(stream);
 hw_tail -= gtt_offset;

 /*
 * The tail pointer increases in 64 byte increments, not in report_size
 * steps. Also the report size may not be a power of 2. Compute
 * potentially partially landed report in the OA buffer
 */
 partial_report_size = OA_TAKEN(hw_tail, stream->oa_buffer.tail);
 partial_report_size %= report_size;

 /* Subtract partial amount off the tail */
 hw_tail = OA_TAKEN(hw_tail, partial_report_size);

 tail = hw_tail;

 /*
 * Walk the stream backward until we find a report with report
 * id and timestamp not at 0. Since the circular buffer pointers
 * progress by increments of 64 bytes and that reports can be up
 * to 256 bytes long, we can't tell whether a report has fully
 * landed in memory before the report id and timestamp of the
 * following report have effectively landed.
 *
 * This is assuming that the writes of the OA unit land in
 * memory in the order they were written to.
 * If not : (╯°□°）╯︵ ┻━┻
 */
 while (OA_TAKEN(tail, stream->oa_buffer.tail) >= report_size) {
  void *report = stream->oa_buffer.vaddr + tail;

  if (oa_report_id(stream, report) ||
      oa_timestamp(stream, report))
   break;

  tail = (tail - report_size) & (OA_BUFFER_SIZE - 1);
 }

 if (OA_TAKEN(hw_tail, tail) > report_size &&
     __ratelimit(&stream->perf->tail_pointer_race))
  drm_notice(&stream->uncore->i915->drm,
      "unlanded report(s) head=0x%x tail=0x%x hw_tail=0x%x\n",
   stream->oa_buffer.head, tail, hw_tail);

 stream->oa_buffer.tail = tail;

 pollin = OA_TAKEN(stream->oa_buffer.tail,
     stream->oa_buffer.head) >= report_size;

 spin_unlock_irqrestore(&stream->oa_buffer.ptr_lock, flags);

 return pollin;
}

/**
 * append_oa_status - Appends a status record to a userspace read() buffer.
 * @stream: An i915-perf stream opened for OA metrics
 * @buf: destination buffer given by userspace
 * @count: the number of bytes userspace wants to read
 * @offset: (inout): the current position for writing into @buf
 * @type: The kind of status to report to userspace
 *
 * Writes a status record (such as `DRM_I915_PERF_RECORD_OA_REPORT_LOST`)
 * into the userspace read() buffer.
 *
 * The @buf @offset will only be updated on success.
 *
 * Returns: 0 on success, negative error code on failure.
 */
static int append_oa_status(struct i915_perf_stream *stream,
       char __user *buf,
       size_t count,
       size_t *offset,
       enum drm_i915_perf_record_type type)
{
 struct drm_i915_perf_record_header header = { type, 0, sizeof(header) };

 if ((count - *offset) < header.size)
  return -ENOSPC;

 if (copy_to_user(buf + *offset, &header, sizeof(header)))
  return -EFAULT;

 (*offset) += header.size;

 return 0;
}

/**
 * append_oa_sample - Copies single OA report into userspace read() buffer.
 * @stream: An i915-perf stream opened for OA metrics
 * @buf: destination buffer given by userspace
 * @count: the number of bytes userspace wants to read
 * @offset: (inout): the current position for writing into @buf
 * @report: A single OA report to (optionally) include as part of the sample
 *
 * The contents of a sample are configured through `DRM_I915_PERF_PROP_SAMPLE_*`
 * properties when opening a stream, tracked as `stream->sample_flags`. This
 * function copies the requested components of a single sample to the given
 * read() @buf.
 *
 * The @buf @offset will only be updated on success.
 *
 * Returns: 0 on success, negative error code on failure.
 */
static int append_oa_sample(struct i915_perf_stream *stream,
       char __user *buf,
       size_t count,
       size_t *offset,
       const u8 *report)
{
 int report_size = stream->oa_buffer.format->size;
 struct drm_i915_perf_record_header header;
 int report_size_partial;
 u8 *oa_buf_end;

 header.type = DRM_I915_PERF_RECORD_SAMPLE;
 header.pad = 0;
 header.size = stream->sample_size;

 if ((count - *offset) < header.size)
  return -ENOSPC;

 buf += *offset;
 if (copy_to_user(buf, &header, sizeof(header)))
  return -EFAULT;
 buf += sizeof(header);

 oa_buf_end = stream->oa_buffer.vaddr + OA_BUFFER_SIZE;
 report_size_partial = oa_buf_end - report;

 if (report_size_partial < report_size) {
  if (copy_to_user(buf, report, report_size_partial))
   return -EFAULT;
  buf += report_size_partial;

  if (copy_to_user(buf, stream->oa_buffer.vaddr,
     report_size - report_size_partial))
   return -EFAULT;
 } else if (copy_to_user(buf, report, report_size)) {
  return -EFAULT;
 }

 (*offset) += header.size;

 return 0;
}

/**
 * gen8_append_oa_reports - Copies all buffered OA reports into
 *     userspace read() buffer.
 * @stream: An i915-perf stream opened for OA metrics
 * @buf: destination buffer given by userspace
 * @count: the number of bytes userspace wants to read
 * @offset: (inout): the current position for writing into @buf
 *
 * Notably any error condition resulting in a short read (-%ENOSPC or
 * -%EFAULT) will be returned even though one or more records may
 * have been successfully copied. In this case it's up to the caller
 * to decide if the error should be squashed before returning to
 * userspace.
 *
 * Note: reports are consumed from the head, and appended to the
 * tail, so the tail chases the head?... If you think that's mad
 * and back-to-front you're not alone, but this follows the
 * Gen PRM naming convention.
 *
 * Returns: 0 on success, negative error code on failure.
 */
static int gen8_append_oa_reports(struct i915_perf_stream *stream,
      char __user *buf,
      size_t count,
      size_t *offset)
{
 struct intel_uncore *uncore = stream->uncore;
 int report_size = stream->oa_buffer.format->size;
 u8 *oa_buf_base = stream->oa_buffer.vaddr;
 u32 gtt_offset = i915_ggtt_offset(stream->oa_buffer.vma);
 u32 mask = (OA_BUFFER_SIZE - 1);
 size_t start_offset = *offset;
 unsigned long flags;
 u32 head, tail;
 int ret = 0;

 if (drm_WARN_ON(&uncore->i915->drm, !stream->enabled))
  return -EIO;

 spin_lock_irqsave(&stream->oa_buffer.ptr_lock, flags);

 head = stream->oa_buffer.head;
 tail = stream->oa_buffer.tail;

 spin_unlock_irqrestore(&stream->oa_buffer.ptr_lock, flags);

 /*
 * An out of bounds or misaligned head or tail pointer implies a driver
 * bug since we validate + align the tail pointers we read from the
 * hardware and we are in full control of the head pointer which should
 * only be incremented by multiples of the report size.
 */
 if (drm_WARN_ONCE(&uncore->i915->drm,
     head > OA_BUFFER_SIZE ||
     tail > OA_BUFFER_SIZE,
     "Inconsistent OA buffer pointers: head = %u, tail = %u\n",
     head, tail))
  return -EIO;


 for (/* none */;
      OA_TAKEN(tail, head);
      head = (head + report_size) & mask) {
  u8 *report = oa_buf_base + head;
  u32 *report32 = (void *)report;
  u32 ctx_id;
  u64 reason;

  /*
 * The reason field includes flags identifying what
 * triggered this specific report (mostly timer
 * triggered or e.g. due to a context switch).
 */
  reason = oa_report_reason(stream, report);
  ctx_id = oa_context_id(stream, report32);

  /*
 * Squash whatever is in the CTX_ID field if it's marked as
 * invalid to be sure we avoid false-positive, single-context
 * filtering below...
 *
 * Note: that we don't clear the valid_ctx_bit so userspace can
 * understand that the ID has been squashed by the kernel.
 *
 * Update:
 *
 * On XEHP platforms the behavior of context id valid bit has
 * changed compared to prior platforms. To describe this, we
 * define a few terms:
 *
 * context-switch-report: This is a report with the reason type
 * being context-switch. It is generated when a context switches
 * out.
 *
 * context-valid-bit: A bit that is set in the report ID field
 * to indicate that a valid context has been loaded.
 *
 * gpu-idle: A condition characterized by a
 * context-switch-report with context-valid-bit set to 0.
 *
 * On prior platforms, context-id-valid bit is set to 0 only
 * when GPU goes idle. In all other reports, it is set to 1.
 *
 * On XEHP platforms, context-valid-bit is set to 1 in a context
 * switch report if a new context switched in. For all other
 * reports it is set to 0.
 *
 * This change in behavior causes an issue with MMIO triggered
 * reports. MMIO triggered reports have the markers in the
 * context ID field and the context-valid-bit is 0. The logic
 * below to squash the context ID would render the report
 * useless since the user will not be able to find it in the OA
 * buffer. Since MMIO triggered reports exist only on XEHP,
 * we should avoid squashing these for XEHP platforms.
 */

  if (oa_report_ctx_invalid(stream, report) &&
      GRAPHICS_VER_FULL(stream->engine->i915) < IP_VER(12, 55)) {
   ctx_id = INVALID_CTX_ID;
   oa_context_id_squash(stream, report32);
  }

  /*
 * NB: For Gen 8 the OA unit no longer supports clock gating
 * off for a specific context and the kernel can't securely
 * stop the counters from updating as system-wide / global
 * values.
 *
 * Automatic reports now include a context ID so reports can be
 * filtered on the cpu but it's not worth trying to
 * automatically subtract/hide counter progress for other
 * contexts while filtering since we can't stop userspace
 * issuing MI_REPORT_PERF_COUNT commands which would still
 * provide a side-band view of the real values.
 *
 * To allow userspace (such as Mesa/GL_INTEL_performance_query)
 * to normalize counters for a single filtered context then it
 * needs be forwarded bookend context-switch reports so that it
 * can track switches in between MI_REPORT_PERF_COUNT commands
 * and can itself subtract/ignore the progress of counters
 * associated with other contexts. Note that the hardware
 * automatically triggers reports when switching to a new
 * context which are tagged with the ID of the newly active
 * context. To avoid the complexity (and likely fragility) of
 * reading ahead while parsing reports to try and minimize
 * forwarding redundant context switch reports (i.e. between
 * other, unrelated contexts) we simply elect to forward them
 * all.
 *
 * We don't rely solely on the reason field to identify context
 * switches since it's not-uncommon for periodic samples to
 * identify a switch before any 'context switch' report.
 */
  if (!stream->ctx ||
      stream->specific_ctx_id == ctx_id ||
      stream->oa_buffer.last_ctx_id == stream->specific_ctx_id ||
      reason & OAREPORT_REASON_CTX_SWITCH) {

   /*
 * While filtering for a single context we avoid
 * leaking the IDs of other contexts.
 */
   if (stream->ctx &&
       stream->specific_ctx_id != ctx_id) {
    oa_context_id_squash(stream, report32);
   }

   ret = append_oa_sample(stream, buf, count, offset,
            report);
   if (ret)
    break;

   stream->oa_buffer.last_ctx_id = ctx_id;
  }

  if (is_power_of_2(report_size)) {
   /*
 * Clear out the report id and timestamp as a means
 * to detect unlanded reports.
 */
   oa_report_id_clear(stream, report32);
   oa_timestamp_clear(stream, report32);
  } else {
   u8 *oa_buf_end = stream->oa_buffer.vaddr +
      OA_BUFFER_SIZE;
   u32 part = oa_buf_end - (u8 *)report32;

   /* Zero out the entire report */
   if (report_size <= part) {
    memset(report32, 0, report_size);
   } else {
    memset(report32, 0, part);
    memset(oa_buf_base, 0, report_size - part);
   }
  }
 }

 if (start_offset != *offset) {
  i915_reg_t oaheadptr;

  oaheadptr = GRAPHICS_VER(stream->perf->i915) == 12 ?
       __oa_regs(stream)->oa_head_ptr :
       GEN8_OAHEADPTR;

  spin_lock_irqsave(&stream->oa_buffer.ptr_lock, flags);

  /*
 * We removed the gtt_offset for the copy loop above, indexing
 * relative to oa_buf_base so put back here...
 */
  intel_uncore_write(uncore, oaheadptr,
       (head + gtt_offset) & GEN12_OAG_OAHEADPTR_MASK);
  stream->oa_buffer.head = head;

  spin_unlock_irqrestore(&stream->oa_buffer.ptr_lock, flags);
 }

 return ret;
}

/**
 * gen8_oa_read - copy status records then buffered OA reports
 * @stream: An i915-perf stream opened for OA metrics
 * @buf: destination buffer given by userspace
 * @count: the number of bytes userspace wants to read
 * @offset: (inout): the current position for writing into @buf
 *
 * Checks OA unit status registers and if necessary appends corresponding
 * status records for userspace (such as for a buffer full condition) and then
 * initiate appending any buffered OA reports.
 *
 * Updates @offset according to the number of bytes successfully copied into
 * the userspace buffer.
 *
 * NB: some data may be successfully copied to the userspace buffer
 * even if an error is returned, and this is reflected in the
 * updated @offset.
 *
 * Returns: zero on success or a negative error code
 */
static int gen8_oa_read(struct i915_perf_stream *stream,
   char __user *buf,
   size_t count,
   size_t *offset)
{
 struct intel_uncore *uncore = stream->uncore;
 u32 oastatus;
 i915_reg_t oastatus_reg;
 int ret;

 if (drm_WARN_ON(&uncore->i915->drm, !stream->oa_buffer.vaddr))
  return -EIO;

 oastatus_reg = GRAPHICS_VER(stream->perf->i915) == 12 ?
         __oa_regs(stream)->oa_status :
         GEN8_OASTATUS;

 oastatus = intel_uncore_read(uncore, oastatus_reg);

 /*
 * We treat OABUFFER_OVERFLOW as a significant error:
 *
 * Although theoretically we could handle this more gracefully
 * sometimes, some Gens don't correctly suppress certain
 * automatically triggered reports in this condition and so we
 * have to assume that old reports are now being trampled
 * over.
 *
 * Considering how we don't currently give userspace control
 * over the OA buffer size and always configure a large 16MB
 * buffer, then a buffer overflow does anyway likely indicate
 * that something has gone quite badly wrong.
 */
 if (oastatus & GEN8_OASTATUS_OABUFFER_OVERFLOW) {
  ret = append_oa_status(stream, buf, count, offset,
           DRM_I915_PERF_RECORD_OA_BUFFER_LOST);
  if (ret)
   return ret;

  drm_dbg(&stream->perf->i915->drm,
   "OA buffer overflow (exponent = %d): force restart\n",
   stream->period_exponent);

  stream->perf->ops.oa_disable(stream);
  stream->perf->ops.oa_enable(stream);

  /*
 * Note: .oa_enable() is expected to re-init the oabuffer and
 * reset GEN8_OASTATUS for us
 */
  oastatus = intel_uncore_read(uncore, oastatus_reg);
 }

 if (oastatus & GEN8_OASTATUS_REPORT_LOST) {
  ret = append_oa_status(stream, buf, count, offset,
           DRM_I915_PERF_RECORD_OA_REPORT_LOST);
  if (ret)
   return ret;

  intel_uncore_rmw(uncore, oastatus_reg,
     GEN8_OASTATUS_COUNTER_OVERFLOW |
     GEN8_OASTATUS_REPORT_LOST,
     IS_GRAPHICS_VER(uncore->i915, 8, 11) ?
     (GEN8_OASTATUS_HEAD_POINTER_WRAP |
      GEN8_OASTATUS_TAIL_POINTER_WRAP) : 0);
 }

 return gen8_append_oa_reports(stream, buf, count, offset);
}

/**
 * gen7_append_oa_reports - Copies all buffered OA reports into
 *     userspace read() buffer.
 * @stream: An i915-perf stream opened for OA metrics
 * @buf: destination buffer given by userspace
 * @count: the number of bytes userspace wants to read
 * @offset: (inout): the current position for writing into @buf
 *
 * Notably any error condition resulting in a short read (-%ENOSPC or
 * -%EFAULT) will be returned even though one or more records may
 * have been successfully copied. In this case it's up to the caller
 * to decide if the error should be squashed before returning to
 * userspace.
 *
 * Note: reports are consumed from the head, and appended to the
 * tail, so the tail chases the head?... If you think that's mad
 * and back-to-front you're not alone, but this follows the
 * Gen PRM naming convention.
 *
 * Returns: 0 on success, negative error code on failure.
 */
static int gen7_append_oa_reports(struct i915_perf_stream *stream,
      char __user *buf,
      size_t count,
      size_t *offset)
{
 struct intel_uncore *uncore = stream->uncore;
 int report_size = stream->oa_buffer.format->size;
 u8 *oa_buf_base = stream->oa_buffer.vaddr;
 u32 gtt_offset = i915_ggtt_offset(stream->oa_buffer.vma);
 u32 mask = (OA_BUFFER_SIZE - 1);
 size_t start_offset = *offset;
 unsigned long flags;
 u32 head, tail;
 int ret = 0;

 if (drm_WARN_ON(&uncore->i915->drm, !stream->enabled))
  return -EIO;

 spin_lock_irqsave(&stream->oa_buffer.ptr_lock, flags);

 head = stream->oa_buffer.head;
 tail = stream->oa_buffer.tail;

 spin_unlock_irqrestore(&stream->oa_buffer.ptr_lock, flags);

 /* An out of bounds or misaligned head or tail pointer implies a driver
 * bug since we validate + align the tail pointers we read from the
 * hardware and we are in full control of the head pointer which should
 * only be incremented by multiples of the report size (notably also
 * all a power of two).
 */
 if (drm_WARN_ONCE(&uncore->i915->drm,
     head > OA_BUFFER_SIZE || head % report_size ||
     tail > OA_BUFFER_SIZE || tail % report_size,
     "Inconsistent OA buffer pointers: head = %u, tail = %u\n",
     head, tail))
  return -EIO;


 for (/* none */;
      OA_TAKEN(tail, head);
      head = (head + report_size) & mask) {
  u8 *report = oa_buf_base + head;
  u32 *report32 = (void *)report;

  /* All the report sizes factor neatly into the buffer
 * size so we never expect to see a report split
 * between the beginning and end of the buffer.
 *
 * Given the initial alignment check a misalignment
 * here would imply a driver bug that would result
 * in an overrun.
 */
  if (drm_WARN_ON(&uncore->i915->drm,
    (OA_BUFFER_SIZE - head) < report_size)) {
   drm_err(&uncore->i915->drm,
    "Spurious OA head ptr: non-integral report offset\n");
   break;
  }

  /* The report-ID field for periodic samples includes
 * some undocumented flags related to what triggered
 * the report and is never expected to be zero so we
 * can check that the report isn't invalid before
 * copying it to userspace...
 */
  if (report32[0] == 0) {
   if (__ratelimit(&stream->perf->spurious_report_rs))
    drm_notice(&uncore->i915->drm,
        "Skipping spurious, invalid OA report\n");
   continue;
  }

  ret = append_oa_sample(stream, buf, count, offset, report);
  if (ret)
   break;

  /* Clear out the first 2 dwords as a mean to detect unlanded
 * reports.
 */
  report32[0] = 0;
  report32[1] = 0;
 }

 if (start_offset != *offset) {
  spin_lock_irqsave(&stream->oa_buffer.ptr_lock, flags);

  intel_uncore_write(uncore, GEN7_OASTATUS2,
       ((head + gtt_offset) & GEN7_OASTATUS2_HEAD_MASK) |
       GEN7_OASTATUS2_MEM_SELECT_GGTT);
  stream->oa_buffer.head = head;

  spin_unlock_irqrestore(&stream->oa_buffer.ptr_lock, flags);
 }

 return ret;
}

/**
 * gen7_oa_read - copy status records then buffered OA reports
 * @stream: An i915-perf stream opened for OA metrics
 * @buf: destination buffer given by userspace
 * @count: the number of bytes userspace wants to read
 * @offset: (inout): the current position for writing into @buf
 *
 * Checks Gen 7 specific OA unit status registers and if necessary appends
 * corresponding status records for userspace (such as for a buffer full
 * condition) and then initiate appending any buffered OA reports.
 *
 * Updates @offset according to the number of bytes successfully copied into
 * the userspace buffer.
 *
 * Returns: zero on success or a negative error code
 */
static int gen7_oa_read(struct i915_perf_stream *stream,
   char __user *buf,
   size_t count,
   size_t *offset)
{
 struct intel_uncore *uncore = stream->uncore;
 u32 oastatus1;
 int ret;

 if (drm_WARN_ON(&uncore->i915->drm, !stream->oa_buffer.vaddr))
  return -EIO;

 oastatus1 = intel_uncore_read(uncore, GEN7_OASTATUS1);

