i965/vec4: Compare full register offsets in cmod propagation.
[mesa.git] / src / mesa / drivers / dri / i965 / brw_performance_monitor.c
index e5d214e968861feb74d1647249bdfdc0fefe2e27..f8e50e10fa3a611c4bc6d9944870044513a18e18 100644 (file)
 
 #include <limits.h>
 
 
 #include <limits.h>
 
-#include "main/bitset.h"
+#include "util/bitset.h"
 #include "main/hash.h"
 #include "main/macros.h"
 #include "main/mtypes.h"
 #include "main/performance_monitor.h"
 
 #include "main/hash.h"
 #include "main/macros.h"
 #include "main/mtypes.h"
 #include "main/performance_monitor.h"
 
-#include "glsl/ralloc.h"
+#include "util/ralloc.h"
 
 #include "brw_context.h"
 #include "brw_defines.h"
 
 #include "brw_context.h"
 #include "brw_defines.h"
@@ -66,6 +66,26 @@ struct brw_perf_monitor_object
    /** The base class. */
    struct gl_perf_monitor_object base;
 
    /** The base class. */
    struct gl_perf_monitor_object base;
 
+   /**
+    * BO containing OA counter snapshots at monitor Begin/End time.
+    */
+   drm_intel_bo *oa_bo;
+
+   /** Indexes into bookend_bo (snapshot numbers) for various segments. */
+   int oa_head_end;
+   int oa_middle_start;
+   int oa_tail_start;
+
+   /**
+    * Storage for OA results accumulated so far.
+    *
+    * An array indexed by the counter ID in the OA_COUNTERS group.
+    *
+    * When we run out of space in bookend_bo, we compute the results so far
+    * and add them to the value stored here.  Then, we can discard bookend_bo.
+    */
+   uint32_t *oa_results;
+
    /**
     * BO containing starting and ending snapshots for any active pipeline
     * statistics counters.
    /**
     * BO containing starting and ending snapshots for any active pipeline
     * statistics counters.
@@ -87,6 +107,9 @@ brw_perf_monitor(struct gl_perf_monitor_object *m)
 
 #define SECOND_SNAPSHOT_OFFSET_IN_BYTES 2048
 
 
 #define SECOND_SNAPSHOT_OFFSET_IN_BYTES 2048
 
+/* A random value used to ensure we're getting valid snapshots. */
+#define REPORT_ID 0xd2e9c607
+
 /******************************************************************************/
 
 #define COUNTER(name)           \
 /******************************************************************************/
 
 #define COUNTER(name)           \
@@ -127,7 +150,7 @@ enum brw_counter_groups {
  * documentation, but is available by reading the source code for the
  * intel_perf_counters utility (shipped as part of intel-gpu-tools).
  */
  * documentation, but is available by reading the source code for the
  * intel_perf_counters utility (shipped as part of intel-gpu-tools).
  */
-const static struct gl_perf_monitor_counter gen5_raw_chaps_counters[] = {
+static const struct gl_perf_monitor_counter gen5_raw_chaps_counters[] = {
    COUNTER("cycles the CS unit is starved"),
    COUNTER("cycles the CS unit is stalled"),
    COUNTER("cycles the VF unit is starved"),
    COUNTER("cycles the CS unit is starved"),
    COUNTER("cycles the CS unit is stalled"),
    COUNTER("cycles the VF unit is starved"),
@@ -159,7 +182,7 @@ const static struct gl_perf_monitor_counter gen5_raw_chaps_counters[] = {
    COUNTER("cycles any EU is stalled for math"),
 };
 
    COUNTER("cycles any EU is stalled for math"),
 };
 
-const static int gen5_oa_snapshot_layout[] =
+static const int gen5_oa_snapshot_layout[] =
 {
    -1, /* Report ID */
    -1, /* TIMESTAMP (64-bit) */
 {
    -1, /* Report ID */
    -1, /* TIMESTAMP (64-bit) */
@@ -195,7 +218,7 @@ const static int gen5_oa_snapshot_layout[] =
    28, /* cycles any EU is stalled for math */
 };
 
    28, /* cycles any EU is stalled for math */
 };
 
-const static struct gl_perf_monitor_group gen5_groups[] = {
+static const struct gl_perf_monitor_group gen5_groups[] = {
    [OA_COUNTERS] = GROUP("CHAPS Counters", INT_MAX, gen5_raw_chaps_counters),
    /* Our pipeline statistics counter handling requires hardware contexts. */
 };
    [OA_COUNTERS] = GROUP("CHAPS Counters", INT_MAX, gen5_raw_chaps_counters),
    /* Our pipeline statistics counter handling requires hardware contexts. */
 };
@@ -214,7 +237,7 @@ const static struct gl_perf_monitor_group gen5_groups[] = {
 /**
  * Aggregating counters A0-A28:
  */
 /**
  * Aggregating counters A0-A28:
  */
-const static struct gl_perf_monitor_counter gen6_raw_oa_counters[] = {
+static const struct gl_perf_monitor_counter gen6_raw_oa_counters[] = {
    /* A0:   0 */ COUNTER("Aggregated Core Array Active"),
    /* A1:   1 */ COUNTER("Aggregated Core Array Stalled"),
    /* A2:   2 */ COUNTER("Vertex Shader Active Time"),
    /* A0:   0 */ COUNTER("Aggregated Core Array Active"),
    /* A1:   1 */ COUNTER("Aggregated Core Array Stalled"),
    /* A2:   2 */ COUNTER("Vertex Shader Active Time"),
@@ -255,7 +278,7 @@ const static struct gl_perf_monitor_counter gen6_raw_oa_counters[] = {
  *
  * (Yes, this is a strange order.)  We also have to remap for missing counters.
  */
  *
  * (Yes, this is a strange order.)  We also have to remap for missing counters.
  */
-const static int gen6_oa_snapshot_layout[] =
+static const int gen6_oa_snapshot_layout[] =
 {
    -1, /* Report ID */
    -1, /* TIMESTAMP (64-bit) */
 {
    -1, /* Report ID */
    -1, /* TIMESTAMP (64-bit) */
@@ -291,7 +314,7 @@ const static int gen6_oa_snapshot_layout[] =
    18, /* A21: Pixel Kill Count */
 };
 
