i965: Double the size of the state cache.
[mesa.git] / src / mesa / drivers / dri / i965 / brw_state_cache.c
index 82a0403b2ddd61f575f159cec8500a4e944b57e8..8823b22357d724e99fe01c0754b7c70f8e6f4cc9 100644 (file)
 
 /** @file brw_state_cache.c
  *
- * This file implements a simple static state cache for 965.  The consumers
- * can query the hash table of state using a cache_id, opaque key data,
- * and list of buffers that will be used in relocations, and receive the
- * corresponding state buffer object of state (plus associated auxiliary
- * data) in return.
+ * This file implements a simple static state cache for 965.  The
+ * consumers can query the hash table of state using a cache_id,
+ * opaque key data, and receive the corresponding state buffer object
+ * of state (plus associated auxiliary data) in return.  Objects in
+ * the cache may not have relocations (pointers to other BOs) in them.
  *
- * The inner workings are a simple hash table based on a CRC of the key data.
- * The cache_id and relocation target buffers associated with the state
- * buffer are included as auxiliary key data, but are not part of the hash
- * value (this should be fixed, but will likely be fixed instead by making
- * consumers use structured keys).
+ * The inner workings are a simple hash table based on a CRC of the
+ * key data.
  *
- * Replacement is not implemented.  Instead, when the cache gets too big, at
- * a safe point (unlock) we throw out all of the cache data and let it
- * regenerate for the next rendering operation.
- *
- * The reloc_buf pointers need to be included as key data, otherwise the
- * non-unique values stuffed in the offset in key data through
- * brw_cache_data() may result in successful probe for state buffers
- * even when the buffer being referenced doesn't match.  The result would be
- * that the same state cache entry is used twice for different buffers,
- * only one of the two buffers referenced gets put into the offset, and the
- * incorrect program is run for the other instance.
+ * Replacement is not implemented.  Instead, when the cache gets too
+ * big we throw out all of the cache data and let it get regenerated.
  */
 
 #include "main/imports.h"
+#include "intel_batchbuffer.h"
 #include "brw_state.h"
 
 #define FILE_DEBUG_FLAG DEBUG_STATE
@@ -76,33 +65,9 @@ hash_key(struct brw_cache_item *item)
       hash = (hash << 5) | (hash >> 27);
    }
 
-   /* Include the BO pointers as key data as well */
-   ikey = (GLuint *)item->reloc_bufs;
-   for (i = 0; i < item->nr_reloc_bufs * sizeof(drm_intel_bo *) / 4; i++) {
-      hash ^= ikey[i];
-      hash = (hash << 5) | (hash >> 27);
-   }
-
    return hash;
 }
 
-
-/**
- * Marks a new buffer as being chosen for the given cache id.
- */
-static void
-update_cache_last(struct brw_cache *cache, enum brw_cache_id cache_id,
-                 drm_intel_bo *bo)
-{
-   if (bo == cache->last_bo[cache_id])
-      return; /* no change */
-
-   drm_intel_bo_unreference(cache->last_bo[cache_id]);
-   cache->last_bo[cache_id] = bo;
-   drm_intel_bo_reference(cache->last_bo[cache_id]);
-   cache->brw->state.dirty.cache |= 1 << cache_id;
-}
-
 static int
 brw_cache_item_equals(const struct brw_cache_item *a,
                      const struct brw_cache_item *b)
@@ -110,10 +75,7 @@ brw_cache_item_equals(const struct brw_cache_item *a,
    return a->cache_id == b->cache_id &&
       a->hash == b->hash &&
       a->key_size == b->key_size &&
-      (memcmp(a->key, b->key, a->key_size) == 0) &&
-      a->nr_reloc_bufs == b->nr_reloc_bufs &&
-      (memcmp(a->reloc_bufs, b->reloc_bufs,
-             a->nr_reloc_bufs * sizeof(drm_intel_bo *)) == 0);
+      (memcmp(a->key, b->key, a->key_size) == 0);
 }
 