 /* XXX: On Haswell we don't have a safe way to clear oastatus1
 * bits while the OA unit is enabled (while the tail pointer
 * may be updated asynchronously) so we ignore status bits
 * that have already been reported to userspace.
 */
 oastatus1 &= ~stream->perf->gen7_latched_oastatus1;

 /* We treat OABUFFER_OVERFLOW as a significant error:
 *
 * - The status can be interpreted to mean that the buffer is
 *   currently full (with a higher precedence than OA_TAKEN()
 *   which will start to report a near-empty buffer after an
 *   overflow) but it's awkward that we can't clear the status
 *   on Haswell, so without a reset we won't be able to catch
 *   the state again.
 *
 * - Since it also implies the HW has started overwriting old
 *   reports it may also affect our sanity checks for invalid
 *   reports when copying to userspace that assume new reports
 *   are being written to cleared memory.
 *
 * - In the future we may want to introduce a flight recorder
 *   mode where the driver will automatically maintain a safe
 *   guard band between head/tail, avoiding this overflow
 *   condition, but we avoid the added driver complexity for
 *   now.
 */
 if (unlikely(oastatus1 & GEN7_OASTATUS1_OABUFFER_OVERFLOW)) {
  ret = append_oa_status(stream, buf, count, offset,
           DRM_I915_PERF_RECORD_OA_BUFFER_LOST);
  if (ret)
   return ret;

  drm_dbg(&stream->perf->i915->drm,
   "OA buffer overflow (exponent = %d): force restart\n",
   stream->period_exponent);

  stream->perf->ops.oa_disable(stream);
  stream->perf->ops.oa_enable(stream);

  oastatus1 = intel_uncore_read(uncore, GEN7_OASTATUS1);
 }

 if (unlikely(oastatus1 & GEN7_OASTATUS1_REPORT_LOST)) {
  ret = append_oa_status(stream, buf, count, offset,
           DRM_I915_PERF_RECORD_OA_REPORT_LOST);
  if (ret)
   return ret;
  stream->perf->gen7_latched_oastatus1 |=
   GEN7_OASTATUS1_REPORT_LOST;
 }

 return gen7_append_oa_reports(stream, buf, count, offset);
}

/**
 * i915_oa_wait_unlocked - handles blocking IO until OA data available
 * @stream: An i915-perf stream opened for OA metrics
 *
 * Called when userspace tries to read() from a blocking stream FD opened
 * for OA metrics. It waits until the hrtimer callback finds a non-empty
 * OA buffer and wakes us.
 *
 * Note: it's acceptable to have this return with some false positives
 * since any subsequent read handling will return -EAGAIN if there isn't
 * really data ready for userspace yet.
 *
 * Returns: zero on success or a negative error code
 */
static int i915_oa_wait_unlocked(struct i915_perf_stream *stream)
{
 /* We would wait indefinitely if periodic sampling is not enabled */
 if (!stream->periodic)
  return -EIO;

 return wait_event_interruptible(stream->poll_wq,
     oa_buffer_check_unlocked(stream));
}

/**
 * i915_oa_poll_wait - call poll_wait() for an OA stream poll()
 * @stream: An i915-perf stream opened for OA metrics
 * @file: An i915 perf stream file
 * @wait: poll() state table
 *
 * For handling userspace polling on an i915 perf stream opened for OA metrics,
 * this starts a poll_wait with the wait queue that our hrtimer callback wakes
 * when it sees data ready to read in the circular OA buffer.
 */
static void i915_oa_poll_wait(struct i915_perf_stream *stream,
         struct file *file,
         poll_table *wait)
{
 poll_wait(file, &stream->poll_wq, wait);
}

/**
 * i915_oa_read - just calls through to &i915_oa_ops->read
 * @stream: An i915-perf stream opened for OA metrics
 * @buf: destination buffer given by userspace
 * @count: the number of bytes userspace wants to read
 * @offset: (inout): the current position for writing into @buf
 *
 * Updates @offset according to the number of bytes successfully copied into
 * the userspace buffer.
 *
 * Returns: zero on success or a negative error code
 */
static int i915_oa_read(struct i915_perf_stream *stream,
   char __user *buf,
   size_t count,
   size_t *offset)
{
 return stream->perf->ops.read(stream, buf, count, offset);
}

static struct intel_context *oa_pin_context(struct i915_perf_stream *stream)
{
 struct i915_gem_engines_iter it;
 struct i915_gem_context *ctx = stream->ctx;
 struct intel_context *ce;
 struct i915_gem_ww_ctx ww;
 int err = -ENODEV;

 for_each_gem_engine(ce, i915_gem_context_lock_engines(ctx), it) {
  if (ce->engine != stream->engine) /* first match! */
   continue;

  err = 0;
  break;
 }
 i915_gem_context_unlock_engines(ctx);

 if (err)
  return ERR_PTR(err);

 i915_gem_ww_ctx_init(&ww, true);
retry:
 /*
 * As the ID is the gtt offset of the context's vma we
 * pin the vma to ensure the ID remains fixed.
 */
 err = intel_context_pin_ww(ce, &ww);
 if (err == -EDEADLK) {
  err = i915_gem_ww_ctx_backoff(&ww);
  if (!err)
   goto retry;
 }
 i915_gem_ww_ctx_fini(&ww);

 if (err)
  return ERR_PTR(err);

 stream->pinned_ctx = ce;
 return stream->pinned_ctx;
}

static int
__store_reg_to_mem(struct i915_request *rq, i915_reg_t reg, u32 ggtt_offset)
{
 u32 *cs, cmd;

 cmd = MI_STORE_REGISTER_MEM | MI_SRM_LRM_GLOBAL_GTT;
 if (GRAPHICS_VER(rq->i915) >= 8)
  cmd++;

 cs = intel_ring_begin(rq, 4);
 if (IS_ERR(cs))
  return PTR_ERR(cs);

 *cs++ = cmd;
 *cs++ = i915_mmio_reg_offset(reg);
 *cs++ = ggtt_offset;
 *cs++ = 0;

 intel_ring_advance(rq, cs);

 return 0;
}

static int
__read_reg(struct intel_context *ce, i915_reg_t reg, u32 ggtt_offset)
{
 struct i915_request *rq;
 int err;

 rq = i915_request_create(ce);
 if (IS_ERR(rq))
  return PTR_ERR(rq);

 i915_request_get(rq);

 err = __store_reg_to_mem(rq, reg, ggtt_offset);

 i915_request_add(rq);
 if (!err && i915_request_wait(rq, 0, HZ / 2) < 0)
  err = -ETIME;

 i915_request_put(rq);

 return err;
}

static int
gen12_guc_sw_ctx_id(struct intel_context *ce, u32 *ctx_id)
{
 struct i915_vma *scratch;
 u32 *val;
 int err;

 scratch = __vm_create_scratch_for_read_pinned(&ce->engine->gt->ggtt->vm, 4);
 if (IS_ERR(scratch))
  return PTR_ERR(scratch);

 err = i915_vma_sync(scratch);
 if (err)
  goto err_scratch;

 err = __read_reg(ce, RING_EXECLIST_STATUS_HI(ce->engine->mmio_base),
    i915_ggtt_offset(scratch));
 if (err)
  goto err_scratch;

 val = i915_gem_object_pin_map_unlocked(scratch->obj, I915_MAP_WB);
 if (IS_ERR(val)) {
  err = PTR_ERR(val);
  goto err_scratch;
 }

 *ctx_id = *val;
 i915_gem_object_unpin_map(scratch->obj);

err_scratch:
 i915_vma_unpin_and_release(&scratch, 0);
 return err;
}

/*
 * For execlist mode of submission, pick an unused context id
 * 0 - (NUM_CONTEXT_TAG -1) are used by other contexts
 * XXX_MAX_CONTEXT_HW_ID is used by idle context
 *
 * For GuC mode of submission read context id from the upper dword of the
 * EXECLIST_STATUS register. Note that we read this value only once and expect
 * that the value stays fixed for the entire OA use case. There are cases where
 * GuC KMD implementation may deregister a context to reuse it's context id, but
 * we prevent that from happening to the OA context by pinning it.
 */
static int gen12_get_render_context_id(struct i915_perf_stream *stream)
{
 u32 ctx_id, mask;
 int ret;

 if (intel_engine_uses_guc(stream->engine)) {
  ret = gen12_guc_sw_ctx_id(stream->pinned_ctx, &ctx_id);
  if (ret)
   return ret;

  mask = ((1U << GEN12_GUC_SW_CTX_ID_WIDTH) - 1) <<
   (GEN12_GUC_SW_CTX_ID_SHIFT - 32);
 } else if (GRAPHICS_VER_FULL(stream->engine->i915) >= IP_VER(12, 55)) {
  ctx_id = (XEHP_MAX_CONTEXT_HW_ID - 1) <<
   (XEHP_SW_CTX_ID_SHIFT - 32);

  mask = ((1U << XEHP_SW_CTX_ID_WIDTH) - 1) <<
   (XEHP_SW_CTX_ID_SHIFT - 32);
 } else {
  ctx_id = (GEN12_MAX_CONTEXT_HW_ID - 1) <<
    (GEN11_SW_CTX_ID_SHIFT - 32);

  mask = ((1U << GEN11_SW_CTX_ID_WIDTH) - 1) <<
   (GEN11_SW_CTX_ID_SHIFT - 32);
 }
 stream->specific_ctx_id = ctx_id & mask;
 stream->specific_ctx_id_mask = mask;

 return 0;
}

static bool oa_find_reg_in_lri(u32 *state, u32 reg, u32 *offset, u32 end)
{
 u32 idx = *offset;
 u32 len = min(MI_LRI_LEN(state[idx]) + idx, end);
 bool found = false;

 idx++;
 for (; idx < len; idx += 2) {
  if (state[idx] == reg) {
   found = true;
   break;
  }
 }

 *offset = idx;
 return found;
}

static u32 oa_context_image_offset(struct intel_context *ce, u32 reg)
{
 u32 offset, len = (ce->engine->context_size - PAGE_SIZE) / 4;
 u32 *state = ce->lrc_reg_state;

 if (drm_WARN_ON(&ce->engine->i915->drm, !state))
  return U32_MAX;

 for (offset = 0; offset < len; ) {
  if (IS_MI_LRI_CMD(state[offset])) {
   /*
 * We expect reg-value pairs in MI_LRI command, so
 * MI_LRI_LEN() should be even, if not, issue a warning.
 */
   drm_WARN_ON(&ce->engine->i915->drm,
        MI_LRI_LEN(state[offset]) & 0x1);

   if (oa_find_reg_in_lri(state, reg, &offset, len))
    break;
  } else {
   offset++;
  }
 }

 return offset < len ? offset : U32_MAX;
}

static int set_oa_ctx_ctrl_offset(struct intel_context *ce)
{
 i915_reg_t reg = GEN12_OACTXCONTROL(ce->engine->mmio_base);
 struct i915_perf *perf = &ce->engine->i915->perf;
 u32 offset = perf->ctx_oactxctrl_offset;

 /* Do this only once. Failure is stored as offset of U32_MAX */
 if (offset)
  goto exit;

 offset = oa_context_image_offset(ce, i915_mmio_reg_offset(reg));
 perf->ctx_oactxctrl_offset = offset;

 drm_dbg(&ce->engine->i915->drm,
  "%s oa ctx control at 0x%08x dword offset\n",
  ce->engine->name, offset);

exit:
 return offset && offset != U32_MAX ? 0 : -ENODEV;
}

static bool engine_supports_mi_query(struct intel_engine_cs *engine)
{
 return engine->class == RENDER_CLASS;
}

/**
 * oa_get_render_ctx_id - determine and hold ctx hw id
 * @stream: An i915-perf stream opened for OA metrics
 *
 * Determine the render context hw id, and ensure it remains fixed for the
 * lifetime of the stream. This ensures that we don't have to worry about
 * updating the context ID in OACONTROL on the fly.
 *
 * Returns: zero on success or a negative error code
 */
static int oa_get_render_ctx_id(struct i915_perf_stream *stream)
{
 struct intel_context *ce;
 int ret = 0;

 ce = oa_pin_context(stream);
 if (IS_ERR(ce))
  return PTR_ERR(ce);

 if (engine_supports_mi_query(stream->engine) &&
     HAS_LOGICAL_RING_CONTEXTS(stream->perf->i915)) {
  /*
 * We are enabling perf query here. If we don't find the context
 * offset here, just return an error.
 */
  ret = set_oa_ctx_ctrl_offset(ce);
  if (ret) {
   intel_context_unpin(ce);
   drm_err(&stream->perf->i915->drm,
    "Enabling perf query failed for %s\n",
    stream->engine->name);
   return ret;
  }
 }

 switch (GRAPHICS_VER(ce->engine->i915)) {
 case 7: {
  /*
 * On Haswell we don't do any post processing of the reports
 * and don't need to use the mask.
 */
  stream->specific_ctx_id = i915_ggtt_offset(ce->state);
  stream->specific_ctx_id_mask = 0;
  break;
 }

 case 8:
 case 9:
  if (intel_engine_uses_guc(ce->engine)) {
   /*
 * When using GuC, the context descriptor we write in
 * i915 is read by GuC and rewritten before it's
 * actually written into the hardware. The LRCA is
 * what is put into the context id field of the
 * context descriptor by GuC. Because it's aligned to
 * a page, the lower 12bits are always at 0 and
 * dropped by GuC. They won't be part of the context
 * ID in the OA reports, so squash those lower bits.
 */
   stream->specific_ctx_id = ce->lrc.lrca >> 12;

   /*
 * GuC uses the top bit to signal proxy submission, so
 * ignore that bit.
 */
   stream->specific_ctx_id_mask =
    (1U << (GEN8_CTX_ID_WIDTH - 1)) - 1;
  } else {
   stream->specific_ctx_id_mask =
    (1U << GEN8_CTX_ID_WIDTH) - 1;
   stream->specific_ctx_id = stream->specific_ctx_id_mask;
  }
  break;

 case 11:
 case 12:
  ret = gen12_get_render_context_id(stream);
  break;

 default:
  MISSING_CASE(GRAPHICS_VER(ce->engine->i915));
 }

 ce->tag = stream->specific_ctx_id;

 drm_dbg(&stream->perf->i915->drm,
  "filtering on ctx_id=0x%x ctx_id_mask=0x%x\n",
  stream->specific_ctx_id,
  stream->specific_ctx_id_mask);

 return ret;
}

/**
 * oa_put_render_ctx_id - counterpart to oa_get_render_ctx_id releases hold
 * @stream: An i915-perf stream opened for OA metrics
 *
 * In case anything needed doing to ensure the context HW ID would remain valid
 * for the lifetime of the stream, then that can be undone here.
 */
static void oa_put_render_ctx_id(struct i915_perf_stream *stream)
{
 struct intel_context *ce;

 ce = fetch_and_zero(&stream->pinned_ctx);
 if (ce) {
  ce->tag = 0; /* recomputed on next submission after parking */
  intel_context_unpin(ce);
 }

 stream->specific_ctx_id = INVALID_CTX_ID;
 stream->specific_ctx_id_mask = 0;
}

static void
free_oa_buffer(struct i915_perf_stream *stream)
{
 i915_vma_unpin_and_release(&stream->oa_buffer.vma,
       I915_VMA_RELEASE_MAP);

 stream->oa_buffer.vaddr = NULL;
}

static void
free_oa_configs(struct i915_perf_stream *stream)
{
 struct i915_oa_config_bo *oa_bo, *tmp;

 i915_oa_config_put(stream->oa_config);
 llist_for_each_entry_safe(oa_bo, tmp, stream->oa_config_bos.first, node)
  free_oa_config_bo(oa_bo);
}

static void
free_noa_wait(struct i915_perf_stream *stream)
{
 i915_vma_unpin_and_release(&stream->noa_wait, 0);
}

static bool engine_supports_oa(const struct intel_engine_cs *engine)
{
 return engine->oa_group;
}

static bool engine_supports_oa_format(struct intel_engine_cs *engine, int type)
{
 return engine->oa_group && engine->oa_group->type == type;
}

static void i915_oa_stream_destroy(struct i915_perf_stream *stream)
{
 struct i915_perf *perf = stream->perf;
 struct intel_gt *gt = stream->engine->gt;
 struct i915_perf_group *g = stream->engine->oa_group;
 int m;

 if (WARN_ON(stream != g->exclusive_stream))
  return;

 /*
 * Unset exclusive_stream first, it will be checked while disabling
 * the metric set on gen8+.
 *
 * See i915_oa_init_reg_state() and lrc_configure_all_contexts()
 */
 WRITE_ONCE(g->exclusive_stream, NULL);
 perf->ops.disable_metric_set(stream);

 free_oa_buffer(stream);

 intel_uncore_forcewake_put(stream->uncore, FORCEWAKE_ALL);
 intel_engine_pm_put(stream->engine);

 if (stream->ctx)
  oa_put_render_ctx_id(stream);

 free_oa_configs(stream);
 free_noa_wait(stream);

 m = ratelimit_state_get_miss(&perf->spurious_report_rs);
 if (m)
  gt_notice(gt, "%d spurious OA report notices suppressed due to ratelimiting\n", m);
}

static void gen7_init_oa_buffer(struct i915_perf_stream *stream)
{
 struct intel_uncore *uncore = stream->uncore;
 u32 gtt_offset = i915_ggtt_offset(stream->oa_buffer.vma);
 unsigned long flags;

 spin_lock_irqsave(&stream->oa_buffer.ptr_lock, flags);

 /* Pre-DevBDW: OABUFFER must be set with counters off,
 * before OASTATUS1, but after OASTATUS2
 */
 intel_uncore_write(uncore, GEN7_OASTATUS2, /* head */
      gtt_offset | GEN7_OASTATUS2_MEM_SELECT_GGTT);
 stream->oa_buffer.head = 0;

 intel_uncore_write(uncore, GEN7_OABUFFER, gtt_offset);

 intel_uncore_write(uncore, GEN7_OASTATUS1, /* tail */
      gtt_offset | OABUFFER_SIZE_16M);

 /* Mark that we need updated tail pointers to read from... */
 stream->oa_buffer.tail = 0;

 spin_unlock_irqrestore(&stream->oa_buffer.ptr_lock, flags);

 /* On Haswell we have to track which OASTATUS1 flags we've
 * already seen since they can't be cleared while periodic
 * sampling is enabled.
 */
 stream->perf->gen7_latched_oastatus1 = 0;

 /* NB: although the OA buffer will initially be allocated
 * zeroed via shmfs (and so this memset is redundant when
 * first allocating), we may re-init the OA buffer, either
 * when re-enabling a stream or in error/reset paths.
 *
 * The reason we clear the buffer for each re-init is for the
 * sanity check in gen7_append_oa_reports() that looks at the
 * report-id field to make sure it's non-zero which relies on
 * the assumption that new reports are being written to zeroed
 * memory...
 */
 memset(stream->oa_buffer.vaddr, 0, OA_BUFFER_SIZE);
}

static void gen8_init_oa_buffer(struct i915_perf_stream *stream)
{
 struct intel_uncore *uncore = stream->uncore;
 u32 gtt_offset = i915_ggtt_offset(stream->oa_buffer.vma);
 unsigned long flags;

 spin_lock_irqsave(&stream->oa_buffer.ptr_lock, flags);

 intel_uncore_write(uncore, GEN8_OASTATUS, 0);
 intel_uncore_write(uncore, GEN8_OAHEADPTR, gtt_offset);
 stream->oa_buffer.head = 0;

 intel_uncore_write(uncore, GEN8_OABUFFER_UDW, 0);

 /*
 * PRM says:
 *
 *  "This MMIO must be set before the OATAILPTR
 *  register and after the OAHEADPTR register. This is
 *  to enable proper functionality of the overflow
 *  bit."
 */
 intel_uncore_write(uncore, GEN8_OABUFFER, gtt_offset |
     OABUFFER_SIZE_16M | GEN8_OABUFFER_MEM_SELECT_GGTT);
 intel_uncore_write(uncore, GEN8_OATAILPTR, gtt_offset & GEN8_OATAILPTR_MASK);