    18, /* A21: Pixel Kill Count */
 };
 
-const static struct gl_perf_monitor_counter gen6_statistics_counters[] = {
+static const struct gl_perf_monitor_counter gen6_statistics_counters[] = {
    COUNTER64("IA_VERTICES_COUNT"),
    COUNTER64("IA_PRIMITIVES_COUNT"),
    COUNTER64("VS_INVOCATION_COUNT"),
    COUNTER64("IA_VERTICES_COUNT"),
    COUNTER64("IA_PRIMITIVES_COUNT"),
    COUNTER64("VS_INVOCATION_COUNT"),
@@ -306,7 +329,7 @@ const static struct gl_perf_monitor_counter gen6_statistics_counters[] = {
 };
 
 /** MMIO register addresses for each pipeline statistics counter. */
 };
 
 /** MMIO register addresses for each pipeline statistics counter. */
-const static int gen6_statistics_register_addresses[] = {
+static const int gen6_statistics_register_addresses[] = {
    IA_VERTICES_COUNT,
    IA_PRIMITIVES_COUNT,
    VS_INVOCATION_COUNT,
    IA_VERTICES_COUNT,
    IA_PRIMITIVES_COUNT,
    VS_INVOCATION_COUNT,
@@ -320,7 +343,7 @@ const static int gen6_statistics_register_addresses[] = {
    GEN6_SO_PRIM_STORAGE_NEEDED,
 };
 
    GEN6_SO_PRIM_STORAGE_NEEDED,
 };
 
-const static struct gl_perf_monitor_group gen6_groups[] = {
+static const struct gl_perf_monitor_group gen6_groups[] = {
    GROUP("Observability Architecture Counters", INT_MAX, gen6_raw_oa_counters),
    GROUP("Pipeline Statistics Registers", INT_MAX, gen6_statistics_counters),
 };
    GROUP("Observability Architecture Counters", INT_MAX, gen6_raw_oa_counters),
    GROUP("Pipeline Statistics Registers", INT_MAX, gen6_statistics_counters),
 };
@@ -330,7 +353,7 @@ const static struct gl_perf_monitor_group gen6_groups[] = {
  * Ivybridge/Baytrail/Haswell:
  *  @{
  */
  * Ivybridge/Baytrail/Haswell:
  *  @{
  */
-const static struct gl_perf_monitor_counter gen7_raw_oa_counters[] = {
+static const struct gl_perf_monitor_counter gen7_raw_oa_counters[] = {
    COUNTER("Aggregated Core Array Active"),
    COUNTER("Aggregated Core Array Stalled"),
    COUNTER("Vertex Shader Active Time"),
    COUNTER("Aggregated Core Array Active"),
    COUNTER("Aggregated Core Array Stalled"),
    COUNTER("Vertex Shader Active Time"),
@@ -376,7 +399,7 @@ const static struct gl_perf_monitor_counter gen7_raw_oa_counters[] = {
  * B7   B6   B5   B4   B3   B2   B1    B0
  * Rsv  Rsv  Rsv  Rsv  Rsv  Rsv  Rsv   Rsv
  */
  * B7   B6   B5   B4   B3   B2   B1    B0
  * Rsv  Rsv  Rsv  Rsv  Rsv  Rsv  Rsv   Rsv
  */
-const static int gen7_oa_snapshot_layout[] =
+static const int gen7_oa_snapshot_layout[] =
 {
    -1, /* Report ID */
    -1, /* TIMESTAMP (64-bit) */
 {
    -1, /* Report ID */
    -1, /* TIMESTAMP (64-bit) */
@@ -444,7 +467,7 @@ const static int gen7_oa_snapshot_layout[] =
    -1, /* Reserved */
 };
 
    -1, /* Reserved */
 };
 
-const static struct gl_perf_monitor_counter gen7_statistics_counters[] = {
+static const struct gl_perf_monitor_counter gen7_statistics_counters[] = {
    COUNTER64("IA_VERTICES_COUNT"),
    COUNTER64("IA_PRIMITIVES_COUNT"),
    COUNTER64("VS_INVOCATION_COUNT"),
    COUNTER64("IA_VERTICES_COUNT"),
    COUNTER64("IA_PRIMITIVES_COUNT"),
    COUNTER64("VS_INVOCATION_COUNT"),
@@ -467,7 +490,7 @@ const static struct gl_perf_monitor_counter gen7_statistics_counters[] = {
 };
 
 /** MMIO register addresses for each pipeline statistics counter. */
 };
 
 /** MMIO register addresses for each pipeline statistics counter. */
-const static int gen7_statistics_register_addresses[] = {
+static const int gen7_statistics_register_addresses[] = {
    IA_VERTICES_COUNT,
    IA_PRIMITIVES_COUNT,
    VS_INVOCATION_COUNT,
    IA_VERTICES_COUNT,
    IA_PRIMITIVES_COUNT,
    VS_INVOCATION_COUNT,
@@ -489,7 +512,7 @@ const static int gen7_statistics_register_addresses[] = {
    GEN7_SO_PRIM_STORAGE_NEEDED(3),
 };
 
    GEN7_SO_PRIM_STORAGE_NEEDED(3),
 };
 
-const static struct gl_perf_monitor_group gen7_groups[] = {
+static const struct gl_perf_monitor_group gen7_groups[] = {
    GROUP("Observability Architecture Counters", INT_MAX, gen7_raw_oa_counters),
    GROUP("Pipeline Statistics Registers", INT_MAX, gen7_statistics_counters),
 };
    GROUP("Observability Architecture Counters", INT_MAX, gen7_raw_oa_counters),
    GROUP("Pipeline Statistics Registers", INT_MAX, gen7_statistics_counters),
 };
@@ -502,15 +525,29 @@ static GLboolean brw_is_perf_monitor_result_available(struct gl_context *, struc
 static void
 dump_perf_monitor_callback(GLuint name, void *monitor_void, void *brw_void)
 {
 static void
 dump_perf_monitor_callback(GLuint name, void *monitor_void, void *brw_void)
 {
+   struct brw_context *brw = brw_void;
    struct gl_context *ctx = brw_void;
    struct gl_perf_monitor_object *m = monitor_void;
    struct brw_perf_monitor_object *monitor = monitor_void;
 
    struct gl_context *ctx = brw_void;
    struct gl_perf_monitor_object *m = monitor_void;
    struct brw_perf_monitor_object *monitor = monitor_void;
 