 static struct brw_cache_item *
@@ -167,14 +129,13 @@ rehash(struct brw_cache *cache)
 /**
  * Returns the buffer object matching cache_id and key, or NULL.
  */
-drm_intel_bo *
+bool
 brw_search_cache(struct brw_cache *cache,
                  enum brw_cache_id cache_id,
-                 const void *key,
-                 GLuint key_size,
-                 drm_intel_bo **reloc_bufs, GLuint nr_reloc_bufs,
-                 void *aux_return)
+                 const void *key, GLuint key_size,
+                 uint32_t *inout_offset, void *out_aux)
 {
+   struct brw_context *brw = cache->brw;
    struct brw_cache_item *item;
    struct brw_cache_item lookup;
    GLuint hash;
@@ -182,179 +143,184 @@ brw_search_cache(struct brw_cache *cache,
    lookup.cache_id = cache_id;
    lookup.key = key;
    lookup.key_size = key_size;
-   lookup.reloc_bufs = reloc_bufs;
-   lookup.nr_reloc_bufs = nr_reloc_bufs;
    hash = hash_key(&lookup);
    lookup.hash = hash;
 
    item = search_cache(cache, hash, &lookup);
 
    if (item == NULL)
-      return NULL;
+      return false;
 
-   if (aux_return)
-      *(void **)aux_return = (void *)((char *)item->key + item->key_size);
+   *(void **)out_aux = ((char *)item->key + item->key_size);
 
-   update_cache_last(cache, cache_id, item->bo);
+   if (item->offset != *inout_offset) {
+      brw->state.dirty.cache |= (1 << cache_id);
+      *inout_offset = item->offset;
+   }
 
-   drm_intel_bo_reference(item->bo);
-   return item->bo;
+   return true;
 }
 
+static void
+brw_cache_new_bo(struct brw_cache *cache, uint32_t new_size)
+{
+   struct brw_context *brw = cache->brw;
+   struct intel_context *intel = &brw->intel;
+   drm_intel_bo *new_bo;
+
+   new_bo = drm_intel_bo_alloc(intel->bufmgr, "program cache", new_size, 64);
+
+   /* Copy any existing data that needs to be saved. */
+   if (cache->next_offset != 0) {
+      drm_intel_bo_map(cache->bo, false);
+      drm_intel_bo_subdata(new_bo, 0, cache->next_offset, cache->bo->virtual);
+      drm_intel_bo_unmap(cache->bo);
+   }
+
+   drm_intel_bo_unreference(cache->bo);
+   cache->bo = new_bo;
+   cache->bo_used_by_gpu = false;
+
+   /* Since we have a new BO in place, we need to signal the units
+    * that depend on it (state base address on gen5+, or unit state before).
+    */
+   brw->state.dirty.brw |= BRW_NEW_PROGRAM_CACHE;
+}
 
-drm_intel_bo *
-brw_upload_cache_with_auxdata(struct brw_cache *cache,
-                             enum brw_cache_id cache_id,
-                             const void *key,
-                             GLuint key_size,
-                             drm_intel_bo **reloc_bufs,
-                             GLuint nr_reloc_bufs,
-                             const void *data,
-                             GLuint data_size,
-                             const void *aux,
-                             GLuint aux_size,
-                             void *aux_return)
+/**
+ * Attempts to find an item in the cache with identical data and aux
+ * data to use
+ */
+static bool
+brw_try_upload_using_copy(struct brw_cache *cache,
+                         struct brw_cache_item *result_item,
+                         const void *data,
+                         const void *aux)
 {
-   struct brw_cache_item *item = CALLOC_STRUCT(brw_cache_item);
-   GLuint hash;
-   GLuint relocs_size = nr_reloc_bufs * sizeof(drm_intel_bo *);
-   void *tmp;
-   drm_intel_bo *bo;
    int i;
+   struct brw_cache_item *item;
 
-   item->cache_id = cache_id;
-   item->key = key;
-   item->key_size = key_size;
-   item->reloc_bufs = reloc_bufs;
-   item->nr_reloc_bufs = nr_reloc_bufs;
-   hash = hash_key(item);
-   item->hash = hash;
+   for (i = 0; i < cache->size; i++) {
+      for (item = cache->items[i]; item; item = item->next) {
+        const void *item_aux = item->key + item->key_size;
+        int ret;
 