 /* Mark that we need updated tail pointers to read from... */
 stream->oa_buffer.tail = 0;

 /*
 * Reset state used to recognise context switches, affecting which
 * reports we will forward to userspace while filtering for a single
 * context.
 */
 stream->oa_buffer.last_ctx_id = INVALID_CTX_ID;

 spin_unlock_irqrestore(&stream->oa_buffer.ptr_lock, flags);

 /*
 * NB: although the OA buffer will initially be allocated
 * zeroed via shmfs (and so this memset is redundant when
 * first allocating), we may re-init the OA buffer, either
 * when re-enabling a stream or in error/reset paths.
 *
 * The reason we clear the buffer for each re-init is for the
 * sanity check in gen8_append_oa_reports() that looks at the
 * reason field to make sure it's non-zero which relies on
 * the assumption that new reports are being written to zeroed
 * memory...
 */
 memset(stream->oa_buffer.vaddr, 0, OA_BUFFER_SIZE);
}

static void gen12_init_oa_buffer(struct i915_perf_stream *stream)
{
 struct intel_uncore *uncore = stream->uncore;
 u32 gtt_offset = i915_ggtt_offset(stream->oa_buffer.vma);
 unsigned long flags;

 spin_lock_irqsave(&stream->oa_buffer.ptr_lock, flags);

 intel_uncore_write(uncore, __oa_regs(stream)->oa_status, 0);
 intel_uncore_write(uncore, __oa_regs(stream)->oa_head_ptr,
      gtt_offset & GEN12_OAG_OAHEADPTR_MASK);
 stream->oa_buffer.head = 0;

 /*
 * PRM says:
 *
 *  "This MMIO must be set before the OATAILPTR
 *  register and after the OAHEADPTR register. This is
 *  to enable proper functionality of the overflow
 *  bit."
 */
 intel_uncore_write(uncore, __oa_regs(stream)->oa_buffer, gtt_offset |
      OABUFFER_SIZE_16M | GEN8_OABUFFER_MEM_SELECT_GGTT);
 intel_uncore_write(uncore, __oa_regs(stream)->oa_tail_ptr,
      gtt_offset & GEN12_OAG_OATAILPTR_MASK);

 /* Mark that we need updated tail pointers to read from... */
 stream->oa_buffer.tail = 0;

 /*
 * Reset state used to recognise context switches, affecting which
 * reports we will forward to userspace while filtering for a single
 * context.
 */
 stream->oa_buffer.last_ctx_id = INVALID_CTX_ID;

 spin_unlock_irqrestore(&stream->oa_buffer.ptr_lock, flags);

 /*
 * NB: although the OA buffer will initially be allocated
 * zeroed via shmfs (and so this memset is redundant when
 * first allocating), we may re-init the OA buffer, either
 * when re-enabling a stream or in error/reset paths.
 *
 * The reason we clear the buffer for each re-init is for the
 * sanity check in gen8_append_oa_reports() that looks at the
 * reason field to make sure it's non-zero which relies on
 * the assumption that new reports are being written to zeroed
 * memory...
 */
 memset(stream->oa_buffer.vaddr, 0,
        stream->oa_buffer.vma->size);
}

static int alloc_oa_buffer(struct i915_perf_stream *stream)
{
 struct drm_i915_private *i915 = stream->perf->i915;
 struct intel_gt *gt = stream->engine->gt;
 struct drm_i915_gem_object *bo;
 struct i915_vma *vma;
 int ret;

 if (drm_WARN_ON(&i915->drm, stream->oa_buffer.vma))
  return -ENODEV;

 BUILD_BUG_ON_NOT_POWER_OF_2(OA_BUFFER_SIZE);
 BUILD_BUG_ON(OA_BUFFER_SIZE < SZ_128K || OA_BUFFER_SIZE > SZ_16M);

 bo = i915_gem_object_create_shmem(stream->perf->i915, OA_BUFFER_SIZE);
 if (IS_ERR(bo)) {
  drm_err(&i915->drm, "Failed to allocate OA buffer\n");
  return PTR_ERR(bo);
 }

 i915_gem_object_set_cache_coherency(bo, I915_CACHE_LLC);

 /* PreHSW required 512K alignment, HSW requires 16M */
 vma = i915_vma_instance(bo, >->ggtt->vm, NULL);
 if (IS_ERR(vma)) {
  ret = PTR_ERR(vma);
  goto err_unref;
 }

 /*
 * PreHSW required 512K alignment.
 * HSW and onwards, align to requested size of OA buffer.
 */
 ret = i915_vma_pin(vma, 0, SZ_16M, PIN_GLOBAL | PIN_HIGH);
 if (ret) {
  gt_err(gt, "Failed to pin OA buffer %d\n", ret);
  goto err_unref;
 }

 stream->oa_buffer.vma = vma;

 stream->oa_buffer.vaddr =
  i915_gem_object_pin_map_unlocked(bo, I915_MAP_WB);
 if (IS_ERR(stream->oa_buffer.vaddr)) {
  ret = PTR_ERR(stream->oa_buffer.vaddr);
  goto err_unpin;
 }

 return 0;

err_unpin:
 __i915_vma_unpin(vma);

err_unref:
 i915_gem_object_put(bo);

 stream->oa_buffer.vaddr = NULL;
 stream->oa_buffer.vma = NULL;

 return ret;
}

static u32 *save_restore_register(struct i915_perf_stream *stream, u32 *cs,
      bool save, i915_reg_t reg, u32 offset,
      u32 dword_count)
{
 u32 cmd;
 u32 d;

 cmd = save ? MI_STORE_REGISTER_MEM : MI_LOAD_REGISTER_MEM;
 cmd |= MI_SRM_LRM_GLOBAL_GTT;
 if (GRAPHICS_VER(stream->perf->i915) >= 8)
  cmd++;

 for (d = 0; d < dword_count; d++) {
  *cs++ = cmd;
  *cs++ = i915_mmio_reg_offset(reg) + 4 * d;
  *cs++ = i915_ggtt_offset(stream->noa_wait) + offset + 4 * d;
  *cs++ = 0;
 }

 return cs;
}

static int alloc_noa_wait(struct i915_perf_stream *stream)
{
 struct drm_i915_private *i915 = stream->perf->i915;
 struct intel_gt *gt = stream->engine->gt;
 struct drm_i915_gem_object *bo;
 struct i915_vma *vma;
 const u64 delay_ticks = 0xffffffffffffffff -
  intel_gt_ns_to_clock_interval(to_gt(stream->perf->i915),
  atomic64_read(&stream->perf->noa_programming_delay));
 const u32 base = stream->engine->mmio_base;
#define CS_GPR(x) GEN8_RING_CS_GPR(base, x)
 u32 *batch, *ts0, *cs, *jump;
 struct i915_gem_ww_ctx ww;
 int ret, i;
 enum {
  START_TS,
  NOW_TS,
  DELTA_TS,
  JUMP_PREDICATE,
  DELTA_TARGET,
  N_CS_GPR
 };
 i915_reg_t mi_predicate_result = HAS_MI_SET_PREDICATE(i915) ?
       MI_PREDICATE_RESULT_2_ENGINE(base) :
       MI_PREDICATE_RESULT_1(RENDER_RING_BASE);

 /*
 * gt->scratch was being used to save/restore the GPR registers, but on
 * MTL the scratch uses stolen lmem. An MI_SRM to this memory region
 * causes an engine hang. Instead allocate an additional page here to
 * save/restore GPR registers
 */
 bo = i915_gem_object_create_internal(i915, 8192);
 if (IS_ERR(bo)) {
  drm_err(&i915->drm,
   "Failed to allocate NOA wait batchbuffer\n");
  return PTR_ERR(bo);
 }

 i915_gem_ww_ctx_init(&ww, true);
retry:
 ret = i915_gem_object_lock(bo, &ww);
 if (ret)
  goto out_ww;

 /*
 * We pin in GGTT because we jump into this buffer now because
 * multiple OA config BOs will have a jump to this address and it
 * needs to be fixed during the lifetime of the i915/perf stream.
 */
 vma = i915_vma_instance(bo, >->ggtt->vm, NULL);
 if (IS_ERR(vma)) {
  ret = PTR_ERR(vma);
  goto out_ww;
 }

 ret = i915_vma_pin_ww(vma, &ww, 0, 0, PIN_GLOBAL | PIN_HIGH);
 if (ret)
  goto out_ww;

 batch = cs = i915_gem_object_pin_map(bo, I915_MAP_WB);
 if (IS_ERR(batch)) {
  ret = PTR_ERR(batch);
  goto err_unpin;
 }

 stream->noa_wait = vma;

#define GPR_SAVE_OFFSET 4096
#define PREDICATE_SAVE_OFFSET 4160

 /* Save registers. */
 for (i = 0; i < N_CS_GPR; i++)
  cs = save_restore_register(
   stream, cs, true /* save */, CS_GPR(i),
   GPR_SAVE_OFFSET + 8 * i, 2);
 cs = save_restore_register(
  stream, cs, true /* save */, mi_predicate_result,
  PREDICATE_SAVE_OFFSET, 1);

 /* First timestamp snapshot location. */
 ts0 = cs;

 /*
 * Initial snapshot of the timestamp register to implement the wait.
 * We work with 32b values, so clear out the top 32b bits of the
 * register because the ALU works 64bits.
 */
 *cs++ = MI_LOAD_REGISTER_IMM(1);
 *cs++ = i915_mmio_reg_offset(CS_GPR(START_TS)) + 4;
 *cs++ = 0;
 *cs++ = MI_LOAD_REGISTER_REG | (3 - 2);
 *cs++ = i915_mmio_reg_offset(RING_TIMESTAMP(base));
 *cs++ = i915_mmio_reg_offset(CS_GPR(START_TS));

 /*
 * This is the location we're going to jump back into until the
 * required amount of time has passed.
 */
 jump = cs;

 /*
 * Take another snapshot of the timestamp register. Take care to clear
 * up the top 32bits of CS_GPR(1) as we're using it for other
 * operations below.
 */
 *cs++ = MI_LOAD_REGISTER_IMM(1);
 *cs++ = i915_mmio_reg_offset(CS_GPR(NOW_TS)) + 4;
 *cs++ = 0;
 *cs++ = MI_LOAD_REGISTER_REG | (3 - 2);
 *cs++ = i915_mmio_reg_offset(RING_TIMESTAMP(base));
 *cs++ = i915_mmio_reg_offset(CS_GPR(NOW_TS));

 /*
 * Do a diff between the 2 timestamps and store the result back into
 * CS_GPR(1).
 */
 *cs++ = MI_MATH(5);
 *cs++ = MI_MATH_LOAD(MI_MATH_REG_SRCA, MI_MATH_REG(NOW_TS));
 *cs++ = MI_MATH_LOAD(MI_MATH_REG_SRCB, MI_MATH_REG(START_TS));
 *cs++ = MI_MATH_SUB;
 *cs++ = MI_MATH_STORE(MI_MATH_REG(DELTA_TS), MI_MATH_REG_ACCU);
 *cs++ = MI_MATH_STORE(MI_MATH_REG(JUMP_PREDICATE), MI_MATH_REG_CF);

 /*
 * Transfer the carry flag (set to 1 if ts1 < ts0, meaning the
 * timestamp have rolled over the 32bits) into the predicate register
 * to be used for the predicated jump.
 */
 *cs++ = MI_LOAD_REGISTER_REG | (3 - 2);
 *cs++ = i915_mmio_reg_offset(CS_GPR(JUMP_PREDICATE));
 *cs++ = i915_mmio_reg_offset(mi_predicate_result);

 if (HAS_MI_SET_PREDICATE(i915))
  *cs++ = MI_SET_PREDICATE | 1;

 /* Restart from the beginning if we had timestamps roll over. */
 *cs++ = (GRAPHICS_VER(i915) < 8 ?
   MI_BATCH_BUFFER_START :
   MI_BATCH_BUFFER_START_GEN8) |
  MI_BATCH_PREDICATE;
 *cs++ = i915_ggtt_offset(vma) + (ts0 - batch) * 4;
 *cs++ = 0;

 if (HAS_MI_SET_PREDICATE(i915))
  *cs++ = MI_SET_PREDICATE;

 /*
 * Now add the diff between to previous timestamps and add it to :
 *      (((1 * << 64) - 1) - delay_ns)
 *
 * When the Carry Flag contains 1 this means the elapsed time is
 * longer than the expected delay, and we can exit the wait loop.
 */
 *cs++ = MI_LOAD_REGISTER_IMM(2);
 *cs++ = i915_mmio_reg_offset(CS_GPR(DELTA_TARGET));
 *cs++ = lower_32_bits(delay_ticks);
 *cs++ = i915_mmio_reg_offset(CS_GPR(DELTA_TARGET)) + 4;
 *cs++ = upper_32_bits(delay_ticks);

 *cs++ = MI_MATH(4);
 *cs++ = MI_MATH_LOAD(MI_MATH_REG_SRCA, MI_MATH_REG(DELTA_TS));
 *cs++ = MI_MATH_LOAD(MI_MATH_REG_SRCB, MI_MATH_REG(DELTA_TARGET));
 *cs++ = MI_MATH_ADD;
 *cs++ = MI_MATH_STOREINV(MI_MATH_REG(JUMP_PREDICATE), MI_MATH_REG_CF);

 *cs++ = MI_ARB_CHECK;

 /*
 * Transfer the result into the predicate register to be used for the
 * predicated jump.
 */
 *cs++ = MI_LOAD_REGISTER_REG | (3 - 2);
 *cs++ = i915_mmio_reg_offset(CS_GPR(JUMP_PREDICATE));
 *cs++ = i915_mmio_reg_offset(mi_predicate_result);

 if (HAS_MI_SET_PREDICATE(i915))
  *cs++ = MI_SET_PREDICATE | 1;

 /* Predicate the jump.  */
 *cs++ = (GRAPHICS_VER(i915) < 8 ?
   MI_BATCH_BUFFER_START :
   MI_BATCH_BUFFER_START_GEN8) |
  MI_BATCH_PREDICATE;
 *cs++ = i915_ggtt_offset(vma) + (jump - batch) * 4;
 *cs++ = 0;

 if (HAS_MI_SET_PREDICATE(i915))
  *cs++ = MI_SET_PREDICATE;

 /* Restore registers. */
 for (i = 0; i < N_CS_GPR; i++)
  cs = save_restore_register(
   stream, cs, false /* restore */, CS_GPR(i),
   GPR_SAVE_OFFSET + 8 * i, 2);
 cs = save_restore_register(
  stream, cs, false /* restore */, mi_predicate_result,
  PREDICATE_SAVE_OFFSET, 1);

 /* And return to the ring. */
 *cs++ = MI_BATCH_BUFFER_END;

 GEM_BUG_ON(cs - batch > PAGE_SIZE / sizeof(*batch));

 i915_gem_object_flush_map(bo);
 __i915_gem_object_release_map(bo);

 goto out_ww;

err_unpin:
 i915_vma_unpin_and_release(&vma, 0);
out_ww:
 if (ret == -EDEADLK) {
  ret = i915_gem_ww_ctx_backoff(&ww);
  if (!ret)
   goto retry;
 }
 i915_gem_ww_ctx_fini(&ww);
 if (ret)
  i915_gem_object_put(bo);
 return ret;
}

static u32 *write_cs_mi_lri(u32 *cs,
       const struct i915_oa_reg *reg_data,
       u32 n_regs)
{
 u32 i;

 for (i = 0; i < n_regs; i++) {
  if ((i % MI_LOAD_REGISTER_IMM_MAX_REGS) == 0) {
   u32 n_lri = min_t(u32,
       n_regs - i,
       MI_LOAD_REGISTER_IMM_MAX_REGS);

   *cs++ = MI_LOAD_REGISTER_IMM(n_lri);
  }
  *cs++ = i915_mmio_reg_offset(reg_data[i].addr);
  *cs++ = reg_data[i].value;
 }

 return cs;
}

static int num_lri_dwords(int num_regs)
{
 int count = 0;

 if (num_regs > 0) {
  count += DIV_ROUND_UP(num_regs, MI_LOAD_REGISTER_IMM_MAX_REGS);
  count += num_regs * 2;
 }

 return count;
}

static struct i915_oa_config_bo *
alloc_oa_config_buffer(struct i915_perf_stream *stream,
         struct i915_oa_config *oa_config)
{
 struct drm_i915_gem_object *obj;
 struct i915_oa_config_bo *oa_bo;
 struct i915_gem_ww_ctx ww;
 size_t config_length = 0;
 u32 *cs;
 int err;

 oa_bo = kzalloc(sizeof(*oa_bo), GFP_KERNEL);
 if (!oa_bo)
  return ERR_PTR(-ENOMEM);

 config_length += num_lri_dwords(oa_config->mux_regs_len);
 config_length += num_lri_dwords(oa_config->b_counter_regs_len);
 config_length += num_lri_dwords(oa_config->flex_regs_len);
 config_length += 3; /* MI_BATCH_BUFFER_START */
 config_length = ALIGN(sizeof(u32) * config_length, I915_GTT_PAGE_SIZE);

 obj = i915_gem_object_create_shmem(stream->perf->i915, config_length);
 if (IS_ERR(obj)) {
  err = PTR_ERR(obj);
  goto err_free;
 }

 i915_gem_ww_ctx_init(&ww, true);
retry:
 err = i915_gem_object_lock(obj, &ww);
 if (err)
  goto out_ww;

 cs = i915_gem_object_pin_map(obj, I915_MAP_WB);
 if (IS_ERR(cs)) {
  err = PTR_ERR(cs);
  goto out_ww;
 }

 cs = write_cs_mi_lri(cs,
        oa_config->mux_regs,
        oa_config->mux_regs_len);
 cs = write_cs_mi_lri(cs,
        oa_config->b_counter_regs,
        oa_config->b_counter_regs_len);
 cs = write_cs_mi_lri(cs,
        oa_config->flex_regs,
        oa_config->flex_regs_len);

 /* Jump into the active wait. */
 *cs++ = (GRAPHICS_VER(stream->perf->i915) < 8 ?
   MI_BATCH_BUFFER_START :
   MI_BATCH_BUFFER_START_GEN8);
 *cs++ = i915_ggtt_offset(stream->noa_wait);
 *cs++ = 0;

 i915_gem_object_flush_map(obj);
 __i915_gem_object_release_map(obj);

 oa_bo->vma = i915_vma_instance(obj,
           &stream->engine->gt->ggtt->vm,
           NULL);
 if (IS_ERR(oa_bo->vma)) {
  err = PTR_ERR(oa_bo->vma);
  goto out_ww;
 }

 oa_bo->oa_config = i915_oa_config_get(oa_config);
 llist_add(&oa_bo->node, &stream->oa_config_bos);

out_ww:
 if (err == -EDEADLK) {
  err = i915_gem_ww_ctx_backoff(&ww);
  if (!err)
   goto retry;
 }
 i915_gem_ww_ctx_fini(&ww);

 if (err)
  i915_gem_object_put(obj);
err_free:
 if (err) {
  kfree(oa_bo);
  return ERR_PTR(err);
 }
 return oa_bo;
}

static struct i915_vma *
get_oa_vma(struct i915_perf_stream *stream, struct i915_oa_config *oa_config)
{
 struct i915_oa_config_bo *oa_bo;