-   DBG("%4d  %-7s %-6s %-11s  %-9s\n",
+   const char *resolved = "";
+   for (int i = 0; i < brw->perfmon.unresolved_elements; i++) {
+      if (brw->perfmon.unresolved[i] == monitor) {
+         resolved = "Unresolved";
+         break;
+      }
+   }
+
+   DBG("%4d  %-7s %-6s %-10s %-11s <%3d, %3d, %3d>  %-6s %-9s\n",
        name,
        m->Active ? "Active" : "",
        m->Ended ? "Ended" : "",
        name,
        m->Active ? "Active" : "",
        m->Ended ? "Ended" : "",
+       resolved,
        brw_is_perf_monitor_result_available(ctx, m) ? "Available" : "",
        brw_is_perf_monitor_result_available(ctx, m) ? "Available" : "",
+       monitor->oa_head_end,
+       monitor->oa_middle_start,
+       monitor->oa_tail_start,
+       monitor->oa_bo ? "OA BO" : "",
        monitor->pipeline_stats_bo ? "Stats BO" : "");
 }
 
        monitor->pipeline_stats_bo ? "Stats BO" : "");
 }
 
@@ -537,14 +574,13 @@ monitor_needs_statistics_registers(struct brw_context *brw,
 static void
 snapshot_statistics_registers(struct brw_context *brw,
                               struct brw_perf_monitor_object *monitor,
 static void
 snapshot_statistics_registers(struct brw_context *brw,
                               struct brw_perf_monitor_object *monitor,
-                              uint32_t offset_in_bytes)
+                              uint32_t offset)
 {
    struct gl_context *ctx = &brw->ctx;
 {
    struct gl_context *ctx = &brw->ctx;
-   const int offset = offset_in_bytes / sizeof(uint64_t);
    const int group = PIPELINE_STATS_COUNTERS;
    const int num_counters = ctx->PerfMonitor.Groups[group].NumCounters;
 
    const int group = PIPELINE_STATS_COUNTERS;
    const int num_counters = ctx->PerfMonitor.Groups[group].NumCounters;
 
-   intel_batchbuffer_emit_mi_flush(brw);
+   brw_emit_mi_flush(brw);
 
    for (int i = 0; i < num_counters; i++) {
       if (BITSET_TEST(monitor->base.ActiveCounters[group], i)) {
 
    for (int i = 0; i < num_counters; i++) {
       if (BITSET_TEST(monitor->base.ActiveCounters[group], i)) {
@@ -553,7 +589,7 @@ snapshot_statistics_registers(struct brw_context *brw,
 
          brw_store_register_mem64(brw, monitor->pipeline_stats_bo,
                                   brw->perfmon.statistics_registers[i],
 
          brw_store_register_mem64(brw, monitor->pipeline_stats_bo,
                                   brw->perfmon.statistics_registers[i],
-                                  offset + i);
+                                  offset + i * sizeof(uint64_t));
       }
    }
 }
       }
    }
 }
@@ -573,6 +609,10 @@ gather_statistics_results(struct brw_context *brw,
       ctx->PerfMonitor.Groups[PIPELINE_STATS_COUNTERS].NumCounters;
 
    monitor->pipeline_stats_results = calloc(num_counters, sizeof(uint64_t));
       ctx->PerfMonitor.Groups[PIPELINE_STATS_COUNTERS].NumCounters;
 
    monitor->pipeline_stats_results = calloc(num_counters, sizeof(uint64_t));
+   if (monitor->pipeline_stats_results == NULL) {
+      _mesa_error_no_memory(__func__);
+      return;
+   }
 
    drm_intel_bo_map(monitor->pipeline_stats_bo, false);
    uint64_t *start = monitor->pipeline_stats_bo->virtual;
 
    drm_intel_bo_map(monitor->pipeline_stats_bo, false);
    uint64_t *start = monitor->pipeline_stats_bo->virtual;
@@ -595,16 +635,63 @@ monitor_needs_oa(struct brw_context *brw,
    return m->ActiveGroups[OA_COUNTERS];
 }
 
    return m->ActiveGroups[OA_COUNTERS];
 }
 
+/**
+ * Enable the Observability Architecture counters by whacking OACONTROL.
+ */
+static void
+start_oa_counters(struct brw_context *brw)
+{
+   unsigned counter_format;
+
+   /* Pick the counter format which gives us all the counters. */
+   switch (brw->gen) {
+   case 5:
+      return; /* Ironlake counters are always running. */
+   case 6:
+      counter_format = 0b001;
+      break;
+   case 7:
+      counter_format = 0b101;
+      break;
+   default:
+      unreachable("Tried to enable OA counters on an unsupported generation.");
+   }
+
+   BEGIN_BATCH(3);
+   OUT_BATCH(MI_LOAD_REGISTER_IMM | (3 - 2));
+   OUT_BATCH(OACONTROL);
+   OUT_BATCH(counter_format << OACONTROL_COUNTER_SELECT_SHIFT |
+             OACONTROL_ENABLE_COUNTERS);
+   ADVANCE_BATCH();
+}
+
+/**
+ * Disable OA counters.
+ */
+static void
+stop_oa_counters(struct brw_context *brw)
+{
+   /* Ironlake counters never stop. */
+   if (brw->gen == 5)
+      return;
+
+   BEGIN_BATCH(3);
+   OUT_BATCH(MI_LOAD_REGISTER_IMM | (3 - 2));
+   OUT_BATCH(OACONTROL);
+   OUT_BATCH(0);
+   ADVANCE_BATCH();
+}
+
 /**
  * The amount of batch space it takes to emit an MI_REPORT_PERF_COUNT snapshot,
  * including the required PIPE_CONTROL flushes.
  *
 /**
  * The amount of batch space it takes to emit an MI_REPORT_PERF_COUNT snapshot,
  * including the required PIPE_CONTROL flushes.
  *
- * Sandybridge is the worst case scenario: intel_batchbuffer_emit_mi_flush
- * expands to three PIPE_CONTROLs which are 4 DWords each.  We have to flush
- * before and after MI_REPORT_PERF_COUNT, so multiply by two.  Finally, add
- * the 3 DWords for MI_REPORT_PERF_COUNT itself.
+ * Sandybridge is the worst case scenario: brw_emit_mi_flush expands to four
+ * PIPE_CONTROLs which are 5 DWords each.  We have to flush before and after
+ * MI_REPORT_PERF_COUNT, so multiply by two.  Finally, add the 3 DWords for
+ * MI_REPORT_PERF_COUNT itself.
  */
  */
-#define MI_REPORT_PERF_COUNT_BATCH_DWORDS (2 * (3 * 4) + 3)
+#define MI_REPORT_PERF_COUNT_BATCH_DWORDS (2 * (4 * 5) + 3)
 