-   /* Create the buffer object to contain the data */
-   bo = drm_intel_bo_alloc(cache->brw->intel.bufmgr,
-                          cache->name[cache_id], data_size, 1 << 6);
+        if (item->cache_id != result_item->cache_id ||
+            item->size != result_item->size ||
+            item->aux_size != result_item->aux_size) {
+           continue;
+        }
 
+        if (memcmp(item_aux, aux, item->aux_size) != 0) {
+           continue;
+        }
 
-   /* Set up the memory containing the key, aux_data, and reloc_bufs */
-   tmp = malloc(key_size + aux_size + relocs_size);
+        drm_intel_bo_map(cache->bo, false);
+        ret = memcmp(cache->bo->virtual + item->offset, data, item->size);
+        drm_intel_bo_unmap(cache->bo);
+        if (ret)
+           continue;
 
-   memcpy(tmp, key, key_size);
-   memcpy(tmp + key_size, aux, aux_size);
-   memcpy(tmp + key_size + aux_size, reloc_bufs, relocs_size);
-   for (i = 0; i < nr_reloc_bufs; i++) {
-      if (reloc_bufs[i] != NULL)
-        drm_intel_bo_reference(reloc_bufs[i]);
-   }
+        result_item->offset = item->offset;
 
-   item->key = tmp;
-   item->reloc_bufs = tmp + key_size + aux_size;
+        return true;
+      }
+   }
 
-   item->bo = bo;
-   drm_intel_bo_reference(bo);
+   return false;
+}
 
-   if (cache->n_items > cache->size * 1.5)
-      rehash(cache);
+static void
+brw_upload_item_data(struct brw_cache *cache,
+                    struct brw_cache_item *item,
+                    const void *data)
+{
+   /* Allocate space in the cache BO for our new program. */
+   if (cache->next_offset + item->size > cache->bo->size) {
+      uint32_t new_size = cache->bo->size * 2;
 
-   hash %= cache->size;
-   item->next = cache->items[hash];
-   cache->items[hash] = item;
-   cache->n_items++;
+      while (cache->next_offset + item->size > new_size)
+        new_size *= 2;
 
-   if (aux_return) {
-      *(void **)aux_return = (void *)((char *)item->key + item->key_size);
+      brw_cache_new_bo(cache, new_size);
    }
 
-   DBG("upload %s: %d bytes to cache id %d\n",
-       cache->name[cache_id],
-       data_size, cache_id);
-
-   /* Copy data to the buffer */
-   drm_intel_bo_subdata(bo, 0, data_size, data);
+   /* If we would block on writing to an in-use program BO, just
+    * recreate it.
+    */
+   if (cache->bo_used_by_gpu) {
+      brw_cache_new_bo(cache, cache->bo->size);
+   }
 
-   update_cache_last(cache, cache_id, bo);
+   item->offset = cache->next_offset;
 
-   return bo;
+   /* Programs are always 64-byte aligned, so set up the next one now */
+   cache->next_offset = ALIGN(item->offset + item->size, 64);
 }
 
-drm_intel_bo *
+void
 brw_upload_cache(struct brw_cache *cache,
                 enum brw_cache_id cache_id,
                 const void *key,
                 GLuint key_size,
-                drm_intel_bo **reloc_bufs,
-                GLuint nr_reloc_bufs,
                 const void *data,
-                GLuint data_size)
-{
-   return brw_upload_cache_with_auxdata(cache, cache_id,
-                                       key, key_size,
-                                       reloc_bufs, nr_reloc_bufs,
-                                       data, data_size,
-                                       NULL, 0,
-                                       NULL);
-}
-
-/**
- * Wrapper around brw_cache_data_sz using the cache_id's canonical key size.
- *
- * If nr_reloc_bufs is nonzero, brw_search_cache()/brw_upload_cache() would be
- * better to use, as the potentially changing offsets in the data-used-as-key
- * will result in excessive cache misses.
- *
- * If aux data is involved, use search/upload instead.
-
- */
-drm_intel_bo *
-brw_cache_data(struct brw_cache *cache,
-              enum brw_cache_id cache_id,
-              const void *data,
-              GLuint data_size)
+                GLuint data_size,
+                const void *aux,
+                GLuint aux_size,
+                uint32_t *out_offset,
+                void *out_aux)
 {
-   drm_intel_bo *bo;
-   struct brw_cache_item *item, lookup;
+   struct brw_cache_item *item = CALLOC_STRUCT(brw_cache_item);
    GLuint hash;
+   void *tmp;
 