 /*
 * Look for the buffer in the already allocated BOs attached
 * to the stream.
 */
 llist_for_each_entry(oa_bo, stream->oa_config_bos.first, node) {
  if (oa_bo->oa_config == oa_config &&
      memcmp(oa_bo->oa_config->uuid,
      oa_config->uuid,
      sizeof(oa_config->uuid)) == 0)
   goto out;
 }

 oa_bo = alloc_oa_config_buffer(stream, oa_config);
 if (IS_ERR(oa_bo))
  return ERR_CAST(oa_bo);

out:
 return i915_vma_get(oa_bo->vma);
}

static int
emit_oa_config(struct i915_perf_stream *stream,
        struct i915_oa_config *oa_config,
        struct intel_context *ce,
        struct i915_active *active)
{
 struct i915_request *rq;
 struct i915_vma *vma;
 struct i915_gem_ww_ctx ww;
 int err;

 vma = get_oa_vma(stream, oa_config);
 if (IS_ERR(vma))
  return PTR_ERR(vma);

 i915_gem_ww_ctx_init(&ww, true);
retry:
 err = i915_gem_object_lock(vma->obj, &ww);
 if (err)
  goto err;

 err = i915_vma_pin_ww(vma, &ww, 0, 0, PIN_GLOBAL | PIN_HIGH);
 if (err)
  goto err;

 intel_engine_pm_get(ce->engine);
 rq = i915_request_create(ce);
 intel_engine_pm_put(ce->engine);
 if (IS_ERR(rq)) {
  err = PTR_ERR(rq);
  goto err_vma_unpin;
 }

 if (!IS_ERR_OR_NULL(active)) {
  /* After all individual context modifications */
  err = i915_request_await_active(rq, active,
      I915_ACTIVE_AWAIT_ACTIVE);
  if (err)
   goto err_add_request;

  err = i915_active_add_request(active, rq);
  if (err)
   goto err_add_request;
 }

 err = i915_vma_move_to_active(vma, rq, 0);
 if (err)
  goto err_add_request;

 err = rq->engine->emit_bb_start(rq,
     i915_vma_offset(vma), 0,
     I915_DISPATCH_SECURE);
 if (err)
  goto err_add_request;

err_add_request:
 i915_request_add(rq);
err_vma_unpin:
 i915_vma_unpin(vma);
err:
 if (err == -EDEADLK) {
  err = i915_gem_ww_ctx_backoff(&ww);
  if (!err)
   goto retry;
 }

 i915_gem_ww_ctx_fini(&ww);
 i915_vma_put(vma);
 return err;
}

static struct intel_context *oa_context(struct i915_perf_stream *stream)
{
 return stream->pinned_ctx ?: stream->engine->kernel_context;
}

static int
hsw_enable_metric_set(struct i915_perf_stream *stream,
        struct i915_active *active)
{
 struct intel_uncore *uncore = stream->uncore;

 /*
 * PRM:
 *
 * OA unit is using “crclk” for its functionality. When trunk
 * level clock gating takes place, OA clock would be gated,
 * unable to count the events from non-render clock domain.
 * Render clock gating must be disabled when OA is enabled to
 * count the events from non-render domain. Unit level clock
 * gating for RCS should also be disabled.
 */
 intel_uncore_rmw(uncore, GEN7_MISCCPCTL,
    GEN7_DOP_CLOCK_GATE_ENABLE, 0);
 intel_uncore_rmw(uncore, GEN6_UCGCTL1,
    0, GEN6_CSUNIT_CLOCK_GATE_DISABLE);

 return emit_oa_config(stream,
         stream->oa_config, oa_context(stream),
         active);
}

static void hsw_disable_metric_set(struct i915_perf_stream *stream)
{
 struct intel_uncore *uncore = stream->uncore;

 intel_uncore_rmw(uncore, GEN6_UCGCTL1,
    GEN6_CSUNIT_CLOCK_GATE_DISABLE, 0);
 intel_uncore_rmw(uncore, GEN7_MISCCPCTL,
    0, GEN7_DOP_CLOCK_GATE_ENABLE);

 intel_uncore_rmw(uncore, GDT_CHICKEN_BITS, GT_NOA_ENABLE, 0);
}

static u32 oa_config_flex_reg(const struct i915_oa_config *oa_config,
         i915_reg_t reg)
{
 u32 mmio = i915_mmio_reg_offset(reg);
 int i;

 /*
 * This arbitrary default will select the 'EU FPU0 Pipeline
 * Active' event. In the future it's anticipated that there
 * will be an explicit 'No Event' we can select, but not yet...
 */
 if (!oa_config)
  return 0;

 for (i = 0; i < oa_config->flex_regs_len; i++) {
  if (i915_mmio_reg_offset(oa_config->flex_regs[i].addr) == mmio)
   return oa_config->flex_regs[i].value;
 }

 return 0;
}
/*
 * NB: It must always remain pointer safe to run this even if the OA unit
 * has been disabled.
 *
 * It's fine to put out-of-date values into these per-context registers
 * in the case that the OA unit has been disabled.
 */
static void
gen8_update_reg_state_unlocked(const struct intel_context *ce,
          const struct i915_perf_stream *stream)
{
 u32 ctx_oactxctrl = stream->perf->ctx_oactxctrl_offset;
 u32 ctx_flexeu0 = stream->perf->ctx_flexeu0_offset;
 /* The MMIO offsets for Flex EU registers aren't contiguous */
 static const i915_reg_t flex_regs[] = {
  EU_PERF_CNTL0,
  EU_PERF_CNTL1,
  EU_PERF_CNTL2,
  EU_PERF_CNTL3,
  EU_PERF_CNTL4,
  EU_PERF_CNTL5,
  EU_PERF_CNTL6,
 };
 u32 *reg_state = ce->lrc_reg_state;
 int i;

 reg_state[ctx_oactxctrl + 1] =
  (stream->period_exponent << GEN8_OA_TIMER_PERIOD_SHIFT) |
  (stream->periodic ? GEN8_OA_TIMER_ENABLE : 0) |
  GEN8_OA_COUNTER_RESUME;

 for (i = 0; i < ARRAY_SIZE(flex_regs); i++)
  reg_state[ctx_flexeu0 + i * 2 + 1] =
   oa_config_flex_reg(stream->oa_config, flex_regs[i]);
}

struct flex {
 i915_reg_t reg;
 u32 offset;
 u32 value;
};

static int
gen8_store_flex(struct i915_request *rq,
  struct intel_context *ce,
  const struct flex *flex, unsigned int count)
{
 u32 offset;
 u32 *cs;

 cs = intel_ring_begin(rq, 4 * count);
 if (IS_ERR(cs))
  return PTR_ERR(cs);

 offset = i915_ggtt_offset(ce->state) + LRC_STATE_OFFSET;
 do {
  *cs++ = MI_STORE_DWORD_IMM_GEN4 | MI_USE_GGTT;
  *cs++ = offset + flex->offset * sizeof(u32);
  *cs++ = 0;
  *cs++ = flex->value;
 } while (flex++, --count);

 intel_ring_advance(rq, cs);

 return 0;
}

static int
gen8_load_flex(struct i915_request *rq,
        struct intel_context *ce,
        const struct flex *flex, unsigned int count)
{
 u32 *cs;

 GEM_BUG_ON(!count || count > 63);

 cs = intel_ring_begin(rq, 2 * count + 2);
 if (IS_ERR(cs))
  return PTR_ERR(cs);

 *cs++ = MI_LOAD_REGISTER_IMM(count);
 do {
  *cs++ = i915_mmio_reg_offset(flex->reg);
  *cs++ = flex->value;
 } while (flex++, --count);
 *cs++ = MI_NOOP;

 intel_ring_advance(rq, cs);

 return 0;
}

static int gen8_modify_context(struct intel_context *ce,
          const struct flex *flex, unsigned int count)
{
 struct i915_request *rq;
 int err;

 rq = intel_engine_create_kernel_request(ce->engine);
 if (IS_ERR(rq))
  return PTR_ERR(rq);

 /* Serialise with the remote context */
 err = intel_context_prepare_remote_request(ce, rq);
 if (err == 0)
  err = gen8_store_flex(rq, ce, flex, count);

 i915_request_add(rq);
 return err;
}

static int
gen8_modify_self(struct intel_context *ce,
   const struct flex *flex, unsigned int count,
   struct i915_active *active)
{
 struct i915_request *rq;
 int err;

 intel_engine_pm_get(ce->engine);
 rq = i915_request_create(ce);
 intel_engine_pm_put(ce->engine);
 if (IS_ERR(rq))
  return PTR_ERR(rq);

 if (!IS_ERR_OR_NULL(active)) {
  err = i915_active_add_request(active, rq);
  if (err)
   goto err_add_request;
 }

 err = gen8_load_flex(rq, ce, flex, count);
 if (err)
  goto err_add_request;

err_add_request:
 i915_request_add(rq);
 return err;
}

static int gen8_configure_context(struct i915_perf_stream *stream,
      struct i915_gem_context *ctx,
      struct flex *flex, unsigned int count)
{
 struct i915_gem_engines_iter it;
 struct intel_context *ce;
 int err = 0;

 for_each_gem_engine(ce, i915_gem_context_lock_engines(ctx), it) {
  GEM_BUG_ON(ce == ce->engine->kernel_context);

  if (ce->engine->class != RENDER_CLASS)
   continue;

  /* Otherwise OA settings will be set upon first use */
  if (!intel_context_pin_if_active(ce))
   continue;

  flex->value = intel_sseu_make_rpcs(ce->engine->gt, &ce->sseu);
  err = gen8_modify_context(ce, flex, count);

  intel_context_unpin(ce);
  if (err)
   break;
 }
 i915_gem_context_unlock_engines(ctx);

 return err;
}

static int gen12_configure_oar_context(struct i915_perf_stream *stream,
           struct i915_active *active)
{
 int err;
 struct intel_context *ce = stream->pinned_ctx;
 u32 format = stream->oa_buffer.format->format;
 u32 offset = stream->perf->ctx_oactxctrl_offset;
 struct flex regs_context[] = {
  {
   GEN8_OACTXCONTROL,
   offset + 1,
   active ? GEN8_OA_COUNTER_RESUME : 0,
  },
 };
 /* Offsets in regs_lri are not used since this configuration is only
 * applied using LRI. Initialize the correct offsets for posterity.
 */
#define GEN12_OAR_OACONTROL_OFFSET 0x5B0
 struct flex regs_lri[] = {
  {
   GEN12_OAR_OACONTROL,
   GEN12_OAR_OACONTROL_OFFSET + 1,
   (format << GEN12_OAR_OACONTROL_COUNTER_FORMAT_SHIFT) |
   (active ? GEN12_OAR_OACONTROL_COUNTER_ENABLE : 0)
  },
  {
   RING_CONTEXT_CONTROL(ce->engine->mmio_base),
   CTX_CONTEXT_CONTROL,
   _MASKED_FIELD(GEN12_CTX_CTRL_OAR_CONTEXT_ENABLE,
          active ?
          GEN12_CTX_CTRL_OAR_CONTEXT_ENABLE :
          0)
  },
 };

 /* Modify the context image of pinned context with regs_context */
 err = intel_context_lock_pinned(ce);
 if (err)
  return err;

 err = gen8_modify_context(ce, regs_context,
      ARRAY_SIZE(regs_context));
 intel_context_unlock_pinned(ce);
 if (err)
  return err;

 /* Apply regs_lri using LRI with pinned context */
 return gen8_modify_self(ce, regs_lri, ARRAY_SIZE(regs_lri), active);
}

/*
 * Manages updating the per-context aspects of the OA stream
 * configuration across all contexts.
 *
 * The awkward consideration here is that OACTXCONTROL controls the
 * exponent for periodic sampling which is primarily used for system
 * wide profiling where we'd like a consistent sampling period even in
 * the face of context switches.
 *
 * Our approach of updating the register state context (as opposed to
 * say using a workaround batch buffer) ensures that the hardware
 * won't automatically reload an out-of-date timer exponent even
 * transiently before a WA BB could be parsed.
 *
 * This function needs to:
 * - Ensure the currently running context's per-context OA state is
 *   updated
 * - Ensure that all existing contexts will have the correct per-context
 *   OA state if they are scheduled for use.
 * - Ensure any new contexts will be initialized with the correct
 *   per-context OA state.
 *
 * Note: it's only the RCS/Render context that has any OA state.
 * Note: the first flex register passed must always be R_PWR_CLK_STATE
 */
static int
oa_configure_all_contexts(struct i915_perf_stream *stream,
     struct flex *regs,
     size_t num_regs,
     struct i915_active *active)
{
 struct drm_i915_private *i915 = stream->perf->i915;
 struct intel_engine_cs *engine;
 struct intel_gt *gt = stream->engine->gt;
 struct i915_gem_context *ctx, *cn;
 int err;

 lockdep_assert_held(>->perf.lock);

 /*
 * The OA register config is setup through the context image. This image
 * might be written to by the GPU on context switch (in particular on
 * lite-restore). This means we can't safely update a context's image,
 * if this context is scheduled/submitted to run on the GPU.
 *
 * We could emit the OA register config through the batch buffer but
 * this might leave small interval of time where the OA unit is
 * configured at an invalid sampling period.
 *
 * Note that since we emit all requests from a single ring, there
 * is still an implicit global barrier here that may cause a high
 * priority context to wait for an otherwise independent low priority
 * context. Contexts idle at the time of reconfiguration are not
 * trapped behind the barrier.
 */
 spin_lock(&i915->gem.contexts.lock);
 list_for_each_entry_safe(ctx, cn, &i915->gem.contexts.list, link) {
  if (!kref_get_unless_zero(&ctx->ref))
   continue;

  spin_unlock(&i915->gem.contexts.lock);

  err = gen8_configure_context(stream, ctx, regs, num_regs);
  if (err) {
   i915_gem_context_put(ctx);
   return err;
  }

  spin_lock(&i915->gem.contexts.lock);
  list_safe_reset_next(ctx, cn, link);
  i915_gem_context_put(ctx);
 }
 spin_unlock(&i915->gem.contexts.lock);

 /*
 * After updating all other contexts, we need to modify ourselves.
 * If we don't modify the kernel_context, we do not get events while
 * idle.
 */
 for_each_uabi_engine(engine, i915) {
  struct intel_context *ce = engine->kernel_context;

  if (engine->class != RENDER_CLASS)
   continue;

  regs[0].value = intel_sseu_make_rpcs(engine->gt, &ce->sseu);

  err = gen8_modify_self(ce, regs, num_regs, active);
  if (err)
   return err;
 }

 return 0;
}

static int
lrc_configure_all_contexts(struct i915_perf_stream *stream,
      const struct i915_oa_config *oa_config,
      struct i915_active *active)
{
 u32 ctx_oactxctrl = stream->perf->ctx_oactxctrl_offset;
 /* The MMIO offsets for Flex EU registers aren't contiguous */
 const u32 ctx_flexeu0 = stream->perf->ctx_flexeu0_offset;
#define ctx_flexeuN(N) (ctx_flexeu0 + 2 * (N) + 1)
 struct flex regs[] = {
  {
   GEN8_R_PWR_CLK_STATE(RENDER_RING_BASE),
   CTX_R_PWR_CLK_STATE,
  },
  {
   GEN8_OACTXCONTROL,
   ctx_oactxctrl + 1,
  },
  { EU_PERF_CNTL0, ctx_flexeuN(0) },
  { EU_PERF_CNTL1, ctx_flexeuN(1) },
  { EU_PERF_CNTL2, ctx_flexeuN(2) },
  { EU_PERF_CNTL3, ctx_flexeuN(3) },
  { EU_PERF_CNTL4, ctx_flexeuN(4) },
  { EU_PERF_CNTL5, ctx_flexeuN(5) },
  { EU_PERF_CNTL6, ctx_flexeuN(6) },
 };
#undef ctx_flexeuN
 int i;

 regs[1].value =
  (stream->period_exponent << GEN8_OA_TIMER_PERIOD_SHIFT) |
  (stream->periodic ? GEN8_OA_TIMER_ENABLE : 0) |
  GEN8_OA_COUNTER_RESUME;

 for (i = 2; i < ARRAY_SIZE(regs); i++)
  regs[i].value = oa_config_flex_reg(oa_config, regs[i].reg);

 return oa_configure_all_contexts(stream,
      regs, ARRAY_SIZE(regs),
      active);
}

static int
gen8_enable_metric_set(struct i915_perf_stream *stream,
         struct i915_active *active)
{
 struct intel_uncore *uncore = stream->uncore;
 struct i915_oa_config *oa_config = stream->oa_config;
 int ret;

 /*
 * We disable slice/unslice clock ratio change reports on SKL since
 * they are too noisy. The HW generates a lot of redundant reports
 * where the ratio hasn't really changed causing a lot of redundant
 * work to processes and increasing the chances we'll hit buffer
 * overruns.
 *
 * Although we don't currently use the 'disable overrun' OABUFFER
 * feature it's worth noting that clock ratio reports have to be
 * disabled before considering to use that feature since the HW doesn't
 * correctly block these reports.
 *
 * Currently none of the high-level metrics we have depend on knowing
 * this ratio to normalize.
 *
 * Note: This register is not power context saved and restored, but
 * that's OK considering that we disable RC6 while the OA unit is
 * enabled.
 *
 * The _INCLUDE_CLK_RATIO bit allows the slice/unslice frequency to
 * be read back from automatically triggered reports, as part of the
 * RPT_ID field.
 */
 if (IS_GRAPHICS_VER(stream->perf->i915, 9, 11)) {
  intel_uncore_write(uncore, GEN8_OA_DEBUG,
       _MASKED_BIT_ENABLE(GEN9_OA_DEBUG_DISABLE_CLK_RATIO_REPORTS |
            GEN9_OA_DEBUG_INCLUDE_CLK_RATIO));
 }

 /*
 * Update all contexts prior writing the mux configurations as we need
 * to make sure all slices/subslices are ON before writing to NOA
 * registers.
 */
 ret = lrc_configure_all_contexts(stream, oa_config, active);
 if (ret)
  return ret;

 return emit_oa_config(stream,
         stream->oa_config, oa_context(stream),
         active);
}

static u32 oag_report_ctx_switches(const struct i915_perf_stream *stream)
{
 return _MASKED_FIELD(GEN12_OAG_OA_DEBUG_DISABLE_CTX_SWITCH_REPORTS,
        (stream->sample_flags & SAMPLE_OA_REPORT) ?
        0 : GEN12_OAG_OA_DEBUG_DISABLE_CTX_SWITCH_REPORTS);
}

static int
gen12_enable_metric_set(struct i915_perf_stream *stream,
   struct i915_active *active)
{
 struct drm_i915_private *i915 = stream->perf->i915;
 struct intel_uncore *uncore = stream->uncore;
 bool periodic = stream->periodic;
 u32 period_exponent = stream->period_exponent;
 u32 sqcnt1;
 int ret;

 /*
 * Wa_1508761755
 * EU NOA signals behave incorrectly if EU clock gating is enabled.
 * Disable thread stall DOP gating and EU DOP gating.
 */
 if (IS_DG2(i915)) {
  intel_gt_mcr_multicast_write(uncore->gt, GEN8_ROW_CHICKEN,
          _MASKED_BIT_ENABLE(STALL_DOP_GATING_DISABLE));
  intel_uncore_write(uncore, GEN7_ROW_CHICKEN2,
       _MASKED_BIT_ENABLE(GEN12_DISABLE_DOP_GATING));
 }

 intel_uncore_write(uncore, __oa_regs(stream)->oa_debug,
      /* Disable clk ratio reports, like previous Gens. */
      _MASKED_BIT_ENABLE(GEN12_OAG_OA_DEBUG_DISABLE_CLK_RATIO_REPORTS |
           GEN12_OAG_OA_DEBUG_INCLUDE_CLK_RATIO) |
      /*
    * If the user didn't require OA reports, instruct
    * the hardware not to emit ctx switch reports.
    */
      oag_report_ctx_switches(stream));

 intel_uncore_write(uncore, __oa_regs(stream)->oa_ctx_ctrl, periodic ?
      (GEN12_OAG_OAGLBCTXCTRL_COUNTER_RESUME |
       GEN12_OAG_OAGLBCTXCTRL_TIMER_ENABLE |
       (period_exponent << GEN12_OAG_OAGLBCTXCTRL_TIMER_PERIOD_SHIFT))
       : 0);

 /*
 * Initialize Super Queue Internal Cnt Register
 * Set PMON Enable in order to collect valid metrics.
 * Enable bytes per clock reporting in OA.
 */
 sqcnt1 = GEN12_SQCNT1_PMON_ENABLE |
   (HAS_OA_BPC_REPORTING(i915) ? GEN12_SQCNT1_OABPC : 0);

 intel_uncore_rmw(uncore, GEN12_SQCNT1, 0, sqcnt1);

 /*
 * For Gen12, performance counters are context
 * saved/restored. Only enable it for the context that
 * requested this.
 */
 if (stream->ctx) {
  ret = gen12_configure_oar_context(stream, active);
  if (ret)
   return ret;
 }

 return emit_oa_config(stream,
         stream->oa_config, oa_context(stream),
         active);
}

static void gen8_disable_metric_set(struct i915_perf_stream *stream)
{
 struct intel_uncore *uncore = stream->uncore;

