drivers/gpu/drm/v3d/v3d_bo.c

   1 // SPDX-License-Identifier: GPL-2.0+
   2 /* Copyright (C) 2015-2018 Broadcom */
   3
   4 /**
   5  * DOC: V3D GEM BO management support
   6  *
   7  * Compared to VC4 (V3D 2.x), V3D 3.3 introduces an MMU between the
   8  * GPU and the bus, allowing us to use shmem objects for our storage
   9  * instead of CMA.
  10  *
  11  * Physically contiguous objects may still be imported to V3D, but the
  12  * driver doesn't allocate physically contiguous objects on its own.
  13  * Display engines requiring physically contiguous allocations should
  14  * look into Mesa's "renderonly" support (as used by the Mesa pl111
  15  * driver) for an example of how to integrate with V3D.
  16  *
  17  * Long term, we should support evicting pages from the MMU when under
  18  * memory pressure (thus the v3d_bo_get_pages() refcounting), but
  19  * that's not a high priority since our systems tend to not have swap.
  20  */
  21
  22 #include <linux/dma-buf.h>
  23 #include <linux/pfn_t.h>
  24
  25 #include "v3d_drv.h"
  26 #include "uapi/drm/v3d_drm.h"
  27
  28 /* Called DRM core on the last userspace/kernel unreference of the
  29  * BO.
  30  */
  31 void v3d_free_object(struct drm_gem_object *obj)
  32 {
  33         struct v3d_dev *v3d = to_v3d_dev(obj->dev);
  34         struct v3d_bo *bo = to_v3d_bo(obj);
  35
  36         v3d_mmu_remove_ptes(bo);
  37
  38         mutex_lock(&v3d->bo_lock);
  39         v3d->bo_stats.num_allocated--;
  40         v3d->bo_stats.pages_allocated -= obj->size >> PAGE_SHIFT;
  41         mutex_unlock(&v3d->bo_lock);
  42
  43         spin_lock(&v3d->mm_lock);
  44         drm_mm_remove_node(&bo->node);
  45         spin_unlock(&v3d->mm_lock);
  46
  47         /* GPU execution may have dirtied any pages in the BO. */
  48         bo->base.pages_mark_dirty_on_put = true;
  49
  50         drm_gem_shmem_free(&bo->base);
  51 }
  52
  53 static const struct drm_gem_object_funcs v3d_gem_funcs = {
  54         .free = v3d_free_object,
  55         .print_info = drm_gem_shmem_object_print_info,
  56         .pin = drm_gem_shmem_object_pin,
  57         .unpin = drm_gem_shmem_object_unpin,
  58         .get_sg_table = drm_gem_shmem_object_get_sg_table,
  59         .vmap = drm_gem_shmem_object_vmap,
  60         .vunmap = drm_gem_shmem_object_vunmap,
  61         .mmap = drm_gem_shmem_object_mmap,
  62         .vm_ops = &drm_gem_shmem_vm_ops,
  63 };
  64
  65 /* gem_create_object function for allocating a BO struct and doing
  66  * early setup.
  67  */
  68 struct drm_gem_object *v3d_create_object(struct drm_device *dev, size_t size)
  69 {
  70         struct v3d_bo *bo;
  71         struct drm_gem_object *obj;
  72
  73         if (size == 0)
  74                 return ERR_PTR(-EINVAL);
  75
  76         bo = kzalloc(sizeof(*bo), GFP_KERNEL);
  77         if (!bo)
  78                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
  79         obj = &bo->base.base;
  80
  81         obj->funcs = &v3d_gem_funcs;
  82         bo->base.map_wc = true;
  83         INIT_LIST_HEAD(&bo->unref_head);
  84
  85         return &bo->base.base;
  86 }
  87
  88 static int
  89 v3d_bo_create_finish(struct drm_gem_object *obj)
  90 {
  91         struct v3d_dev *v3d = to_v3d_dev(obj->dev);
  92         struct v3d_bo *bo = to_v3d_bo(obj);
  93         struct sg_table *sgt;
  94         int ret;
  95
  96         /* So far we pin the BO in the MMU for its lifetime, so use
  97          * shmem's helper for getting a lifetime sgt.