 /**
  * Emit an MI_REPORT_PERF_COUNT command packet.
 
 /**
  * Emit an MI_REPORT_PERF_COUNT command packet.
@@ -622,10 +709,10 @@ emit_mi_report_perf_count(struct brw_context *brw,
    /* Make sure the commands to take a snapshot fits in a single batch. */
    intel_batchbuffer_require_space(brw, MI_REPORT_PERF_COUNT_BATCH_DWORDS * 4,
                                    RENDER_RING);
    /* Make sure the commands to take a snapshot fits in a single batch. */
    intel_batchbuffer_require_space(brw, MI_REPORT_PERF_COUNT_BATCH_DWORDS * 4,
                                    RENDER_RING);
-   int batch_used = brw->batch.used;
+   int batch_used = USED_BATCH(brw->batch);
 
    /* Reports apparently don't always get written unless we flush first. */
 
    /* Reports apparently don't always get written unless we flush first. */
-   intel_batchbuffer_emit_mi_flush(brw);
+   brw_emit_mi_flush(brw);
 
    if (brw->gen == 5) {
       /* Ironlake requires two MI_REPORT_PERF_COUNT commands to write all
 
    if (brw->gen == 5) {
       /* Ironlake requires two MI_REPORT_PERF_COUNT commands to write all
@@ -659,14 +746,307 @@ emit_mi_report_perf_count(struct brw_context *brw,
       OUT_BATCH(report_id);
       ADVANCE_BATCH();
    } else {
       OUT_BATCH(report_id);
       ADVANCE_BATCH();
    } else {
-      assert(!"Unsupported generation for performance counters.");
+      unreachable("Unsupported generation for performance counters.");
    }
 
    /* Reports apparently don't always get written unless we flush after. */
    }
 
    /* Reports apparently don't always get written unless we flush after. */
-   intel_batchbuffer_emit_mi_flush(brw);
+   brw_emit_mi_flush(brw);
 
    (void) batch_used;
 