 /* Reset all contexts' slices/subslices configurations. */
 lrc_configure_all_contexts(stream, NULL, NULL);

 intel_uncore_rmw(uncore, GDT_CHICKEN_BITS, GT_NOA_ENABLE, 0);
}

static void gen11_disable_metric_set(struct i915_perf_stream *stream)
{
 struct intel_uncore *uncore = stream->uncore;

 /* Reset all contexts' slices/subslices configurations. */
 lrc_configure_all_contexts(stream, NULL, NULL);

 /* Make sure we disable noa to save power. */
 intel_uncore_rmw(uncore, RPM_CONFIG1, GEN10_GT_NOA_ENABLE, 0);
}

static void gen12_disable_metric_set(struct i915_perf_stream *stream)
{
 struct intel_uncore *uncore = stream->uncore;
 struct drm_i915_private *i915 = stream->perf->i915;
 u32 sqcnt1;

 /*
 * Wa_1508761755: Enable thread stall DOP gating and EU DOP gating.
 */
 if (IS_DG2(i915)) {
  intel_gt_mcr_multicast_write(uncore->gt, GEN8_ROW_CHICKEN,
          _MASKED_BIT_DISABLE(STALL_DOP_GATING_DISABLE));
  intel_uncore_write(uncore, GEN7_ROW_CHICKEN2,
       _MASKED_BIT_DISABLE(GEN12_DISABLE_DOP_GATING));
 }

 /* disable the context save/restore or OAR counters */
 if (stream->ctx)
  gen12_configure_oar_context(stream, NULL);

 /* Make sure we disable noa to save power. */
 intel_uncore_rmw(uncore, RPM_CONFIG1, GEN10_GT_NOA_ENABLE, 0);

 sqcnt1 = GEN12_SQCNT1_PMON_ENABLE |
   (HAS_OA_BPC_REPORTING(i915) ? GEN12_SQCNT1_OABPC : 0);

 /* Reset PMON Enable to save power. */
 intel_uncore_rmw(uncore, GEN12_SQCNT1, sqcnt1, 0);
}

static void gen7_oa_enable(struct i915_perf_stream *stream)
{
 struct intel_uncore *uncore = stream->uncore;
 struct i915_gem_context *ctx = stream->ctx;
 u32 ctx_id = stream->specific_ctx_id;
 bool periodic = stream->periodic;
 u32 period_exponent = stream->period_exponent;
 u32 report_format = stream->oa_buffer.format->format;

 /*
 * Reset buf pointers so we don't forward reports from before now.
 *
 * Think carefully if considering trying to avoid this, since it
 * also ensures status flags and the buffer itself are cleared
 * in error paths, and we have checks for invalid reports based
 * on the assumption that certain fields are written to zeroed
 * memory which this helps maintains.
 */
 gen7_init_oa_buffer(stream);

 intel_uncore_write(uncore, GEN7_OACONTROL,
      (ctx_id & GEN7_OACONTROL_CTX_MASK) |
      (period_exponent <<
       GEN7_OACONTROL_TIMER_PERIOD_SHIFT) |
      (periodic ? GEN7_OACONTROL_TIMER_ENABLE : 0) |
      (report_format << GEN7_OACONTROL_FORMAT_SHIFT) |
      (ctx ? GEN7_OACONTROL_PER_CTX_ENABLE : 0) |
      GEN7_OACONTROL_ENABLE);
}

static void gen8_oa_enable(struct i915_perf_stream *stream)
{
 struct intel_uncore *uncore = stream->uncore;
 u32 report_format = stream->oa_buffer.format->format;

 /*
 * Reset buf pointers so we don't forward reports from before now.
 *
 * Think carefully if considering trying to avoid this, since it
 * also ensures status flags and the buffer itself are cleared
 * in error paths, and we have checks for invalid reports based
 * on the assumption that certain fields are written to zeroed
 * memory which this helps maintains.
 */
 gen8_init_oa_buffer(stream);

 /*
 * Note: we don't rely on the hardware to perform single context
 * filtering and instead filter on the cpu based on the context-id
 * field of reports
 */
 intel_uncore_write(uncore, GEN8_OACONTROL,
      (report_format << GEN8_OA_REPORT_FORMAT_SHIFT) |
      GEN8_OA_COUNTER_ENABLE);
}

static void gen12_oa_enable(struct i915_perf_stream *stream)
{
 const struct i915_perf_regs *regs;
 u32 val;

 /*
 * If we don't want OA reports from the OA buffer, then we don't even
 * need to program the OAG unit.
 */
 if (!(stream->sample_flags & SAMPLE_OA_REPORT))
  return;

 gen12_init_oa_buffer(stream);

 regs = __oa_regs(stream);
 val = (stream->oa_buffer.format->format << regs->oa_ctrl_counter_format_shift) |
       GEN12_OAG_OACONTROL_OA_COUNTER_ENABLE;

 intel_uncore_write(stream->uncore, regs->oa_ctrl, val);
}

/**
 * i915_oa_stream_enable - handle `I915_PERF_IOCTL_ENABLE` for OA stream
 * @stream: An i915 perf stream opened for OA metrics
 *
 * [Re]enables hardware periodic sampling according to the period configured
 * when opening the stream. This also starts a hrtimer that will periodically
 * check for data in the circular OA buffer for notifying userspace (e.g.
 * during a read() or poll()).
 */
static void i915_oa_stream_enable(struct i915_perf_stream *stream)
{
 stream->pollin = false;

 stream->perf->ops.oa_enable(stream);

 if (stream->sample_flags & SAMPLE_OA_REPORT)
  hrtimer_start(&stream->poll_check_timer,
         ns_to_ktime(stream->poll_oa_period),
         HRTIMER_MODE_REL_PINNED);
}

static void gen7_oa_disable(struct i915_perf_stream *stream)
{
 struct intel_uncore *uncore = stream->uncore;

 intel_uncore_write(uncore, GEN7_OACONTROL, 0);
 if (intel_wait_for_register(uncore,
        GEN7_OACONTROL, GEN7_OACONTROL_ENABLE, 0,
        50))
  drm_err(&stream->perf->i915->drm,
   "wait for OA to be disabled timed out\n");
}

static void gen8_oa_disable(struct i915_perf_stream *stream)
{
 struct intel_uncore *uncore = stream->uncore;

 intel_uncore_write(uncore, GEN8_OACONTROL, 0);
 if (intel_wait_for_register(uncore,
        GEN8_OACONTROL, GEN8_OA_COUNTER_ENABLE, 0,
        50))
  drm_err(&stream->perf->i915->drm,
   "wait for OA to be disabled timed out\n");
}

static void gen12_oa_disable(struct i915_perf_stream *stream)
{
 struct intel_uncore *uncore = stream->uncore;

 intel_uncore_write(uncore, __oa_regs(stream)->oa_ctrl, 0);
 if (intel_wait_for_register(uncore,
        __oa_regs(stream)->oa_ctrl,
        GEN12_OAG_OACONTROL_OA_COUNTER_ENABLE, 0,
        50))
  drm_err(&stream->perf->i915->drm,
   "wait for OA to be disabled timed out\n");

 intel_uncore_write(uncore, GEN12_OA_TLB_INV_CR, 1);
 if (intel_wait_for_register(uncore,
        GEN12_OA_TLB_INV_CR,
        1, 0,
        50))
  drm_err(&stream->perf->i915->drm,
   "wait for OA tlb invalidate timed out\n");
}

/**
 * i915_oa_stream_disable - handle `I915_PERF_IOCTL_DISABLE` for OA stream
 * @stream: An i915 perf stream opened for OA metrics
 *
 * Stops the OA unit from periodically writing counter reports into the
 * circular OA buffer. This also stops the hrtimer that periodically checks for
 * data in the circular OA buffer, for notifying userspace.
 */
static void i915_oa_stream_disable(struct i915_perf_stream *stream)
{
 stream->perf->ops.oa_disable(stream);

 if (stream->sample_flags & SAMPLE_OA_REPORT)
  hrtimer_cancel(&stream->poll_check_timer);
}

static const struct i915_perf_stream_ops i915_oa_stream_ops = {
 .destroy = i915_oa_stream_destroy,
 .enable = i915_oa_stream_enable,
 .disable = i915_oa_stream_disable,
 .wait_unlocked = i915_oa_wait_unlocked,
 .poll_wait = i915_oa_poll_wait,
 .read = i915_oa_read,
};

static int i915_perf_stream_enable_sync(struct i915_perf_stream *stream)
{
 struct i915_active *active;
 int err;

 active = i915_active_create();
 if (!active)
  return -ENOMEM;

 err = stream->perf->ops.enable_metric_set(stream, active);
 if (err == 0)
  __i915_active_wait(active, TASK_UNINTERRUPTIBLE);

 i915_active_put(active);
 return err;
}

static void
get_default_sseu_config(struct intel_sseu *out_sseu,
   struct intel_engine_cs *engine)
{
 const struct sseu_dev_info *devinfo_sseu = &engine->gt->info.sseu;

 *out_sseu = intel_sseu_from_device_info(devinfo_sseu);

 if (GRAPHICS_VER(engine->i915) == 11) {
  /*
 * We only need subslice count so it doesn't matter which ones
 * we select - just turn off low bits in the amount of half of
 * all available subslices per slice.
 */
  out_sseu->subslice_mask =
   ~(~0 << (hweight8(out_sseu->subslice_mask) / 2));
  out_sseu->slice_mask = 0x1;
 }
}

static int
get_sseu_config(struct intel_sseu *out_sseu,
  struct intel_engine_cs *engine,
  const struct drm_i915_gem_context_param_sseu *drm_sseu)
{
 if (drm_sseu->engine.engine_class != engine->uabi_class ||
     drm_sseu->engine.engine_instance != engine->uabi_instance)
  return -EINVAL;

 return i915_gem_user_to_context_sseu(engine->gt, drm_sseu, out_sseu);
}

/*
 * OA timestamp frequency = CS timestamp frequency in most platforms. On some
 * platforms OA unit ignores the CTC_SHIFT and the 2 timestamps differ. In such
 * cases, return the adjusted CS timestamp frequency to the user.
 */
u32 i915_perf_oa_timestamp_frequency(struct drm_i915_private *i915)
{
 struct intel_gt *gt = to_gt(i915);

 /* Wa_18013179988 */
 if (IS_DG2(i915) || IS_GFX_GT_IP_RANGE(gt, IP_VER(12, 70), IP_VER(12, 74))) {
  intel_wakeref_t wakeref;
  u32 reg, shift;

  with_intel_runtime_pm(to_gt(i915)->uncore->rpm, wakeref)
   reg = intel_uncore_read(to_gt(i915)->uncore, RPM_CONFIG0);

  shift = REG_FIELD_GET(GEN10_RPM_CONFIG0_CTC_SHIFT_PARAMETER_MASK,
          reg);

  return to_gt(i915)->clock_frequency << (3 - shift);
 }

 return to_gt(i915)->clock_frequency;
}

/**
 * i915_oa_stream_init - validate combined props for OA stream and init
 * @stream: An i915 perf stream
 * @param: The open parameters passed to `DRM_I915_PERF_OPEN`
 * @props: The property state that configures stream (individually validated)
 *
 * While read_properties_unlocked() validates properties in isolation it
 * doesn't ensure that the combination necessarily makes sense.
 *
 * At this point it has been determined that userspace wants a stream of
 * OA metrics, but still we need to further validate the combined
 * properties are OK.
 *
 * If the configuration makes sense then we can allocate memory for
 * a circular OA buffer and apply the requested metric set configuration.
 *
 * Returns: zero on success or a negative error code.
 */
static int i915_oa_stream_init(struct i915_perf_stream *stream,
          struct drm_i915_perf_open_param *param,
          struct perf_open_properties *props)
{
 struct drm_i915_private *i915 = stream->perf->i915;
 struct i915_perf *perf = stream->perf;
 struct i915_perf_group *g;
 int ret;

 if (!props->engine) {
  drm_dbg(&stream->perf->i915->drm,
   "OA engine not specified\n");
  return -EINVAL;
 }
 g = props->engine->oa_group;

 /*
 * If the sysfs metrics/ directory wasn't registered for some
 * reason then don't let userspace try their luck with config
 * IDs
 */
 if (!perf->metrics_kobj) {
  drm_dbg(&stream->perf->i915->drm,
   "OA metrics weren't advertised via sysfs\n");
  return -EINVAL;
 }

 if (!(props->sample_flags & SAMPLE_OA_REPORT) &&
     (GRAPHICS_VER(perf->i915) < 12 || !stream->ctx)) {
  drm_dbg(&stream->perf->i915->drm,
   "Only OA report sampling supported\n");
  return -EINVAL;
 }

 if (!perf->ops.enable_metric_set) {
  drm_dbg(&stream->perf->i915->drm,
   "OA unit not supported\n");
  return -ENODEV;
 }

 /*
 * To avoid the complexity of having to accurately filter
 * counter reports and marshal to the appropriate client
 * we currently only allow exclusive access
 */
 if (g->exclusive_stream) {
  drm_dbg(&stream->perf->i915->drm,
   "OA unit already in use\n");
  return -EBUSY;
 }

 if (!props->oa_format) {
  drm_dbg(&stream->perf->i915->drm,
   "OA report format not specified\n");
  return -EINVAL;
 }

 stream->engine = props->engine;
 stream->uncore = stream->engine->gt->uncore;

 stream->sample_size = sizeof(struct drm_i915_perf_record_header);

 stream->oa_buffer.format = &perf->oa_formats[props->oa_format];
 if (drm_WARN_ON(&i915->drm, stream->oa_buffer.format->size == 0))
  return -EINVAL;

 stream->sample_flags = props->sample_flags;
 stream->sample_size += stream->oa_buffer.format->size;

 stream->hold_preemption = props->hold_preemption;

 stream->periodic = props->oa_periodic;
 if (stream->periodic)
  stream->period_exponent = props->oa_period_exponent;

 if (stream->ctx) {
  ret = oa_get_render_ctx_id(stream);
  if (ret) {
   drm_dbg(&stream->perf->i915->drm,
    "Invalid context id to filter with\n");
   return ret;
  }
 }

 ret = alloc_noa_wait(stream);
 if (ret) {
  drm_dbg(&stream->perf->i915->drm,
   "Unable to allocate NOA wait batch buffer\n");
  goto err_noa_wait_alloc;
 }

 stream->oa_config = i915_perf_get_oa_config(perf, props->metrics_set);
 if (!stream->oa_config) {
  drm_dbg(&stream->perf->i915->drm,
   "Invalid OA config id=%i\n", props->metrics_set);
  ret = -EINVAL;
  goto err_config;
 }

 /* PRM - observability performance counters:
 *
 *   OACONTROL, performance counter enable, note:
 *
 *   "When this bit is set, in order to have coherent counts,
 *   RC6 power state and trunk clock gating must be disabled.
 *   This can be achieved by programming MMIO registers as
 *   0xA094=0 and 0xA090[31]=1"
 *
 *   In our case we are expecting that taking pm + FORCEWAKE
 *   references will effectively disable RC6.
 */
 intel_engine_pm_get(stream->engine);
 intel_uncore_forcewake_get(stream->uncore, FORCEWAKE_ALL);

 ret = alloc_oa_buffer(stream);
 if (ret)
  goto err_oa_buf_alloc;

 stream->ops = &i915_oa_stream_ops;

 stream->engine->gt->perf.sseu = props->sseu;
 WRITE_ONCE(g->exclusive_stream, stream);

 ret = i915_perf_stream_enable_sync(stream);
 if (ret) {
  drm_dbg(&stream->perf->i915->drm,
   "Unable to enable metric set\n");
  goto err_enable;
 }

 drm_dbg(&stream->perf->i915->drm,
  "opening stream oa config uuid=%s\n",
    stream->oa_config->uuid);

 hrtimer_setup(&stream->poll_check_timer, oa_poll_check_timer_cb, CLOCK_MONOTONIC,
        HRTIMER_MODE_REL);
 init_waitqueue_head(&stream->poll_wq);
 spin_lock_init(&stream->oa_buffer.ptr_lock);
 mutex_init(&stream->lock);

 return 0;

err_enable:
 WRITE_ONCE(g->exclusive_stream, NULL);
 perf->ops.disable_metric_set(stream);

 free_oa_buffer(stream);

err_oa_buf_alloc:
 intel_uncore_forcewake_put(stream->uncore, FORCEWAKE_ALL);
 intel_engine_pm_put(stream->engine);

 free_oa_configs(stream);

err_config:
 free_noa_wait(stream);

err_noa_wait_alloc:
 if (stream->ctx)
  oa_put_render_ctx_id(stream);

 return ret;
}

void i915_oa_init_reg_state(const struct intel_context *ce,
       const struct intel_engine_cs *engine)
{
 struct i915_perf_stream *stream;

 if (engine->class != RENDER_CLASS)
  return;

 /* perf.exclusive_stream serialised by lrc_configure_all_contexts() */
 stream = READ_ONCE(engine->oa_group->exclusive_stream);
 if (stream && GRAPHICS_VER(stream->perf->i915) < 12)
  gen8_update_reg_state_unlocked(ce, stream);
}

/**
 * i915_perf_read - handles read() FOP for i915 perf stream FDs
 * @file: An i915 perf stream file
 * @buf: destination buffer given by userspace
 * @count: the number of bytes userspace wants to read
 * @ppos: (inout) file seek position (unused)
 *
 * The entry point for handling a read() on a stream file descriptor from
 * userspace. Most of the work is left to the i915_perf_read_locked() and
 * &i915_perf_stream_ops->read but to save having stream implementations (of
 * which we might have multiple later) we handle blocking read here.
 *
 * We can also consistently treat trying to read from a disabled stream
 * as an IO error so implementations can assume the stream is enabled
 * while reading.
 *
 * Returns: The number of bytes copied or a negative error code on failure.
 */
static ssize_t i915_perf_read(struct file *file,
         char __user *buf,
         size_t count,
         loff_t *ppos)
{
 struct i915_perf_stream *stream = file->private_data;
 size_t offset = 0;
 int ret;

 /* To ensure it's handled consistently we simply treat all reads of a
 * disabled stream as an error. In particular it might otherwise lead
 * to a deadlock for blocking file descriptors...
 */
 if (!stream->enabled || !(stream->sample_flags & SAMPLE_OA_REPORT))
  return -EIO;

 if (!(file->f_flags & O_NONBLOCK)) {
  /* There's the small chance of false positives from
 * stream->ops->wait_unlocked.
 *
 * E.g. with single context filtering since we only wait until
 * oabuffer has >= 1 report we don't immediately know whether
 * any reports really belong to the current context
 */
  do {
   ret = stream->ops->wait_unlocked(stream);
   if (ret)
    return ret;

   mutex_lock(&stream->lock);
   ret = stream->ops->read(stream, buf, count, &offset);
   mutex_unlock(&stream->lock);
  } while (!offset && !ret);
 } else {
  mutex_lock(&stream->lock);
  ret = stream->ops->read(stream, buf, count, &offset);
  mutex_unlock(&stream->lock);
 }

 /* We allow the poll checking to sometimes report false positive EPOLLIN
 * events where we might actually report EAGAIN on read() if there's
 * not really any data available. In this situation though we don't
 * want to enter a busy loop between poll() reporting a EPOLLIN event
 * and read() returning -EAGAIN. Clearing the oa.pollin state here
 * effectively ensures we back off until the next hrtimer callback
 * before reporting another EPOLLIN event.
 * The exception to this is if ops->read() returned -ENOSPC which means
 * that more OA data is available than could fit in the user provided
 * buffer. In this case we want the next poll() call to not block.
 */
 if (ret != -ENOSPC)
  stream->pollin = false;