-   lookup.cache_id = cache_id;
-   lookup.key = data;
-   lookup.key_size = data_size;
-   lookup.reloc_bufs = NULL;
-   lookup.nr_reloc_bufs = 0;
-   hash = hash_key(&lookup);
-   lookup.hash = hash;
+   item->cache_id = cache_id;
+   item->size = data_size;
+   item->key = key;
+   item->key_size = key_size;
+   item->aux_size = aux_size;
+   hash = hash_key(item);
+   item->hash = hash;
 
-   item = search_cache(cache, hash, &lookup);
-   if (item) {
-      update_cache_last(cache, cache_id, item->bo);
-      drm_intel_bo_reference(item->bo);
-      return item->bo;
+   /* If we can find a matching prog/prog_data combo in the cache
+    * already, then reuse the existing stuff.  This will mean not
+    * flagging CACHE_NEW_* when transitioning between the two
+    * equivalent hash keys.  This is notably useful for programs
+    * generating shaders at runtime, where multiple shaders may
+    * compile to the thing in our backend.
+    */
+   if (!brw_try_upload_using_copy(cache, item, data, aux)) {
+      brw_upload_item_data(cache, item, data);
    }
 
-   bo = brw_upload_cache(cache, cache_id,
-                        data, data_size,
-                        NULL, 0,
-                        data, data_size);
+   /* Set up the memory containing the key and aux_data */
+   tmp = malloc(key_size + aux_size);
 
-   return bo;
-}
+   memcpy(tmp, key, key_size);
+   memcpy(tmp + key_size, aux, aux_size);
 
-enum pool_type {
-   DW_SURFACE_STATE,
-   DW_GENERAL_STATE
-};
+   item->key = tmp;
 
+   if (cache->n_items > cache->size * 1.5)
+      rehash(cache);
 
-static void
-brw_init_cache_id(struct brw_cache *cache,
-                  const char *name,
-                  enum brw_cache_id id)
-{
-   cache->name[id] = strdup(name);
-}
+   hash %= cache->size;
+   item->next = cache->items[hash];
+   cache->items[hash] = item;
+   cache->n_items++;
 
+   /* Copy data to the buffer */
+   drm_intel_bo_subdata(cache->bo, item->offset, data_size, data);
 
-static void
-brw_init_non_surface_cache(struct brw_context *brw)
+   *out_offset = item->offset;
+   *(void **)out_aux = (void *)((char *)item->key + item->key_size);
+   cache->brw->state.dirty.cache |= 1 << cache_id;
+}
+
+void
+brw_init_caches(struct brw_context *brw)
 {
+   struct intel_context *intel = &brw->intel;
    struct brw_cache *cache = &brw->cache;
 
    cache->brw = brw;
@@ -364,43 +330,15 @@ brw_init_non_surface_cache(struct brw_context *brw)
    cache->items = (struct brw_cache_item **)
       calloc(1, cache->size * sizeof(struct brw_cache_item));
 