    (void) batch_used;
-   assert(brw->batch.used - batch_used <= MI_REPORT_PERF_COUNT_BATCH_DWORDS * 4);
+   assert(USED_BATCH(brw->batch) - batch_used <= MI_REPORT_PERF_COUNT_BATCH_DWORDS * 4);
+}
+
+/**
+ * Add a monitor to the global list of "unresolved monitors."
+ *
+ * Monitors are "unresolved" if they refer to OA counter snapshots in
+ * bookend_bo.  Results (even partial ones) must be gathered for all
+ * unresolved monitors before it's safe to discard bookend_bo.
+ */
+static void
+add_to_unresolved_monitor_list(struct brw_context *brw,
+                               struct brw_perf_monitor_object *monitor)
+{
+   if (brw->perfmon.unresolved_elements >=
+       brw->perfmon.unresolved_array_size) {
+      brw->perfmon.unresolved_array_size *= 2;
+      brw->perfmon.unresolved = reralloc(brw, brw->perfmon.unresolved,
+                                         struct brw_perf_monitor_object *,
+                                         brw->perfmon.unresolved_array_size);
+   }
+
+   brw->perfmon.unresolved[brw->perfmon.unresolved_elements++] = monitor;
+}
+
+/**
+ * If possible, throw away the contents of bookend BO.
+ *
+ * When all monitoring stops, and no monitors need data from bookend_bo to
+ * compute results, we can discard it and start writing snapshots at the
+ * beginning again.  This helps reduce the amount of buffer wraparound.
+ */
+static void
+clean_bookend_bo(struct brw_context *brw)
+{
+   if (brw->perfmon.unresolved_elements == 0) {
+      DBG("***Resetting bookend snapshots to 0\n");
+      brw->perfmon.bookend_snapshots = 0;
+   }
+}
+
+/**
+ * Remove a monitor from the global list of "unresolved monitors."
+ *
+ * This can happen when:
+ * - We finish computing a completed monitor's results.
+ * - We discard unwanted monitor results.
+ * - A monitor's results can be computed without relying on bookend_bo.
+ */
+static void
+drop_from_unresolved_monitor_list(struct brw_context *brw,
+                                  struct brw_perf_monitor_object *monitor)
+{
+   for (int i = 0; i < brw->perfmon.unresolved_elements; i++) {
+      if (brw->perfmon.unresolved[i] == monitor) {
+         int last_elt = --brw->perfmon.unresolved_elements;
+
+         if (i == last_elt) {
+            brw->perfmon.unresolved[i] = NULL;
+         } else {
+            brw->perfmon.unresolved[i] = brw->perfmon.unresolved[last_elt];
+         }
+
+         clean_bookend_bo(brw);
+         return;
+      }
+   }
+}
+
+/**
+ * Given pointers to starting and ending OA snapshots, add the deltas for each
+ * counter to the results.
+ */
+static void
+add_deltas(struct brw_context *brw,
+           struct brw_perf_monitor_object *monitor,
+           uint32_t *start, uint32_t *end)
+{
+   /* Look for expected report ID values to ensure data is present. */
+   assert(start[0] == REPORT_ID);
+   assert(end[0] == REPORT_ID);
+
+   /* Subtract each counter's ending and starting values, then add the
+    * difference to the counter's value so far.
+    */
+   for (int i = 3; i < brw->perfmon.entries_per_oa_snapshot; i++) {
+      /* When debugging, it's useful to note when the ending value is less than
+       * the starting value; aggregating counters should always increase in
+       * value (or remain unchanged).  This happens periodically due to
+       * wraparound, but can also indicate serious problems.
+       */
+#ifdef DEBUG
+      if (end[i] < start[i]) {
+         int counter = brw->perfmon.oa_snapshot_layout[i];
+         if (counter >= 0) {
+            DBG("WARNING: \"%s\" ending value was less than the starting "
+                "value: %u < %u (end - start = %u)\n",
+                brw->ctx.PerfMonitor.Groups[0].Counters[counter].Name,
+                end[i], start[i], end[i] - start[i]);
+         }
+      }
+#endif
+      monitor->oa_results[i] += end[i] - start[i];
+   }
+}
+
+/**
+ * Gather OA counter results (partial or full) from a series of snapshots.
+ *
+ * Monitoring can start or stop at any time, likely at some point mid-batch.
+ * We write snapshots for both events, storing them in monitor->oa_bo.
+ *
+ * Ideally, we would simply subtract those two snapshots to obtain the final
+ * counter results.  Unfortunately, our hardware doesn't preserve their values
+ * across context switches or GPU sleep states.  In order to support multiple
+ * concurrent OA clients, as well as reliable data across power management,
+ * we have to take snapshots at the start and end of batches as well.
+ *
+ * This results in a three-part sequence of (start, end) intervals:
+ * - The "head" is from the BeginPerfMonitor snapshot to the end of the first
+ *   batchbuffer.
+ * - The "middle" is a series of (batch start, batch end) snapshots which
+ *   bookend any batchbuffers between the ones which start/end monitoring.
+ * - The "tail" is from the start of the last batch where monitoring was
+ *   active to the EndPerfMonitor snapshot.
+ *
+ * Due to wrapping in the bookend BO, we may have to accumulate partial results.
+ * If so, we handle the "head" and any "middle" results so far.  When monitoring
+ * eventually ends, we handle additional "middle" batches and the "tail."
+ */
+static void
+gather_oa_results(struct brw_context *brw,
+                  struct brw_perf_monitor_object *monitor,
+                  uint32_t *bookend_buffer)
+{
+   struct gl_perf_monitor_object *m = &monitor->base;
+   assert(monitor->oa_bo != NULL);
+
+   drm_intel_bo_map(monitor->oa_bo, false);
+   uint32_t *monitor_buffer = monitor->oa_bo->virtual;
+
+   /* If monitoring was entirely contained within a single batch, then the
+    * bookend BO is irrelevant.  Just subtract monitor->bo's two snapshots.
+    */
+   if (monitor->oa_middle_start == -1) {
+      add_deltas(brw, monitor,
+                 monitor_buffer,
+                 monitor_buffer + (SECOND_SNAPSHOT_OFFSET_IN_BYTES /
+                                   sizeof(uint32_t)));
+      drm_intel_bo_unmap(monitor->oa_bo);
+      return;
+   }
+
+   const ptrdiff_t snapshot_size = brw->perfmon.entries_per_oa_snapshot;
+
+   /* First, add the contributions from the "head" interval:
+    * (snapshot taken at BeginPerfMonitor time,
+    *  snapshot taken at the end of the first batch after monitoring began)
+    */
+   if (monitor->oa_head_end != -1) {
+      assert(monitor->oa_head_end < brw->perfmon.bookend_snapshots);
+      add_deltas(brw, monitor,
+                 monitor_buffer,
+                 bookend_buffer + snapshot_size * monitor->oa_head_end);
+
+      /* Make sure we don't count the "head" again in the future. */
+      monitor->oa_head_end = -1;
+   }
+
+   /* Next, count the contributions from the "middle" batches.  These are
+    * (batch begin, batch end) deltas while monitoring was active.
+    */
+   int last_snapshot;
+   if (m->Ended)
+      last_snapshot = monitor->oa_tail_start;
+   else
+      last_snapshot = brw->perfmon.bookend_snapshots;
+
+   for (int s = monitor->oa_middle_start; s < last_snapshot; s += 2) {
+      add_deltas(brw, monitor,
+                 bookend_buffer + snapshot_size * s,
+                 bookend_buffer + snapshot_size * (s + 1));
+   }
+
+   /* Finally, if the monitor has ended, we need to count the contributions of
+    * the "tail" interval:
+    * (start of the batch where monitoring ended, EndPerfMonitor snapshot)
+    */
+   if (m->Ended) {
+      assert(monitor->oa_tail_start != -1);
+      add_deltas(brw, monitor,
+                 bookend_buffer + snapshot_size * monitor->oa_tail_start,
+                 monitor_buffer + (SECOND_SNAPSHOT_OFFSET_IN_BYTES /
+                                   sizeof(uint32_t)));
+   }
+
+   drm_intel_bo_unmap(monitor->oa_bo);
+
+   /* If the monitor has ended, then we've gathered all the results, and
+    * can free the monitor's OA BO.
+    */
+   if (m->Ended) {
+      drm_intel_bo_unreference(monitor->oa_bo);
+      monitor->oa_bo = NULL;
+
+      /* The monitor's OA result is now resolved. */
+      DBG("Marking %d resolved - results gathered\n", m->Name);
+      drop_from_unresolved_monitor_list(brw, monitor);
+   }
+}
+
+/**
+ * Handle running out of space in the bookend BO.
+ *
+ * When we run out of space in the bookend BO, we need to gather up partial
+ * results for every unresolved monitor.  This allows us to free the snapshot
+ * data in bookend_bo, freeing up the space for reuse.  We call this "wrapping."
+ *
+ * This will completely compute the result for any unresolved monitors that
+ * have ended.
+ */
+static void
+wrap_bookend_bo(struct brw_context *brw)
+{
+   DBG("****Wrap bookend BO****\n");
+   /* Note that wrapping will only occur at the start of a batch, since that's
+    * where we reserve space.  So the current batch won't reference bookend_bo
+    * or any monitor BOs.  This means we don't need to worry about
+    * synchronization.
+    *
+    * Also, EndPerfMonitor guarantees that only monitors which span multiple
+    * batches exist in the unresolved monitor list.
+    */
+   assert(brw->perfmon.oa_users > 0);
+
+   drm_intel_bo_map(brw->perfmon.bookend_bo, false);
+   uint32_t *bookend_buffer = brw->perfmon.bookend_bo->virtual;
+   for (int i = 0; i < brw->perfmon.unresolved_elements; i++) {
+      struct brw_perf_monitor_object *monitor = brw->perfmon.unresolved[i];
+      struct gl_perf_monitor_object *m = &monitor->base;
+
+      gather_oa_results(brw, monitor, bookend_buffer);
+
+      if (m->Ended) {
+         /* gather_oa_results() dropped the monitor from the unresolved list,
+          * throwing our indices off by one.
+          */
+         --i;
+      } else {
+         /* When we create the new bookend_bo, snapshot #0 will be the
+          * beginning of another "middle" BO.
+          */
+         monitor->oa_middle_start = 0;
+         assert(monitor->oa_head_end == -1);
+         assert(monitor->oa_tail_start == -1);
+      }
+   }
+   drm_intel_bo_unmap(brw->perfmon.bookend_bo);
+
+   brw->perfmon.bookend_snapshots = 0;
+}
+
+/* This is fairly arbitrary; the trade off is memory usage vs. extra overhead
+ * from wrapping.  On Gen7, 32768 should be enough for 128 snapshots before
+ * wrapping (since each is 256 bytes).
+ */
+#define BOOKEND_BO_SIZE_BYTES 32768
+
+/**
+ * Check whether bookend_bo has space for a given number of snapshots.
+ */
+static bool
+has_space_for_bookend_snapshots(struct brw_context *brw, int snapshots)
+{
+   int snapshot_bytes = brw->perfmon.entries_per_oa_snapshot * sizeof(uint32_t);
+
+   /* There are brw->perfmon.bookend_snapshots - 1 existing snapshots. */
+   int total_snapshots = (brw->perfmon.bookend_snapshots - 1) + snapshots;
+
+   return total_snapshots * snapshot_bytes < BOOKEND_BO_SIZE_BYTES;
+}
+
+/**
+ * Write an OA counter snapshot to bookend_bo.
+ */
+static void
+emit_bookend_snapshot(struct brw_context *brw)
+{
+   int snapshot_bytes = brw->perfmon.entries_per_oa_snapshot * sizeof(uint32_t);
+   int offset_in_bytes = brw->perfmon.bookend_snapshots * snapshot_bytes;
+
+   emit_mi_report_perf_count(brw, brw->perfmon.bookend_bo, offset_in_bytes,
+                             REPORT_ID);
+   ++brw->perfmon.bookend_snapshots;
 }
 