 /* Possible values for ret are 0, -EFAULT, -ENOSPC, -EIO, ... */
 return offset ?: (ret ?: -EAGAIN);
}

static enum hrtimer_restart oa_poll_check_timer_cb(struct hrtimer *hrtimer)
{
 struct i915_perf_stream *stream =
  container_of(hrtimer, typeof(*stream), poll_check_timer);

 if (oa_buffer_check_unlocked(stream)) {
  stream->pollin = true;
  wake_up(&stream->poll_wq);
 }

 hrtimer_forward_now(hrtimer,
       ns_to_ktime(stream->poll_oa_period));

 return HRTIMER_RESTART;
}

/**
 * i915_perf_poll_locked - poll_wait() with a suitable wait queue for stream
 * @stream: An i915 perf stream
 * @file: An i915 perf stream file
 * @wait: poll() state table
 *
 * For handling userspace polling on an i915 perf stream, this calls through to
 * &i915_perf_stream_ops->poll_wait to call poll_wait() with a wait queue that
 * will be woken for new stream data.
 *
 * Returns: any poll events that are ready without sleeping
 */
static __poll_t i915_perf_poll_locked(struct i915_perf_stream *stream,
          struct file *file,
          poll_table *wait)
{
 __poll_t events = 0;

 stream->ops->poll_wait(stream, file, wait);

 /* Note: we don't explicitly check whether there's something to read
 * here since this path may be very hot depending on what else
 * userspace is polling, or on the timeout in use. We rely solely on
 * the hrtimer/oa_poll_check_timer_cb to notify us when there are
 * samples to read.
 */
 if (stream->pollin)
  events |= EPOLLIN;

 return events;
}

/**
 * i915_perf_poll - call poll_wait() with a suitable wait queue for stream
 * @file: An i915 perf stream file
 * @wait: poll() state table
 *
 * For handling userspace polling on an i915 perf stream, this ensures
 * poll_wait() gets called with a wait queue that will be woken for new stream
 * data.
 *
 * Note: Implementation deferred to i915_perf_poll_locked()
 *
 * Returns: any poll events that are ready without sleeping
 */
static __poll_t i915_perf_poll(struct file *file, poll_table *wait)
{
 struct i915_perf_stream *stream = file->private_data;
 __poll_t ret;

 mutex_lock(&stream->lock);
 ret = i915_perf_poll_locked(stream, file, wait);
 mutex_unlock(&stream->lock);

 return ret;
}

/**
 * i915_perf_enable_locked - handle `I915_PERF_IOCTL_ENABLE` ioctl
 * @stream: A disabled i915 perf stream
 *
 * [Re]enables the associated capture of data for this stream.
 *
 * If a stream was previously enabled then there's currently no intention
 * to provide userspace any guarantee about the preservation of previously
 * buffered data.
 */
static void i915_perf_enable_locked(struct i915_perf_stream *stream)
{
 if (stream->enabled)
  return;

 /* Allow stream->ops->enable() to refer to this */
 stream->enabled = true;

 if (stream->ops->enable)
  stream->ops->enable(stream);

 if (stream->hold_preemption)
  intel_context_set_nopreempt(stream->pinned_ctx);
}

/**
 * i915_perf_disable_locked - handle `I915_PERF_IOCTL_DISABLE` ioctl
 * @stream: An enabled i915 perf stream
 *
 * Disables the associated capture of data for this stream.
 *
 * The intention is that disabling an re-enabling a stream will ideally be
 * cheaper than destroying and re-opening a stream with the same configuration,
 * though there are no formal guarantees about what state or buffered data
 * must be retained between disabling and re-enabling a stream.
 *
 * Note: while a stream is disabled it's considered an error for userspace
 * to attempt to read from the stream (-EIO).
 */
static void i915_perf_disable_locked(struct i915_perf_stream *stream)
{
 if (!stream->enabled)
  return;

 /* Allow stream->ops->disable() to refer to this */
 stream->enabled = false;

 if (stream->hold_preemption)
  intel_context_clear_nopreempt(stream->pinned_ctx);

 if (stream->ops->disable)
  stream->ops->disable(stream);
}

static long i915_perf_config_locked(struct i915_perf_stream *stream,
        unsigned long metrics_set)
{
 struct i915_oa_config *config;
 long ret = stream->oa_config->id;

 config = i915_perf_get_oa_config(stream->perf, metrics_set);
 if (!config)
  return -EINVAL;

 if (config != stream->oa_config) {
  int err;

  /*
 * If OA is bound to a specific context, emit the
 * reconfiguration inline from that context. The update
 * will then be ordered with respect to submission on that
 * context.
 *
 * When set globally, we use a low priority kernel context,
 * so it will effectively take effect when idle.
 */
  err = emit_oa_config(stream, config, oa_context(stream), NULL);
  if (!err)
   config = xchg(&stream->oa_config, config);
  else
   ret = err;
 }

 i915_oa_config_put(config);

 return ret;
}

/**
 * i915_perf_ioctl_locked - support ioctl() usage with i915 perf stream FDs
 * @stream: An i915 perf stream
 * @cmd: the ioctl request
 * @arg: the ioctl data
 *
 * Returns: zero on success or a negative error code. Returns -EINVAL for
 * an unknown ioctl request.
 */
static long i915_perf_ioctl_locked(struct i915_perf_stream *stream,
       unsigned int cmd,
       unsigned long arg)
{
 switch (cmd) {
 case I915_PERF_IOCTL_ENABLE:
  i915_perf_enable_locked(stream);
  return 0;
 case I915_PERF_IOCTL_DISABLE:
  i915_perf_disable_locked(stream);
  return 0;
 case I915_PERF_IOCTL_CONFIG:
  return i915_perf_config_locked(stream, arg);
 }

 return -EINVAL;
}

/**
 * i915_perf_ioctl - support ioctl() usage with i915 perf stream FDs
 * @file: An i915 perf stream file
 * @cmd: the ioctl request
 * @arg: the ioctl data
 *
 * Implementation deferred to i915_perf_ioctl_locked().
 *
 * Returns: zero on success or a negative error code. Returns -EINVAL for
 * an unknown ioctl request.
 */
static long i915_perf_ioctl(struct file *file,
       unsigned int cmd,
       unsigned long arg)
{
 struct i915_perf_stream *stream = file->private_data;
 long ret;

 mutex_lock(&stream->lock);
 ret = i915_perf_ioctl_locked(stream, cmd, arg);
 mutex_unlock(&stream->lock);

 return ret;
}

/**
 * i915_perf_destroy_locked - destroy an i915 perf stream
 * @stream: An i915 perf stream
 *
 * Frees all resources associated with the given i915 perf @stream, disabling
 * any associated data capture in the process.
 *
 * Note: The >->perf.lock mutex has been taken to serialize
 * with any non-file-operation driver hooks.
 */
static void i915_perf_destroy_locked(struct i915_perf_stream *stream)
{
 if (stream->enabled)
  i915_perf_disable_locked(stream);

 if (stream->ops->destroy)
  stream->ops->destroy(stream);

 if (stream->ctx)
  i915_gem_context_put(stream->ctx);

 kfree(stream);
}

/**
 * i915_perf_release - handles userspace close() of a stream file
 * @inode: anonymous inode associated with file
 * @file: An i915 perf stream file
 *
 * Cleans up any resources associated with an open i915 perf stream file.
 *
 * NB: close() can't really fail from the userspace point of view.
 *
 * Returns: zero on success or a negative error code.
 */
static int i915_perf_release(struct inode *inode, struct file *file)
{
 struct i915_perf_stream *stream = file->private_data;
 struct i915_perf *perf = stream->perf;
 struct intel_gt *gt = stream->engine->gt;

 /*
 * Within this call, we know that the fd is being closed and we have no
 * other user of stream->lock. Use the perf lock to destroy the stream
 * here.
 */
 mutex_lock(>->perf.lock);
 i915_perf_destroy_locked(stream);
 mutex_unlock(>->perf.lock);

 /* Release the reference the perf stream kept on the driver. */
 drm_dev_put(&perf->i915->drm);

 return 0;
}


static const struct file_operations fops = {
 .owner  = THIS_MODULE,
 .release = i915_perf_release,
 .poll  = i915_perf_poll,
 .read  = i915_perf_read,
 .unlocked_ioctl = i915_perf_ioctl,
 /* Our ioctl have no arguments, so it's safe to use the same function
 * to handle 32bits compatibility.
 */
 .compat_ioctl   = i915_perf_ioctl,
};


/**
 * i915_perf_open_ioctl_locked - DRM ioctl() for userspace to open a stream FD
 * @perf: i915 perf instance
 * @param: The open parameters passed to 'DRM_I915_PERF_OPEN`
 * @props: individually validated u64 property value pairs
 * @file: drm file
 *
 * See i915_perf_ioctl_open() for interface details.
 *
 * Implements further stream config validation and stream initialization on
 * behalf of i915_perf_open_ioctl() with the >->perf.lock mutex
 * taken to serialize with any non-file-operation driver hooks.
 *
 * Note: at this point the @props have only been validated in isolation and
 * it's still necessary to validate that the combination of properties makes
 * sense.
 *
 * In the case where userspace is interested in OA unit metrics then further
 * config validation and stream initialization details will be handled by
 * i915_oa_stream_init(). The code here should only validate config state that
 * will be relevant to all stream types / backends.
 *
 * Returns: zero on success or a negative error code.
 */
static int
i915_perf_open_ioctl_locked(struct i915_perf *perf,
       struct drm_i915_perf_open_param *param,
       struct perf_open_properties *props,
       struct drm_file *file)
{
 struct i915_gem_context *specific_ctx = NULL;
 struct i915_perf_stream *stream = NULL;
 unsigned long f_flags = 0;
 bool privileged_op = true;
 int stream_fd;
 int ret;

 if (props->single_context) {
  u32 ctx_handle = props->ctx_handle;
  struct drm_i915_file_private *file_priv = file->driver_priv;

  specific_ctx = i915_gem_context_lookup(file_priv, ctx_handle);
  if (IS_ERR(specific_ctx)) {
   drm_dbg(&perf->i915->drm,
    "Failed to look up context with ID %u for opening perf stream\n",
      ctx_handle);
   ret = PTR_ERR(specific_ctx);
   goto err;
  }
 }

 /*
 * On Haswell the OA unit supports clock gating off for a specific
 * context and in this mode there's no visibility of metrics for the
 * rest of the system, which we consider acceptable for a
 * non-privileged client.
 *
 * For Gen8->11 the OA unit no longer supports clock gating off for a
 * specific context and the kernel can't securely stop the counters
 * from updating as system-wide / global values. Even though we can
 * filter reports based on the included context ID we can't block
 * clients from seeing the raw / global counter values via
 * MI_REPORT_PERF_COUNT commands and so consider it a privileged op to
 * enable the OA unit by default.
 *
 * For Gen12+ we gain a new OAR unit that only monitors the RCS on a
 * per context basis. So we can relax requirements there if the user
 * doesn't request global stream access (i.e. query based sampling
 * using MI_RECORD_PERF_COUNT.
 */
 if (IS_HASWELL(perf->i915) && specific_ctx)
  privileged_op = false;
 else if (GRAPHICS_VER(perf->i915) == 12 && specific_ctx &&
   (props->sample_flags & SAMPLE_OA_REPORT) == 0)
  privileged_op = false;

 if (props->hold_preemption) {
  if (!props->single_context) {
   drm_dbg(&perf->i915->drm,
    "preemption disable with no context\n");
   ret = -EINVAL;
   goto err;
  }
  privileged_op = true;
 }

 /*
 * Asking for SSEU configuration is a privileged operation.
 */
 if (props->has_sseu)
  privileged_op = true;
 else
  get_default_sseu_config(&props->sseu, props->engine);

 /* Similar to perf's kernel.perf_paranoid_cpu sysctl option
 * we check a dev.i915.perf_stream_paranoid sysctl option
 * to determine if it's ok to access system wide OA counters
 * without CAP_PERFMON or CAP_SYS_ADMIN privileges.
 */
 if (privileged_op &&
     i915_perf_stream_paranoid && !perfmon_capable()) {
  drm_dbg(&perf->i915->drm,
   "Insufficient privileges to open i915 perf stream\n");
  ret = -EACCES;
  goto err_ctx;
 }

 stream = kzalloc(sizeof(*stream), GFP_KERNEL);
 if (!stream) {
  ret = -ENOMEM;
  goto err_ctx;
 }

 stream->perf = perf;
 stream->ctx = specific_ctx;
 stream->poll_oa_period = props->poll_oa_period;

 ret = i915_oa_stream_init(stream, param, props);
 if (ret)
  goto err_alloc;

 /* we avoid simply assigning stream->sample_flags = props->sample_flags
 * to have _stream_init check the combination of sample flags more
 * thoroughly, but still this is the expected result at this point.
 */
 if (WARN_ON(stream->sample_flags != props->sample_flags)) {
  ret = -ENODEV;
  goto err_flags;
 }

 if (param->flags & I915_PERF_FLAG_FD_CLOEXEC)
  f_flags |= O_CLOEXEC;
 if (param->flags & I915_PERF_FLAG_FD_NONBLOCK)
  f_flags |= O_NONBLOCK;

 stream_fd = anon_inode_getfd("[i915_perf]", &fops, stream, f_flags);
 if (stream_fd < 0) {
  ret = stream_fd;
  goto err_flags;
 }

 if (!(param->flags & I915_PERF_FLAG_DISABLED))
  i915_perf_enable_locked(stream);

 /* Take a reference on the driver that will be kept with stream_fd
 * until its release.
 */
 drm_dev_get(&perf->i915->drm);

 return stream_fd;

err_flags:
 if (stream->ops->destroy)
  stream->ops->destroy(stream);
err_alloc:
 kfree(stream);
err_ctx:
 if (specific_ctx)
  i915_gem_context_put(specific_ctx);
err:
 return ret;
}

static u64 oa_exponent_to_ns(struct i915_perf *perf, int exponent)
{
 u64 nom = (2ULL << exponent) * NSEC_PER_SEC;
 u32 den = i915_perf_oa_timestamp_frequency(perf->i915);

 return div_u64(nom + den - 1, den);
}

static __always_inline bool
oa_format_valid(struct i915_perf *perf, enum drm_i915_oa_format format)
{
 return test_bit(format, perf->format_mask);
}

static __always_inline void
oa_format_add(struct i915_perf *perf, enum drm_i915_oa_format format)
{
 __set_bit(format, perf->format_mask);
}

/**
 * read_properties_unlocked - validate + copy userspace stream open properties
 * @perf: i915 perf instance
 * @uprops: The array of u64 key value pairs given by userspace
 * @n_props: The number of key value pairs expected in @uprops
 * @props: The stream configuration built up while validating properties
 *
 * Note this function only validates properties in isolation it doesn't
 * validate that the combination of properties makes sense or that all
 * properties necessary for a particular kind of stream have been set.
 *
 * Note that there currently aren't any ordering requirements for properties so
 * we shouldn't validate or assume anything about ordering here. This doesn't
 * rule out defining new properties with ordering requirements in the future.
 */
static int read_properties_unlocked(struct i915_perf *perf,
        u64 __user *uprops,
        u32 n_props,
        struct perf_open_properties *props)
{
 struct drm_i915_gem_context_param_sseu user_sseu;
 const struct i915_oa_format *f;
 u64 __user *uprop = uprops;
 bool config_instance = false;
 bool config_class = false;
 bool config_sseu = false;
 u8 class, instance;
 u32 i;
 int ret;

 memset(props, 0, sizeof(struct perf_open_properties));
 props->poll_oa_period = DEFAULT_POLL_PERIOD_NS;

 /* Considering that ID = 0 is reserved and assuming that we don't
 * (currently) expect any configurations to ever specify duplicate
 * values for a particular property ID then the last _PROP_MAX value is
 * one greater than the maximum number of properties we expect to get
 * from userspace.
 */
 if (!n_props || n_props >= DRM_I915_PERF_PROP_MAX) {
  drm_dbg(&perf->i915->drm,
   "Invalid number of i915 perf properties given\n");
  return -EINVAL;
 }

 /* Defaults when class:instance is not passed */
 class = I915_ENGINE_CLASS_RENDER;
 instance = 0;

 for (i = 0; i < n_props; i++) {
  u64 oa_period, oa_freq_hz;
  u64 id, value;

  ret = get_user(id, uprop);
  if (ret)
   return ret;

  ret = get_user(value, uprop + 1);
  if (ret)
   return ret;

  if (id == 0 || id >= DRM_I915_PERF_PROP_MAX) {
   drm_dbg(&perf->i915->drm,
    "Unknown i915 perf property ID\n");
   return -EINVAL;
  }

  switch ((enum drm_i915_perf_property_id)id) {
  case DRM_I915_PERF_PROP_CTX_HANDLE:
   props->single_context = 1;
   props->ctx_handle = value;
   break;
  case DRM_I915_PERF_PROP_SAMPLE_OA:
   if (value)
    props->sample_flags |= SAMPLE_OA_REPORT;
   break;
  case DRM_I915_PERF_PROP_OA_METRICS_SET:
   if (value == 0) {
    drm_dbg(&perf->i915->drm,
     "Unknown OA metric set ID\n");
    return -EINVAL;
   }
   props->metrics_set = value;
   break;
  case DRM_I915_PERF_PROP_OA_FORMAT:
   if (value == 0 || value >= I915_OA_FORMAT_MAX) {
    drm_dbg(&perf->i915->drm,
     "Out-of-range OA report format %llu\n",
       value);
    return -EINVAL;
   }
   if (!oa_format_valid(perf, value)) {
    drm_dbg(&perf->i915->drm,
     "Unsupported OA report format %llu\n",
       value);
    return -EINVAL;
   }
   props->oa_format = value;
   break;
  case DRM_I915_PERF_PROP_OA_EXPONENT:
   if (value > OA_EXPONENT_MAX) {
    drm_dbg(&perf->i915->drm,
     "OA timer exponent too high (> %u)\n",
      OA_EXPONENT_MAX);
    return -EINVAL;
   }

   /* Theoretically we can program the OA unit to sample
 * e.g. every 160ns for HSW, 167ns for BDW/SKL or 104ns
 * for BXT. We don't allow such high sampling
 * frequencies by default unless root.
 */

   BUILD_BUG_ON(sizeof(oa_period) != 8);
   oa_period = oa_exponent_to_ns(perf, value);

   /* This check is primarily to ensure that oa_period <=
 * UINT32_MAX (before passing to do_div which only
 * accepts a u32 denominator), but we can also skip
 * checking anything < 1Hz which implicitly can't be
 * limited via an integer oa_max_sample_rate.
 */
   if (oa_period <= NSEC_PER_SEC) {
    u64 tmp = NSEC_PER_SEC;
    do_div(tmp, oa_period);
    oa_freq_hz = tmp;
   } else
    oa_freq_hz = 0;

   if (oa_freq_hz > i915_oa_max_sample_rate && !perfmon_capable()) {
    drm_dbg(&perf->i915->drm,
     "OA exponent would exceed the max sampling frequency (sysctl dev.i915.oa_max_sample_rate) %uHz without CAP_PERFMON or CAP_SYS_ADMIN privileges\n",
       i915_oa_max_sample_rate);
    return -EACCES;
   }

   props->oa_periodic = true;
   props->oa_period_exponent = value;
   break;
  case DRM_I915_PERF_PROP_HOLD_PREEMPTION:
   props->hold_preemption = !!value;
   break;
  case DRM_I915_PERF_PROP_GLOBAL_SSEU: {
   if (GRAPHICS_VER_FULL(perf->i915) >= IP_VER(12, 55)) {
    drm_dbg(&perf->i915->drm,
     "SSEU config not supported on gfx %x\n",
     GRAPHICS_VER_FULL(perf->i915));
    return -ENODEV;
   }

   if (copy_from_user(&user_sseu,
        u64_to_user_ptr(value),
        sizeof(user_sseu))) {
    drm_dbg(&perf->i915->drm,
     "Unable to copy global sseu parameter\n");
    return -EFAULT;
   }
   config_sseu = true;
   break;
  }
  case DRM_I915_PERF_PROP_POLL_OA_PERIOD:
   if (value < 100000 /* 100us */) {
    drm_dbg(&perf->i915->drm,
     "OA availability timer too small (%lluns < 100us)\n",
       value);
    return -EINVAL;
   }
   props->poll_oa_period = value;
   break;
  case DRM_I915_PERF_PROP_OA_ENGINE_CLASS:
   class = (u8)value;
   config_class = true;
   break;
  case DRM_I915_PERF_PROP_OA_ENGINE_INSTANCE:
   instance = (u8)value;
   config_instance = true;
   break;
  default:
   MISSING_CASE(id);
   return -EINVAL;
  }

  uprop += 2;
 }

 if ((config_class && !config_instance) ||
     (config_instance && !config_class)) {
  drm_dbg(&perf->i915->drm,
   "OA engine-class and engine-instance parameters must be passed together\n");
  return -EINVAL;
 }

 props->engine = intel_engine_lookup_user(perf->i915, class, instance);
 if (!props->engine) {
  drm_dbg(&perf->i915->drm,
   "OA engine class and instance invalid %d:%d\n",
   class, instance);
  return -EINVAL;
 }

 if (!engine_supports_oa(props->engine)) {
  drm_dbg(&perf->i915->drm,
   "Engine not supported by OA %d:%d\n",
   class, instance);
  return -EINVAL;
 }