-   brw_init_cache_id(cache, "CC_VP", BRW_CC_VP);
-   brw_init_cache_id(cache, "CC_UNIT", BRW_CC_UNIT);
-   brw_init_cache_id(cache, "WM_PROG", BRW_WM_PROG);
-   brw_init_cache_id(cache, "SAMPLER", BRW_SAMPLER);
-   brw_init_cache_id(cache, "WM_UNIT", BRW_WM_UNIT);
-   brw_init_cache_id(cache, "SF_PROG", BRW_SF_PROG);
-   brw_init_cache_id(cache, "SF_VP", BRW_SF_VP);
-
-   brw_init_cache_id(cache, "SF_UNIT", BRW_SF_UNIT);
-
-   brw_init_cache_id(cache, "VS_UNIT", BRW_VS_UNIT);
-
-   brw_init_cache_id(cache, "VS_PROG", BRW_VS_PROG);
-
-   brw_init_cache_id(cache, "CLIP_UNIT", BRW_CLIP_UNIT);
-
-   brw_init_cache_id(cache, "CLIP_PROG", BRW_CLIP_PROG);
-   brw_init_cache_id(cache, "CLIP_VP", BRW_CLIP_VP);
-
-   brw_init_cache_id(cache, "GS_UNIT", BRW_GS_UNIT);
-
-   brw_init_cache_id(cache, "GS_PROG", BRW_GS_PROG);
-   brw_init_cache_id(cache, "BLEND_STATE", BRW_BLEND_STATE);
-   brw_init_cache_id(cache, "COLOR_CALC_STATE", BRW_COLOR_CALC_STATE);
-   brw_init_cache_id(cache, "DEPTH_STENCIL_STATE", BRW_DEPTH_STENCIL_STATE);
+   cache->bo = drm_intel_bo_alloc(intel->bufmgr,
+                                 "program cache",
+                                 4096, 64);
 }
 
-void
-brw_init_caches(struct brw_context *brw)
-{
-   brw_init_non_surface_cache(brw);
-}
-
-
 static void
 brw_clear_cache(struct brw_context *brw, struct brw_cache *cache)
 {
+   struct intel_context *intel = &brw->intel;
    struct brw_cache_item *c, *next;
    GLuint i;
 
@@ -408,12 +346,7 @@ brw_clear_cache(struct brw_context *brw, struct brw_cache *cache)
 
    for (i = 0; i < cache->size; i++) {
       for (c = cache->items[i]; c; c = next) {
-        int j;
-
         next = c->next;
-        for (j = 0; j < c->nr_reloc_bufs; j++)
-           drm_intel_bo_unreference(c->reloc_bufs[j]);
-        drm_intel_bo_unreference(c->bo);
         free((void *)c->key);
         free(c);
       }
@@ -422,34 +355,43 @@ brw_clear_cache(struct brw_context *brw, struct brw_cache *cache)
 
    cache->n_items = 0;
 
+   /* Start putting programs into the start of the BO again, since
+    * we'll never find the old results.
+    */
+   cache->next_offset = 0;
+
+   /* We need to make sure that the programs get regenerated, since
+    * any offsets leftover in brw_context will no longer be valid.
+    */
    brw->state.dirty.mesa |= ~0;
    brw->state.dirty.brw |= ~0;
    brw->state.dirty.cache |= ~0;
+   intel_batchbuffer_flush(intel);
 }
 
 void
 brw_state_cache_check_size(struct brw_context *brw)
 {
-   /* un-tuned guess.  Each object is generally a page, so 1000 of them is 4 MB of
+   /* un-tuned guess.  Each object is generally a page, so 2000 of them is 8 MB of
     * state cache.
     */
-   if (brw->cache.n_items > 1000)
+   if (brw->cache.n_items > 2000) {
+      perf_debug("Exceeded state cache size limit.  Clearing the set "
+                 "of compiled programs, which will trigger recompiles\n");
       brw_clear_cache(brw, &brw->cache);
+   }
 }
 
 
 static void
 brw_destroy_cache(struct brw_context *brw, struct brw_cache *cache)
 {
-   GLuint i;
 
    DBG("%s\n", __FUNCTION__);
 
+   drm_intel_bo_unreference(cache->bo);
+   cache->bo = NULL;
    brw_clear_cache(brw, cache);
-   for (i = 0; i < BRW_MAX_CACHE; i++) {
-      drm_intel_bo_unreference(cache->last_bo[i]);
-      free(cache->name[i]);
-   }
    free(cache->items);
    cache->items = NULL;
    cache->size = 0;