 /******************************************************************************/
 }
 
 /******************************************************************************/
@@ -678,6 +1058,23 @@ static void
 reinitialize_perf_monitor(struct brw_context *brw,
                           struct brw_perf_monitor_object *monitor)
 {
 reinitialize_perf_monitor(struct brw_context *brw,
                           struct brw_perf_monitor_object *monitor)
 {
+   if (monitor->oa_bo) {
+      drm_intel_bo_unreference(monitor->oa_bo);
+      monitor->oa_bo = NULL;
+   }
+
+   /* Since the results are now invalid, we don't need to hold on to any
+    * snapshots in bookend_bo.  The monitor is effectively "resolved."
+    */
+   drop_from_unresolved_monitor_list(brw, monitor);
+
+   monitor->oa_head_end = -1;
+   monitor->oa_middle_start = -1;
+   monitor->oa_tail_start = -1;
+
+   free(monitor->oa_results);
+   monitor->oa_results = NULL;
+
    if (monitor->pipeline_stats_bo) {
       drm_intel_bo_unreference(monitor->pipeline_stats_bo);
       monitor->pipeline_stats_bo = NULL;
    if (monitor->pipeline_stats_bo) {
       drm_intel_bo_unreference(monitor->pipeline_stats_bo);
       monitor->pipeline_stats_bo = NULL;
@@ -702,6 +1099,47 @@ brw_begin_perf_monitor(struct gl_context *ctx,
    reinitialize_perf_monitor(brw, monitor);
 
    if (monitor_needs_oa(brw, m)) {
    reinitialize_perf_monitor(brw, monitor);
 
    if (monitor_needs_oa(brw, m)) {
+      /* If the global OA bookend BO doesn't exist, allocate it.  This should
+       * only happen once, but we delay until BeginPerfMonitor time to avoid
+       * wasting memory for contexts that don't use performance monitors.
+       */
+      if (!brw->perfmon.bookend_bo) {
+         brw->perfmon.bookend_bo = drm_intel_bo_alloc(brw->bufmgr,
+                                                      "OA bookend BO",
+                                                      BOOKEND_BO_SIZE_BYTES, 64);
+      }
+
+      monitor->oa_bo =
+         drm_intel_bo_alloc(brw->bufmgr, "perf. monitor OA bo", 4096, 64);
+#ifdef DEBUG
+      /* Pre-filling the BO helps debug whether writes landed. */
+      drm_intel_bo_map(monitor->oa_bo, true);
+      memset((char *) monitor->oa_bo->virtual, 0xff, 4096);
+      drm_intel_bo_unmap(monitor->oa_bo);
+#endif
+
+      /* Allocate storage for accumulated OA counter values. */
+      monitor->oa_results =
+         calloc(brw->perfmon.entries_per_oa_snapshot, sizeof(uint32_t));
+
+      /* If the OA counters aren't already on, enable them. */
+      if (brw->perfmon.oa_users == 0) {
+         /* Ensure the OACONTROL enable and snapshot land in the same batch. */
+         int space = (MI_REPORT_PERF_COUNT_BATCH_DWORDS + 3) * 4;
+         intel_batchbuffer_require_space(brw, space, RENDER_RING);
+         start_oa_counters(brw);
+      }
+
+      /* Take a starting OA counter snapshot. */
+      emit_mi_report_perf_count(brw, monitor->oa_bo, 0, REPORT_ID);
+
+      monitor->oa_head_end = brw->perfmon.bookend_snapshots;
+      monitor->oa_middle_start = brw->perfmon.bookend_snapshots + 1;
+      monitor->oa_tail_start = -1;
+
+      /* Add the monitor to the unresolved list. */
+      add_to_unresolved_monitor_list(brw, monitor);
+
       ++brw->perfmon.oa_users;
    }
 