 /*
 * Wa_14017512683: mtl[a0..c0): Use of OAM must be preceded with Media
 * C6 disable in BIOS. Fail if Media C6 is enabled on steppings where OAM
 * does not work as expected.
 */
 if (IS_MEDIA_GT_IP_STEP(props->engine->gt, IP_VER(13, 0), STEP_A0, STEP_C0) &&
     props->engine->oa_group->type == TYPE_OAM &&
     intel_check_bios_c6_setup(&props->engine->gt->rc6)) {
  drm_dbg(&perf->i915->drm,
   "OAM requires media C6 to be disabled in BIOS\n");
  return -EINVAL;
 }

 i = array_index_nospec(props->oa_format, I915_OA_FORMAT_MAX);
 f = &perf->oa_formats[i];
 if (!engine_supports_oa_format(props->engine, f->type)) {
  drm_dbg(&perf->i915->drm,
   "Invalid OA format %d for class %d\n",
   f->type, props->engine->class);
  return -EINVAL;
 }

 if (config_sseu) {
  ret = get_sseu_config(&props->sseu, props->engine, &user_sseu);
  if (ret) {
   drm_dbg(&perf->i915->drm,
    "Invalid SSEU configuration\n");
   return ret;
  }
  props->has_sseu = true;
 }

 return 0;
}

/**
 * i915_perf_open_ioctl - DRM ioctl() for userspace to open a stream FD
 * @dev: drm device
 * @data: ioctl data copied from userspace (unvalidated)
 * @file: drm file
 *
 * Validates the stream open parameters given by userspace including flags
 * and an array of u64 key, value pair properties.
 *
 * Very little is assumed up front about the nature of the stream being
 * opened (for instance we don't assume it's for periodic OA unit metrics). An
 * i915-perf stream is expected to be a suitable interface for other forms of
 * buffered data written by the GPU besides periodic OA metrics.
 *
 * Note we copy the properties from userspace outside of the i915 perf
 * mutex to avoid an awkward lockdep with mmap_lock.
 *
 * Most of the implementation details are handled by
 * i915_perf_open_ioctl_locked() after taking the >->perf.lock
 * mutex for serializing with any non-file-operation driver hooks.
 *
 * Return: A newly opened i915 Perf stream file descriptor or negative
 * error code on failure.
 */
int i915_perf_open_ioctl(struct drm_device *dev, void *data,
    struct drm_file *file)
{
 struct i915_perf *perf = &to_i915(dev)->perf;
 struct drm_i915_perf_open_param *param = data;
 struct intel_gt *gt;
 struct perf_open_properties props;
 u32 known_open_flags;
 int ret;

 if (!perf->i915)
  return -ENOTSUPP;

 known_open_flags = I915_PERF_FLAG_FD_CLOEXEC |
      I915_PERF_FLAG_FD_NONBLOCK |
      I915_PERF_FLAG_DISABLED;
 if (param->flags & ~known_open_flags) {
  drm_dbg(&perf->i915->drm,
   "Unknown drm_i915_perf_open_param flag\n");
  return -EINVAL;
 }

 ret = read_properties_unlocked(perf,
           u64_to_user_ptr(param->properties_ptr),
           param->num_properties,
           &props);
 if (ret)
  return ret;

 gt = props.engine->gt;

 mutex_lock(>->perf.lock);
 ret = i915_perf_open_ioctl_locked(perf, param, &props, file);
 mutex_unlock(>->perf.lock);

 return ret;
}

/**
 * i915_perf_register - exposes i915-perf to userspace
 * @i915: i915 device instance
 *
 * In particular OA metric sets are advertised under a sysfs metrics/
 * directory allowing userspace to enumerate valid IDs that can be
 * used to open an i915-perf stream.
 */
void i915_perf_register(struct drm_i915_private *i915)
{
 struct i915_perf *perf = &i915->perf;
 struct intel_gt *gt = to_gt(i915);

 if (!perf->i915)
  return;

 /* To be sure we're synchronized with an attempted
 * i915_perf_open_ioctl(); considering that we register after
 * being exposed to userspace.
 */
 mutex_lock(>->perf.lock);

 perf->metrics_kobj =
  kobject_create_and_add("metrics",
           &i915->drm.primary->kdev->kobj);

 mutex_unlock(>->perf.lock);
}

/**
 * i915_perf_unregister - hide i915-perf from userspace
 * @i915: i915 device instance
 *
 * i915-perf state cleanup is split up into an 'unregister' and
 * 'deinit' phase where the interface is first hidden from
 * userspace by i915_perf_unregister() before cleaning up
 * remaining state in i915_perf_fini().
 */
void i915_perf_unregister(struct drm_i915_private *i915)
{
 struct i915_perf *perf = &i915->perf;

 if (!perf->metrics_kobj)
  return;

 kobject_put(perf->metrics_kobj);
 perf->metrics_kobj = NULL;
}

static bool gen8_is_valid_flex_addr(struct i915_perf *perf, u32 addr)
{
 static const i915_reg_t flex_eu_regs[] = {
  EU_PERF_CNTL0,
  EU_PERF_CNTL1,
  EU_PERF_CNTL2,
  EU_PERF_CNTL3,
  EU_PERF_CNTL4,
  EU_PERF_CNTL5,
  EU_PERF_CNTL6,
 };
 int i;

 for (i = 0; i < ARRAY_SIZE(flex_eu_regs); i++) {
  if (i915_mmio_reg_offset(flex_eu_regs[i]) == addr)
   return true;
 }
 return false;
}

static bool reg_in_range_table(u32 addr, const struct i915_range *table)
{
 while (table->start || table->end) {
  if (addr >= table->start && addr <= table->end)
   return true;

  table++;
 }

 return false;
}

#define REG_EQUAL(addr, mmio) \
 ((addr) == i915_mmio_reg_offset(mmio))

static const struct i915_range gen7_oa_b_counters[] = {
 { .start = 0x2710, .end = 0x272c }, /* OASTARTTRIG[1-8] */
 { .start = 0x2740, .end = 0x275c }, /* OAREPORTTRIG[1-8] */
 { .start = 0x2770, .end = 0x27ac }, /* OACEC[0-7][0-1] */
 {}
};

static const struct i915_range gen12_oa_b_counters[] = {
 { .start = 0x2b2c, .end = 0x2b2c }, /* GEN12_OAG_OA_PESS */
 { .start = 0xd900, .end = 0xd91c }, /* GEN12_OAG_OASTARTTRIG[1-8] */
 { .start = 0xd920, .end = 0xd93c }, /* GEN12_OAG_OAREPORTTRIG1[1-8] */
 { .start = 0xd940, .end = 0xd97c }, /* GEN12_OAG_CEC[0-7][0-1] */
 { .start = 0xdc00, .end = 0xdc3c }, /* GEN12_OAG_SCEC[0-7][0-1] */
 { .start = 0xdc40, .end = 0xdc40 }, /* GEN12_OAG_SPCTR_CNF */
 { .start = 0xdc44, .end = 0xdc44 }, /* GEN12_OAA_DBG_REG */
 {}
};

static const struct i915_range mtl_oam_b_counters[] = {
 { .start = 0x393000, .end = 0x39301c }, /* GEN12_OAM_STARTTRIG1[1-8] */
 { .start = 0x393020, .end = 0x39303c }, /* GEN12_OAM_REPORTTRIG1[1-8] */
 { .start = 0x393040, .end = 0x39307c }, /* GEN12_OAM_CEC[0-7][0-1] */
 { .start = 0x393200, .end = 0x39323C }, /* MPES[0-7] */
 {}
};

static const struct i915_range xehp_oa_b_counters[] = {
 { .start = 0xdc48, .end = 0xdc48 }, /* OAA_ENABLE_REG */
 { .start = 0xdd00, .end = 0xdd48 }, /* OAG_LCE0_0 - OAA_LENABLE_REG */
 {}
};

static const struct i915_range gen7_oa_mux_regs[] = {
 { .start = 0x91b8, .end = 0x91cc }, /* OA_PERFCNT[1-2], OA_PERFMATRIX */
 { .start = 0x9800, .end = 0x9888 }, /* MICRO_BP0_0 - NOA_WRITE */
 { .start = 0xe180, .end = 0xe180 }, /* HALF_SLICE_CHICKEN2 */
 {}
};

static const struct i915_range hsw_oa_mux_regs[] = {
 { .start = 0x09e80, .end = 0x09ea4 }, /* HSW_MBVID2_NOA[0-9] */
 { .start = 0x09ec0, .end = 0x09ec0 }, /* HSW_MBVID2_MISR0 */
 { .start = 0x25100, .end = 0x2ff90 },
 {}
};

static const struct i915_range chv_oa_mux_regs[] = {
 { .start = 0x182300, .end = 0x1823a4 },
 {}
};

static const struct i915_range gen8_oa_mux_regs[] = {
 { .start = 0x0d00, .end = 0x0d2c }, /* RPM_CONFIG[0-1], NOA_CONFIG[0-8] */
 { .start = 0x20cc, .end = 0x20cc }, /* WAIT_FOR_RC6_EXIT */
 {}
};

static const struct i915_range gen11_oa_mux_regs[] = {
 { .start = 0x91c8, .end = 0x91dc }, /* OA_PERFCNT[3-4] */
 {}
};

static const struct i915_range gen12_oa_mux_regs[] = {
 { .start = 0x0d00, .end = 0x0d04 },     /* RPM_CONFIG[0-1] */
 { .start = 0x0d0c, .end = 0x0d2c },     /* NOA_CONFIG[0-8] */
 { .start = 0x9840, .end = 0x9840 }, /* GDT_CHICKEN_BITS */
 { .start = 0x9884, .end = 0x9888 }, /* NOA_WRITE */
 { .start = 0x20cc, .end = 0x20cc }, /* WAIT_FOR_RC6_EXIT */
 {}
};

/*
 * Ref: 14010536224:
 * 0x20cc is repurposed on MTL, so use a separate array for MTL.
 */
static const struct i915_range mtl_oa_mux_regs[] = {
 { .start = 0x0d00, .end = 0x0d04 }, /* RPM_CONFIG[0-1] */
 { .start = 0x0d0c, .end = 0x0d2c }, /* NOA_CONFIG[0-8] */
 { .start = 0x9840, .end = 0x9840 }, /* GDT_CHICKEN_BITS */
 { .start = 0x9884, .end = 0x9888 }, /* NOA_WRITE */
 { .start = 0x38d100, .end = 0x38d114}, /* VISACTL */
 {}
};

static bool gen7_is_valid_b_counter_addr(struct i915_perf *perf, u32 addr)
{
 return reg_in_range_table(addr, gen7_oa_b_counters);
}

static bool gen8_is_valid_mux_addr(struct i915_perf *perf, u32 addr)
{
 return reg_in_range_table(addr, gen7_oa_mux_regs) ||
  reg_in_range_table(addr, gen8_oa_mux_regs);
}

static bool gen11_is_valid_mux_addr(struct i915_perf *perf, u32 addr)
{
 return reg_in_range_table(addr, gen7_oa_mux_regs) ||
  reg_in_range_table(addr, gen8_oa_mux_regs) ||
  reg_in_range_table(addr, gen11_oa_mux_regs);
}

static bool hsw_is_valid_mux_addr(struct i915_perf *perf, u32 addr)
{
 return reg_in_range_table(addr, gen7_oa_mux_regs) ||
  reg_in_range_table(addr, hsw_oa_mux_regs);
}

static bool chv_is_valid_mux_addr(struct i915_perf *perf, u32 addr)
{
 return reg_in_range_table(addr, gen7_oa_mux_regs) ||
  reg_in_range_table(addr, chv_oa_mux_regs);
}

static bool gen12_is_valid_b_counter_addr(struct i915_perf *perf, u32 addr)
{
 return reg_in_range_table(addr, gen12_oa_b_counters);
}

static bool mtl_is_valid_oam_b_counter_addr(struct i915_perf *perf, u32 addr)
{
 if (HAS_OAM(perf->i915) &&
     GRAPHICS_VER_FULL(perf->i915) >= IP_VER(12, 70))
  return reg_in_range_table(addr, mtl_oam_b_counters);

 return false;
}

static bool xehp_is_valid_b_counter_addr(struct i915_perf *perf, u32 addr)
{
 return reg_in_range_table(addr, xehp_oa_b_counters) ||
  reg_in_range_table(addr, gen12_oa_b_counters) ||
  mtl_is_valid_oam_b_counter_addr(perf, addr);
}

static bool gen12_is_valid_mux_addr(struct i915_perf *perf, u32 addr)
{
 if (GRAPHICS_VER_FULL(perf->i915) >= IP_VER(12, 70))
  return reg_in_range_table(addr, mtl_oa_mux_regs);
 else
  return reg_in_range_table(addr, gen12_oa_mux_regs);
}

static u32 mask_reg_value(u32 reg, u32 val)
{
 /*
 * HALF_SLICE_CHICKEN2 is programmed with a the
 * WaDisableSTUnitPowerOptimization workaround. Make sure the value
 * programmed by userspace doesn't change this.
 */
 if (REG_EQUAL(reg, HALF_SLICE_CHICKEN2))
  val = val & ~_MASKED_BIT_ENABLE(GEN8_ST_PO_DISABLE);

 /*
 * WAIT_FOR_RC6_EXIT has only one bit fulfilling the function
 * indicated by its name and a bunch of selection fields used by OA
 * configs.
 */
 if (REG_EQUAL(reg, WAIT_FOR_RC6_EXIT))
  val = val & ~_MASKED_BIT_ENABLE(HSW_WAIT_FOR_RC6_EXIT_ENABLE);

 return val;
}

static struct i915_oa_reg *alloc_oa_regs(struct i915_perf *perf,
      bool (*is_valid)(struct i915_perf *perf, u32 addr),
      u32 __user *regs,
      u32 n_regs)
{
 struct i915_oa_reg *oa_regs;
 int err;
 u32 i;

 if (!n_regs)
  return NULL;

 /* No is_valid function means we're not allowing any register to be programmed. */
 GEM_BUG_ON(!is_valid);
 if (!is_valid)
  return ERR_PTR(-EINVAL);

 oa_regs = kmalloc_array(n_regs, sizeof(*oa_regs), GFP_KERNEL);
 if (!oa_regs)
  return ERR_PTR(-ENOMEM);

 for (i = 0; i < n_regs; i++) {
  u32 addr, value;

  err = get_user(addr, regs);
  if (err)
   goto addr_err;

  if (!is_valid(perf, addr)) {
   drm_dbg(&perf->i915->drm,
    "Invalid oa_reg address: %X\n", addr);
   err = -EINVAL;
   goto addr_err;
  }

  err = get_user(value, regs + 1);
  if (err)
   goto addr_err;

  oa_regs[i].addr = _MMIO(addr);
  oa_regs[i].value = mask_reg_value(addr, value);

  regs += 2;
 }

 return oa_regs;

addr_err:
 kfree(oa_regs);
 return ERR_PTR(err);
}

static ssize_t show_dynamic_id(struct kobject *kobj,
          struct kobj_attribute *attr,
          char *buf)
{
 struct i915_oa_config *oa_config =
  container_of(attr, typeof(*oa_config), sysfs_metric_id);

 return sprintf(buf, "%d\n", oa_config->id);
}

static int create_dynamic_oa_sysfs_entry(struct i915_perf *perf,
      struct i915_oa_config *oa_config)
{
 sysfs_attr_init(&oa_config->sysfs_metric_id.attr);
 oa_config->sysfs_metric_id.attr.name = "id";
 oa_config->sysfs_metric_id.attr.mode = S_IRUGO;
 oa_config->sysfs_metric_id.show = show_dynamic_id;
 oa_config->sysfs_metric_id.store = NULL;

 oa_config->attrs[0] = &oa_config->sysfs_metric_id.attr;
 oa_config->attrs[1] = NULL;

 oa_config->sysfs_metric.name = oa_config->uuid;
 oa_config->sysfs_metric.attrs = oa_config->attrs;

 return sysfs_create_group(perf->metrics_kobj,
      &oa_config->sysfs_metric);
}

/**
 * i915_perf_add_config_ioctl - DRM ioctl() for userspace to add a new OA config
 * @dev: drm device
 * @data: ioctl data (pointer to struct drm_i915_perf_oa_config) copied from
 *        userspace (unvalidated)
 * @file: drm file
 *
 * Validates the submitted OA register to be saved into a new OA config that
 * can then be used for programming the OA unit and its NOA network.
 *
 * Returns: A new allocated config number to be used with the perf open ioctl
 * or a negative error code on failure.
 */
int i915_perf_add_config_ioctl(struct drm_device *dev, void *data,
          struct drm_file *file)
{
 struct i915_perf *perf = &to_i915(dev)->perf;
 struct drm_i915_perf_oa_config *args = data;
 struct i915_oa_config *oa_config, *tmp;
 struct i915_oa_reg *regs;
 int err, id;

 if (!perf->i915)
  return -ENOTSUPP;

 if (!perf->metrics_kobj) {
  drm_dbg(&perf->i915->drm,
   "OA metrics weren't advertised via sysfs\n");
  return -EINVAL;
 }

 if (i915_perf_stream_paranoid && !perfmon_capable()) {
  drm_dbg(&perf->i915->drm,
   "Insufficient privileges to add i915 OA config\n");
  return -EACCES;
 }

 if ((!args->mux_regs_ptr || !args->n_mux_regs) &&
     (!args->boolean_regs_ptr || !args->n_boolean_regs) &&
     (!args->flex_regs_ptr || !args->n_flex_regs)) {
  drm_dbg(&perf->i915->drm,
   "No OA registers given\n");
  return -EINVAL;
 }

 oa_config = kzalloc(sizeof(*oa_config), GFP_KERNEL);
 if (!oa_config) {
  drm_dbg(&perf->i915->drm,
   "Failed to allocate memory for the OA config\n");
  return -ENOMEM;
 }

 oa_config->perf = perf;
 kref_init(&oa_config->ref);

 if (!uuid_is_valid(args->uuid)) {
  drm_dbg(&perf->i915->drm,
   "Invalid uuid format for OA config\n");
  err = -EINVAL;
  goto reg_err;
 }

 /* Last character in oa_config->uuid will be 0 because oa_config is
 * kzalloc.
 */
 memcpy(oa_config->uuid, args->uuid, sizeof(args->uuid));

 oa_config->mux_regs_len = args->n_mux_regs;
 regs = alloc_oa_regs(perf,
        perf->ops.is_valid_mux_reg,
        u64_to_user_ptr(args->mux_regs_ptr),
        args->n_mux_regs);

 if (IS_ERR(regs)) {
  drm_dbg(&perf->i915->drm,
   "Failed to create OA config for mux_regs\n");
  err = PTR_ERR(regs);
  goto reg_err;
 }
 oa_config->mux_regs = regs;

 oa_config->b_counter_regs_len = args->n_boolean_regs;
 regs = alloc_oa_regs(perf,
        perf->ops.is_valid_b_counter_reg,
        u64_to_user_ptr(args->boolean_regs_ptr),
        args->n_boolean_regs);

 if (IS_ERR(regs)) {
  drm_dbg(&perf->i915->drm,
   "Failed to create OA config for b_counter_regs\n");
  err = PTR_ERR(regs);
  goto reg_err;
 }
 oa_config->b_counter_regs = regs;

 if (GRAPHICS_VER(perf->i915) < 8) {
  if (args->n_flex_regs != 0) {
   err = -EINVAL;
   goto reg_err;
  }
 } else {
  oa_config->flex_regs_len = args->n_flex_regs;
  regs = alloc_oa_regs(perf,
         perf->ops.is_valid_flex_reg,
         u64_to_user_ptr(args->flex_regs_ptr),
         args->n_flex_regs);

  if (IS_ERR(regs)) {
   drm_dbg(&perf->i915->drm,
    "Failed to create OA config for flex_regs\n");
   err = PTR_ERR(regs);
   goto reg_err;
  }
  oa_config->flex_regs = regs;
 }

 err = mutex_lock_interruptible(&perf->metrics_lock);
 if (err)
  goto reg_err;