       ++brw->perfmon.oa_users;
    }
 
@@ -729,7 +1167,36 @@ brw_end_perf_monitor(struct gl_context *ctx,
    DBG("End(%d)\n", m->Name);
 
    if (monitor_needs_oa(brw, m)) {
    DBG("End(%d)\n", m->Name);
 
    if (monitor_needs_oa(brw, m)) {
+      /* Take an ending OA counter snapshot. */
+      emit_mi_report_perf_count(brw, monitor->oa_bo,
+                                SECOND_SNAPSHOT_OFFSET_IN_BYTES, REPORT_ID);
+
       --brw->perfmon.oa_users;
       --brw->perfmon.oa_users;
+
+      if (brw->perfmon.oa_users == 0)
+         stop_oa_counters(brw);
+
+      if (monitor->oa_head_end == brw->perfmon.bookend_snapshots) {
+         assert(monitor->oa_head_end != -1);
+         /* We never actually wrote the snapshot for the end of the first batch
+          * after BeginPerfMonitor.  This means that monitoring was contained
+          * entirely within a single batch, so we can ignore bookend_bo and
+          * just compare the monitor's begin/end snapshots directly.
+          */
+         monitor->oa_head_end = -1;
+         monitor->oa_middle_start = -1;
+         monitor->oa_tail_start = -1;
+
+         /* We can also mark it resolved since it won't depend on bookend_bo. */
+         DBG("Marking %d resolved - entirely in one batch\n", m->Name);
+         drop_from_unresolved_monitor_list(brw, monitor);
+      } else {
+         /* We've written at least one batch end snapshot, so the monitoring
+          * spanned multiple batches.  Mark which snapshot corresponds to the
+          * start of the current batch.
+          */
+         monitor->oa_tail_start = brw->perfmon.bookend_snapshots - 1;
+      }
    }
 
    if (monitor_needs_statistics_registers(brw, m)) {
    }
 
    if (monitor_needs_statistics_registers(brw, m)) {
@@ -766,15 +1233,22 @@ brw_is_perf_monitor_result_available(struct gl_context *ctx,
    struct brw_context *brw = brw_context(ctx);
    struct brw_perf_monitor_object *monitor = brw_perf_monitor(m);
 
    struct brw_context *brw = brw_context(ctx);
    struct brw_perf_monitor_object *monitor = brw_perf_monitor(m);
 
+   bool oa_available = true;
    bool stats_available = true;
 
    bool stats_available = true;
 
+   if (monitor_needs_oa(brw, m)) {
+      oa_available = !monitor->oa_bo ||
+         (!drm_intel_bo_references(brw->batch.bo, monitor->oa_bo) &&
+          !drm_intel_bo_busy(monitor->oa_bo));
+   }
+
    if (monitor_needs_statistics_registers(brw, m)) {
       stats_available = !monitor->pipeline_stats_bo ||
          (!drm_intel_bo_references(brw->batch.bo, monitor->pipeline_stats_bo) &&
           !drm_intel_bo_busy(monitor->pipeline_stats_bo));
    }
 
    if (monitor_needs_statistics_registers(brw, m)) {
       stats_available = !monitor->pipeline_stats_bo ||
          (!drm_intel_bo_references(brw->batch.bo, monitor->pipeline_stats_bo) &&
           !drm_intel_bo_busy(monitor->pipeline_stats_bo));
    }
 
-   return stats_available;
+   return oa_available && stats_available;
 }
 
 /**
 }
 
 /**
@@ -789,6 +1263,7 @@ brw_get_perf_monitor_result(struct gl_context *ctx,
 {
    struct brw_context *brw = brw_context(ctx);
    struct brw_perf_monitor_object *monitor = brw_perf_monitor(m);
 {
    struct brw_context *brw = brw_context(ctx);
    struct brw_perf_monitor_object *monitor = brw_perf_monitor(m);
+   const GLuint *const data_end = (GLuint *)((uint8_t *) data + data_size);
 
    DBG("GetResult(%d)\n", m->Name);
    brw_dump_perf_monitors(brw);
 
    DBG("GetResult(%d)\n", m->Name);
    brw_dump_perf_monitors(brw);
@@ -803,19 +1278,71 @@ brw_get_perf_monitor_result(struct gl_context *ctx,
     */
    GLsizei offset = 0;
 
     */
    GLsizei offset = 0;
 