 /* We shouldn't have too many configs, so this iteration shouldn't be
 * too costly.
 */
 idr_for_each_entry(&perf->metrics_idr, tmp, id) {
  if (!strcmp(tmp->uuid, oa_config->uuid)) {
   drm_dbg(&perf->i915->drm,
    "OA config already exists with this uuid\n");
   err = -EADDRINUSE;
   goto sysfs_err;
  }
 }

 err = create_dynamic_oa_sysfs_entry(perf, oa_config);
 if (err) {
  drm_dbg(&perf->i915->drm,
   "Failed to create sysfs entry for OA config\n");
  goto sysfs_err;
 }

 /* Config id 0 is invalid, id 1 for kernel stored test config. */
 oa_config->id = idr_alloc(&perf->metrics_idr,
      oa_config, 2,
      0, GFP_KERNEL);
 if (oa_config->id < 0) {
  drm_dbg(&perf->i915->drm,
   "Failed to create sysfs entry for OA config\n");
  err = oa_config->id;
  goto sysfs_err;
 }
 id = oa_config->id;

 drm_dbg(&perf->i915->drm,
  "Added config %s id=%i\n", oa_config->uuid, oa_config->id);
 mutex_unlock(&perf->metrics_lock);

 return id;

sysfs_err:
 mutex_unlock(&perf->metrics_lock);
reg_err:
 i915_oa_config_put(oa_config);
 drm_dbg(&perf->i915->drm,
  "Failed to add new OA config\n");
 return err;
}

/**
 * i915_perf_remove_config_ioctl - DRM ioctl() for userspace to remove an OA config
 * @dev: drm device
 * @data: ioctl data (pointer to u64 integer) copied from userspace
 * @file: drm file
 *
 * Configs can be removed while being used, the will stop appearing in sysfs
 * and their content will be freed when the stream using the config is closed.
 *
 * Returns: 0 on success or a negative error code on failure.
 */
int i915_perf_remove_config_ioctl(struct drm_device *dev, void *data,
      struct drm_file *file)
{
 struct i915_perf *perf = &to_i915(dev)->perf;
 u64 *arg = data;
 struct i915_oa_config *oa_config;
 int ret;

 if (!perf->i915)
  return -ENOTSUPP;

 if (i915_perf_stream_paranoid && !perfmon_capable()) {
  drm_dbg(&perf->i915->drm,
   "Insufficient privileges to remove i915 OA config\n");
  return -EACCES;
 }

 ret = mutex_lock_interruptible(&perf->metrics_lock);
 if (ret)
  return ret;

 oa_config = idr_find(&perf->metrics_idr, *arg);
 if (!oa_config) {
  drm_dbg(&perf->i915->drm,
   "Failed to remove unknown OA config\n");
  ret = -ENOENT;
  goto err_unlock;
 }

 GEM_BUG_ON(*arg != oa_config->id);

 sysfs_remove_group(perf->metrics_kobj, &oa_config->sysfs_metric);

 idr_remove(&perf->metrics_idr, *arg);

 mutex_unlock(&perf->metrics_lock);

 drm_dbg(&perf->i915->drm,
  "Removed config %s id=%i\n", oa_config->uuid, oa_config->id);

 i915_oa_config_put(oa_config);

 return 0;

err_unlock:
 mutex_unlock(&perf->metrics_lock);
 return ret;
}

static const struct ctl_table oa_table[] = {
 {
  .procname = "perf_stream_paranoid",
  .data = &i915_perf_stream_paranoid,
  .maxlen = sizeof(i915_perf_stream_paranoid),
  .mode = 0644,
  .proc_handler = proc_dointvec_minmax,
  .extra1 = SYSCTL_ZERO,
  .extra2 = SYSCTL_ONE,
  },
 {
  .procname = "oa_max_sample_rate",
  .data = &i915_oa_max_sample_rate,
  .maxlen = sizeof(i915_oa_max_sample_rate),
  .mode = 0644,
  .proc_handler = proc_dointvec_minmax,
  .extra1 = SYSCTL_ZERO,
  .extra2 = &oa_sample_rate_hard_limit,
  },
};

static u32 num_perf_groups_per_gt(struct intel_gt *gt)
{
 return 1;
}

static u32 __oam_engine_group(struct intel_engine_cs *engine)
{
 if (GRAPHICS_VER_FULL(engine->i915) >= IP_VER(12, 70)) {
  /*
 * There's 1 SAMEDIA gt and 1 OAM per SAMEDIA gt. All media slices
 * within the gt use the same OAM. All MTL SKUs list 1 SA MEDIA.
 */
  drm_WARN_ON(&engine->i915->drm,
       engine->gt->type != GT_MEDIA);

  return PERF_GROUP_OAM_SAMEDIA_0;
 }

 return PERF_GROUP_INVALID;
}

static u32 __oa_engine_group(struct intel_engine_cs *engine)
{
 switch (engine->class) {
 case RENDER_CLASS:
  return PERF_GROUP_OAG;

 case VIDEO_DECODE_CLASS:
 case VIDEO_ENHANCEMENT_CLASS:
  return __oam_engine_group(engine);

 default:
  return PERF_GROUP_INVALID;
 }
}

static struct i915_perf_regs __oam_regs(u32 base)
{
 return (struct i915_perf_regs) {
  base,
  GEN12_OAM_HEAD_POINTER(base),
  GEN12_OAM_TAIL_POINTER(base),
  GEN12_OAM_BUFFER(base),
  GEN12_OAM_CONTEXT_CONTROL(base),
  GEN12_OAM_CONTROL(base),
  GEN12_OAM_DEBUG(base),
  GEN12_OAM_STATUS(base),
  GEN12_OAM_CONTROL_COUNTER_FORMAT_SHIFT,
 };
}

static struct i915_perf_regs __oag_regs(void)
{
 return (struct i915_perf_regs) {
  0,
  GEN12_OAG_OAHEADPTR,
  GEN12_OAG_OATAILPTR,
  GEN12_OAG_OABUFFER,
  GEN12_OAG_OAGLBCTXCTRL,
  GEN12_OAG_OACONTROL,
  GEN12_OAG_OA_DEBUG,
  GEN12_OAG_OASTATUS,
  GEN12_OAG_OACONTROL_OA_COUNTER_FORMAT_SHIFT,
 };
}

static void oa_init_groups(struct intel_gt *gt)
{
 int i, num_groups = gt->perf.num_perf_groups;

 for (i = 0; i < num_groups; i++) {
  struct i915_perf_group *g = >->perf.group[i];

  /* Fused off engines can result in a group with num_engines == 0 */
  if (g->num_engines == 0)
   continue;

  if (i == PERF_GROUP_OAG && gt->type != GT_MEDIA) {
   g->regs = __oag_regs();
   g->type = TYPE_OAG;
  } else if (GRAPHICS_VER_FULL(gt->i915) >= IP_VER(12, 70)) {
   g->regs = __oam_regs(mtl_oa_base[i]);
   g->type = TYPE_OAM;
  }
 }
}

static int oa_init_gt(struct intel_gt *gt)
{
 u32 num_groups = num_perf_groups_per_gt(gt);
 struct intel_engine_cs *engine;
 struct i915_perf_group *g;
 intel_engine_mask_t tmp;

 g = kcalloc(num_groups, sizeof(*g), GFP_KERNEL);
 if (!g)
  return -ENOMEM;

 for_each_engine_masked(engine, gt, ALL_ENGINES, tmp) {
  u32 index = __oa_engine_group(engine);

  engine->oa_group = NULL;
  if (index < num_groups) {
   g[index].num_engines++;
   engine->oa_group = &g[index];
  }
 }

 gt->perf.num_perf_groups = num_groups;
 gt->perf.group = g;

 oa_init_groups(gt);

 return 0;
}

static int oa_init_engine_groups(struct i915_perf *perf)
{
 struct intel_gt *gt;
 int i, ret;

 for_each_gt(gt, perf->i915, i) {
  ret = oa_init_gt(gt);
  if (ret)
   return ret;
 }

 return 0;
}

static void oa_init_supported_formats(struct i915_perf *perf)
{
 struct drm_i915_private *i915 = perf->i915;
 enum intel_platform platform = INTEL_INFO(i915)->platform;

 switch (platform) {
 case INTEL_HASWELL:
  oa_format_add(perf, I915_OA_FORMAT_A13);
  oa_format_add(perf, I915_OA_FORMAT_A13);
  oa_format_add(perf, I915_OA_FORMAT_A29);
  oa_format_add(perf, I915_OA_FORMAT_A13_B8_C8);
  oa_format_add(perf, I915_OA_FORMAT_B4_C8);
  oa_format_add(perf, I915_OA_FORMAT_A45_B8_C8);
  oa_format_add(perf, I915_OA_FORMAT_B4_C8_A16);
  oa_format_add(perf, I915_OA_FORMAT_C4_B8);
  break;

 case INTEL_BROADWELL:
 case INTEL_CHERRYVIEW:
 case INTEL_SKYLAKE:
 case INTEL_BROXTON:
 case INTEL_KABYLAKE:
 case INTEL_GEMINILAKE:
 case INTEL_COFFEELAKE:
 case INTEL_COMETLAKE:
 case INTEL_ICELAKE:
 case INTEL_ELKHARTLAKE:
 case INTEL_JASPERLAKE:
 case INTEL_TIGERLAKE:
 case INTEL_ROCKETLAKE:
 case INTEL_DG1:
 case INTEL_ALDERLAKE_S:
 case INTEL_ALDERLAKE_P:
  oa_format_add(perf, I915_OA_FORMAT_A12);
  oa_format_add(perf, I915_OA_FORMAT_A12_B8_C8);
  oa_format_add(perf, I915_OA_FORMAT_A32u40_A4u32_B8_C8);
  oa_format_add(perf, I915_OA_FORMAT_C4_B8);
  break;

 case INTEL_DG2:
  oa_format_add(perf, I915_OAR_FORMAT_A32u40_A4u32_B8_C8);
  oa_format_add(perf, I915_OA_FORMAT_A24u40_A14u32_B8_C8);
  break;

 case INTEL_METEORLAKE:
  oa_format_add(perf, I915_OAR_FORMAT_A32u40_A4u32_B8_C8);
  oa_format_add(perf, I915_OA_FORMAT_A24u40_A14u32_B8_C8);
  oa_format_add(perf, I915_OAM_FORMAT_MPEC8u64_B8_C8);
  oa_format_add(perf, I915_OAM_FORMAT_MPEC8u32_B8_C8);
  break;

 default:
  MISSING_CASE(platform);
 }
}

static void i915_perf_init_info(struct drm_i915_private *i915)
{
 struct i915_perf *perf = &i915->perf;

 switch (GRAPHICS_VER(i915)) {
 case 8:
  perf->ctx_oactxctrl_offset = 0x120;
  perf->ctx_flexeu0_offset = 0x2ce;
  perf->gen8_valid_ctx_bit = BIT(25);
  break;
 case 9:
  perf->ctx_oactxctrl_offset = 0x128;
  perf->ctx_flexeu0_offset = 0x3de;
  perf->gen8_valid_ctx_bit = BIT(16);
  break;
 case 11:
  perf->ctx_oactxctrl_offset = 0x124;
  perf->ctx_flexeu0_offset = 0x78e;
  perf->gen8_valid_ctx_bit = BIT(16);
  break;
 case 12:
  perf->gen8_valid_ctx_bit = BIT(16);
  /*
 * Calculate offset at runtime in oa_pin_context for gen12 and
 * cache the value in perf->ctx_oactxctrl_offset.
 */
  break;
 default:
  MISSING_CASE(GRAPHICS_VER(i915));
 }
}

/**
 * i915_perf_init - initialize i915-perf state on module bind
 * @i915: i915 device instance
 *
 * Initializes i915-perf state without exposing anything to userspace.
 *
 * Note: i915-perf initialization is split into an 'init' and 'register'
 * phase with the i915_perf_register() exposing state to userspace.
 */
int i915_perf_init(struct drm_i915_private *i915)
{
 struct i915_perf *perf = &i915->perf;

 perf->oa_formats = oa_formats;
 if (IS_HASWELL(i915)) {
  perf->ops.is_valid_b_counter_reg = gen7_is_valid_b_counter_addr;
  perf->ops.is_valid_mux_reg = hsw_is_valid_mux_addr;
  perf->ops.is_valid_flex_reg = NULL;
  perf->ops.enable_metric_set = hsw_enable_metric_set;
  perf->ops.disable_metric_set = hsw_disable_metric_set;
  perf->ops.oa_enable = gen7_oa_enable;
  perf->ops.oa_disable = gen7_oa_disable;
  perf->ops.read = gen7_oa_read;
  perf->ops.oa_hw_tail_read = gen7_oa_hw_tail_read;
 } else if (HAS_LOGICAL_RING_CONTEXTS(i915)) {
  /* Note: that although we could theoretically also support the
 * legacy ringbuffer mode on BDW (and earlier iterations of
 * this driver, before upstreaming did this) it didn't seem
 * worth the complexity to maintain now that BDW+ enable
 * execlist mode by default.
 */
  perf->ops.read = gen8_oa_read;
  i915_perf_init_info(i915);

  if (IS_GRAPHICS_VER(i915, 8, 9)) {
   perf->ops.is_valid_b_counter_reg =
    gen7_is_valid_b_counter_addr;
   perf->ops.is_valid_mux_reg =
    gen8_is_valid_mux_addr;
   perf->ops.is_valid_flex_reg =
    gen8_is_valid_flex_addr;

   if (IS_CHERRYVIEW(i915)) {
    perf->ops.is_valid_mux_reg =
     chv_is_valid_mux_addr;
   }

   perf->ops.oa_enable = gen8_oa_enable;
   perf->ops.oa_disable = gen8_oa_disable;
   perf->ops.enable_metric_set = gen8_enable_metric_set;
   perf->ops.disable_metric_set = gen8_disable_metric_set;
   perf->ops.oa_hw_tail_read = gen8_oa_hw_tail_read;
  } else if (GRAPHICS_VER(i915) == 11) {
   perf->ops.is_valid_b_counter_reg =
    gen7_is_valid_b_counter_addr;
   perf->ops.is_valid_mux_reg =
    gen11_is_valid_mux_addr;
   perf->ops.is_valid_flex_reg =
    gen8_is_valid_flex_addr;

   perf->ops.oa_enable = gen8_oa_enable;
   perf->ops.oa_disable = gen8_oa_disable;
   perf->ops.enable_metric_set = gen8_enable_metric_set;
   perf->ops.disable_metric_set = gen11_disable_metric_set;
   perf->ops.oa_hw_tail_read = gen8_oa_hw_tail_read;
  } else if (GRAPHICS_VER(i915) == 12) {
   perf->ops.is_valid_b_counter_reg =
    HAS_OA_SLICE_CONTRIB_LIMITS(i915) ?
    xehp_is_valid_b_counter_addr :
    gen12_is_valid_b_counter_addr;
   perf->ops.is_valid_mux_reg =
    gen12_is_valid_mux_addr;
   perf->ops.is_valid_flex_reg =
    gen8_is_valid_flex_addr;

   perf->ops.oa_enable = gen12_oa_enable;
   perf->ops.oa_disable = gen12_oa_disable;
   perf->ops.enable_metric_set = gen12_enable_metric_set;
   perf->ops.disable_metric_set = gen12_disable_metric_set;
   perf->ops.oa_hw_tail_read = gen12_oa_hw_tail_read;
  }
 }

 if (perf->ops.enable_metric_set) {
  struct intel_gt *gt;
  int i, ret;

  for_each_gt(gt, i915, i)
   mutex_init(>->perf.lock);

  /* Choose a representative limit */
  oa_sample_rate_hard_limit = to_gt(i915)->clock_frequency / 2;

  mutex_init(&perf->metrics_lock);
  idr_init_base(&perf->metrics_idr, 1);

  /* We set up some ratelimit state to potentially throttle any
 * _NOTES about spurious, invalid OA reports which we don't
 * forward to userspace.
 *
 * We print a _NOTE about any throttling when closing the
 * stream instead of waiting until driver _fini which no one
 * would ever see.
 *
 * Using the same limiting factors as printk_ratelimit()
 */
  ratelimit_state_init(&perf->spurious_report_rs, 5 * HZ, 10);
  /* Since we use a DRM_NOTE for spurious reports it would be
 * inconsistent to let __ratelimit() automatically print a
 * warning for throttling.
 */
  ratelimit_set_flags(&perf->spurious_report_rs,
        RATELIMIT_MSG_ON_RELEASE);

  ratelimit_state_init(&perf->tail_pointer_race,
         5 * HZ, 10);
  ratelimit_set_flags(&perf->tail_pointer_race,
        RATELIMIT_MSG_ON_RELEASE);

  atomic64_set(&perf->noa_programming_delay,
        500 * 1000 /* 500us */);

  perf->i915 = i915;

  ret = oa_init_engine_groups(perf);
  if (ret) {
   drm_err(&i915->drm,
    "OA initialization failed %d\n", ret);
   return ret;
  }

  oa_init_supported_formats(perf);
 }

 return 0;
}

static int destroy_config(int id, void *p, void *data)
{
 i915_oa_config_put(p);
 return 0;
}

int i915_perf_sysctl_register(void)
{
 sysctl_header = register_sysctl("dev/i915", oa_table);
 return 0;
}

void i915_perf_sysctl_unregister(void)
{
 unregister_sysctl_table(sysctl_header);
}

/**
 * i915_perf_fini - Counter part to i915_perf_init()
 * @i915: i915 device instance
 */
void i915_perf_fini(struct drm_i915_private *i915)
{
 struct i915_perf *perf = &i915->perf;
 struct intel_gt *gt;
 int i;

 if (!perf->i915)
  return;

 for_each_gt(gt, perf->i915, i)
  kfree(gt->perf.group);

 idr_for_each(&perf->metrics_idr, destroy_config, perf);
 idr_destroy(&perf->metrics_idr);

 memset(&perf->ops, 0, sizeof(perf->ops));
 perf->i915 = NULL;
}

/**
 * i915_perf_ioctl_version - Version of the i915-perf subsystem
 * @i915: The i915 device
 *
 * This version number is used by userspace to detect available features.
 */
int i915_perf_ioctl_version(struct drm_i915_private *i915)
{
 /*
 * 1: Initial version
 *   I915_PERF_IOCTL_ENABLE
 *   I915_PERF_IOCTL_DISABLE
 *
 * 2: Added runtime modification of OA config.
 *   I915_PERF_IOCTL_CONFIG
 *
 * 3: Add DRM_I915_PERF_PROP_HOLD_PREEMPTION parameter to hold
 *    preemption on a particular context so that performance data is
 *    accessible from a delta of MI_RPC reports without looking at the
 *    OA buffer.
 *
 * 4: Add DRM_I915_PERF_PROP_ALLOWED_SSEU to limit what contexts can
 *    be run for the duration of the performance recording based on
 *    their SSEU configuration.
 *
 * 5: Add DRM_I915_PERF_PROP_POLL_OA_PERIOD parameter that controls the
 *    interval for the hrtimer used to check for OA data.
 *
 * 6: Add DRM_I915_PERF_PROP_OA_ENGINE_CLASS and
 *    DRM_I915_PERF_PROP_OA_ENGINE_INSTANCE
 *
 * 7: Add support for video decode and enhancement classes.
 */

 /*
 * Wa_14017512683: mtl[a0..c0): Use of OAM must be preceded with Media
 * C6 disable in BIOS. If Media C6 is enabled in BIOS, return version 6
 * to indicate that OA media is not supported.
 */
 if (IS_MEDIA_GT_IP_STEP(i915->media_gt, IP_VER(13, 0), STEP_A0, STEP_C0) &&
     intel_check_bios_c6_setup(&i915->media_gt->rc6))
  return 6;

 return 7;
}

#if IS_ENABLED(CONFIG_DRM_I915_SELFTEST)
#include "selftests/i915_perf.c"
#endif