+   if (monitor_needs_oa(brw, m)) {
+      /* Gather up the results from the BO, unless we already did due to the
+       * bookend BO wrapping.
+       */
+      if (monitor->oa_bo) {
+         /* Since the result is available, all the necessary snapshots will
+          * have been written to the bookend BO.  If other monitors are
+          * active, the bookend BO may be busy or referenced by the current
+          * batch, but only for writing snapshots beyond oa_tail_start,
+          * which we don't care about.
+          *
+          * Using an unsynchronized mapping avoids stalling for an
+          * indeterminate amount of time.
+          */
+         drm_intel_gem_bo_map_unsynchronized(brw->perfmon.bookend_bo);
+
+         gather_oa_results(brw, monitor, brw->perfmon.bookend_bo->virtual);
+
+         drm_intel_bo_unmap(brw->perfmon.bookend_bo);
+      }
+
+      for (int i = 0; i < brw->perfmon.entries_per_oa_snapshot; i++) {
+         int group = OA_COUNTERS;
+         int counter = brw->perfmon.oa_snapshot_layout[i];
+
+         /* We always capture all the OA counters, but the application may
+          * have only asked for a subset.  Skip unwanted counters.
+          */
+         if (counter < 0 || !BITSET_TEST(m->ActiveCounters[group], counter))
+            continue;
+
+         if (data + offset + 3 <= data_end) {
+            data[offset++] = group;
+            data[offset++] = counter;
+            data[offset++] = monitor->oa_results[i];
+         }
+      }
+
+      clean_bookend_bo(brw);
+   }
+
    if (monitor_needs_statistics_registers(brw, m)) {
       const int num_counters =
          ctx->PerfMonitor.Groups[PIPELINE_STATS_COUNTERS].NumCounters;
 
    if (monitor_needs_statistics_registers(brw, m)) {
       const int num_counters =
          ctx->PerfMonitor.Groups[PIPELINE_STATS_COUNTERS].NumCounters;
 
-      if (!monitor->pipeline_stats_results)
+      if (!monitor->pipeline_stats_results) {
          gather_statistics_results(brw, monitor);
 
          gather_statistics_results(brw, monitor);
 
+         /* Check if we did really get the results */
+         if (!monitor->pipeline_stats_results) {
+            if (bytes_written) {
+               *bytes_written = 0;
+            }
+            return;
+         }
+      }
+
       for (int i = 0; i < num_counters; i++) {
          if (BITSET_TEST(m->ActiveCounters[PIPELINE_STATS_COUNTERS], i)) {
       for (int i = 0; i < num_counters; i++) {
          if (BITSET_TEST(m->ActiveCounters[PIPELINE_STATS_COUNTERS], i)) {
-            data[offset++] = PIPELINE_STATS_COUNTERS;
-            data[offset++] = i;
-            *((uint64_t *) (&data[offset])) = monitor->pipeline_stats_results[i];
-            offset += 2;
+            if (data + offset + 4 <= data_end) {
+               data[offset++] = PIPELINE_STATS_COUNTERS;
+               data[offset++] = i;
+               *((uint64_t *) (&data[offset])) = monitor->pipeline_stats_results[i];
+               offset += 2;
+            }
          }
       }
    }
          }
       }
    }
@@ -830,6 +1357,7 @@ brw_get_perf_monitor_result(struct gl_context *ctx,
 static struct gl_perf_monitor_object *
 brw_new_perf_monitor(struct gl_context *ctx)
 {
 static struct gl_perf_monitor_object *
 brw_new_perf_monitor(struct gl_context *ctx)
 {
+   (void) ctx;
    return calloc(1, sizeof(struct brw_perf_monitor_object));
 }
 
    return calloc(1, sizeof(struct brw_perf_monitor_object));
 }
 
@@ -847,6 +1375,63 @@ brw_delete_perf_monitor(struct gl_context *ctx, struct gl_perf_monitor_object *m
 
 /******************************************************************************/
 
 
 /******************************************************************************/
 
+/**
+ * Called at the start of every render ring batch.
+ *
+ * Enable OA counters and emit the "start of batchbuffer" bookend OA snapshot.
+ * Since it's a new batch, there will be plenty of space for the commands.
+ */
+void
+brw_perf_monitor_new_batch(struct brw_context *brw)
+{
+   assert(brw->batch.ring == RENDER_RING);
+   assert(brw->gen < 6 || USED_BATCH(brw->batch) == 0);
+
+   if (brw->perfmon.oa_users == 0)
+      return;
+
+   start_oa_counters(brw);
+
+   /* Make sure bookend_bo has enough space for a pair of snapshots.
+    * If not, "wrap" the BO: gather up any results so far, and start from
+    * the beginning of the buffer.  Reserving a pair guarantees that wrapping
+    * will only happen at the beginning of a batch, where it's safe to map BOs
+    * (as the batch is empty and can't refer to any of them yet).
+    */
+   if (!has_space_for_bookend_snapshots(brw, 2))
+      wrap_bookend_bo(brw);
+
+   DBG("Bookend Begin Snapshot (%d)\n", brw->perfmon.bookend_snapshots);
+   emit_bookend_snapshot(brw);
+}
+
+/**
+ * Called at the end of every render ring batch.
+ *
+ * Emit the "end of batchbuffer" bookend OA snapshot and disable the counters.
+ *
+ * This relies on there being enough space in BATCH_RESERVED.
+ */
+void
+brw_perf_monitor_finish_batch(struct brw_context *brw)
+{
+   assert(brw->batch.ring == RENDER_RING);
+
+   if (brw->perfmon.oa_users == 0)
+      return;
+
+   DBG("Bookend End Snapshot (%d)\n", brw->perfmon.bookend_snapshots);
+
+   /* Not safe to wrap; should've reserved space already. */
+   assert(has_space_for_bookend_snapshots(brw, 1));
+
+   emit_bookend_snapshot(brw);
+
+   stop_oa_counters(brw);
+}
+
+/******************************************************************************/
+
 void
 brw_init_performance_monitors(struct brw_context *brw)
 {
 void
 brw_init_performance_monitors(struct brw_context *brw)
 {
@@ -878,4 +1463,9 @@ brw_init_performance_monitors(struct brw_context *brw)
       brw->perfmon.entries_per_oa_snapshot = ARRAY_SIZE(gen7_oa_snapshot_layout);
       brw->perfmon.statistics_registers = gen7_statistics_register_addresses;
    }
       brw->perfmon.entries_per_oa_snapshot = ARRAY_SIZE(gen7_oa_snapshot_layout);
       brw->perfmon.statistics_registers = gen7_statistics_register_addresses;
    }
+
+   brw->perfmon.unresolved =
+      ralloc_array(brw, struct brw_perf_monitor_object *, 1);
+   brw->perfmon.unresolved_elements = 0;
+   brw->perfmon.unresolved_array_size = 1;
 }
 }