  98          */
  99         sgt = drm_gem_shmem_get_pages_sgt(&bo->base);
 100         if (IS_ERR(sgt))
 101                 return PTR_ERR(sgt);
 102
 103         spin_lock(&v3d->mm_lock);
 104         /* Allocate the object's space in the GPU's page tables.
 105          * Inserting PTEs will happen later, but the offset is for the
 106          * lifetime of the BO.
 107          */
 108         ret = drm_mm_insert_node_generic(&v3d->mm, &bo->node,
 109                                          obj->size >> PAGE_SHIFT,
 110                                          GMP_GRANULARITY >> PAGE_SHIFT, 0, 0);
 111         spin_unlock(&v3d->mm_lock);
 112         if (ret)
 113                 return ret;
 114
 115         /* Track stats for /debug/dri/n/bo_stats. */
 116         mutex_lock(&v3d->bo_lock);
 117         v3d->bo_stats.num_allocated++;
 118         v3d->bo_stats.pages_allocated += obj->size >> PAGE_SHIFT;
 119         mutex_unlock(&v3d->bo_lock);
 120
 121         v3d_mmu_insert_ptes(bo);
 122
 123         return 0;
 124 }
 125
 126 struct v3d_bo *v3d_bo_create(struct drm_device *dev, struct drm_file *file_priv,
 127                              size_t unaligned_size)
 128 {
 129         struct drm_gem_shmem_object *shmem_obj;
 130         struct v3d_bo *bo;
 131         int ret;
 132
 133         shmem_obj = drm_gem_shmem_create(dev, unaligned_size);
 134         if (IS_ERR(shmem_obj))
 135                 return ERR_CAST(shmem_obj);
 136         bo = to_v3d_bo(&shmem_obj->base);
 137
 138         ret = v3d_bo_create_finish(&shmem_obj->base);
 139         if (ret)
 140                 goto free_obj;
 141
 142         return bo;
 143
 144 free_obj:
 145         drm_gem_shmem_free(shmem_obj);
 146         return ERR_PTR(ret);
 147 }
 148
 149 struct drm_gem_object *
 150 v3d_prime_import_sg_table(struct drm_device *dev,
 151                           struct dma_buf_attachment *attach,
 152                           struct sg_table *sgt)
 153 {
 154         struct drm_gem_object *obj;
 155         int ret;
 156
 157         obj = drm_gem_shmem_prime_import_sg_table(dev, attach, sgt);
 158         if (IS_ERR(obj))
 159                 return obj;
 160
 161         ret = v3d_bo_create_finish(obj);
 162         if (ret) {
 163                 drm_gem_shmem_free(&to_v3d_bo(obj)->base);
 164                 return ERR_PTR(ret);
 165         }
 166
 167         return obj;
 168 }
 169
 170 int v3d_create_bo_ioctl(struct drm_device *dev, void *data,
 171                         struct drm_file *file_priv)
 172 {
 173         struct drm_v3d_create_bo *args = data;
 174         struct v3d_bo *bo = NULL;
 175         int ret;
 176
 177         if (args->flags != 0) {
 178                 DRM_INFO("unknown create_bo flags: %d\n", args->flags);
 179                 return -EINVAL;
 180         }
 181
 182         bo = v3d_bo_create(dev, file_priv, PAGE_ALIGN(args->size));
 183         if (IS_ERR(bo))
 184                 return PTR_ERR(bo);
 185
 186         args->offset = bo->node.start << PAGE_SHIFT;
 187
 188         ret = drm_gem_handle_create(file_priv, &bo->base.base, &args->handle);
 189         drm_gem_object_put(&bo->base.base);
 190
 191         return ret;
 192 }
 193
 194 int v3d_mmap_bo_ioctl(struct drm_device *dev, void *data,
 195                       struct drm_file *file_priv)
 196 {
 197         struct drm_v3d_mmap_bo *args = data;
 198         struct drm_gem_object *gem_obj;
 199
 200         if (args->flags != 0) {
 201                 DRM_INFO("unknown mmap_bo flags: %d\n", args->flags);
 202                 return -EINVAL;
 203         }
 204
 205         gem_obj = drm_gem_object_lookup(file_priv, args->handle);
 206         if (!gem_obj) {
 207                 DRM_DEBUG("Failed to look up GEM BO %d\n", args->handle);
 208                 return -ENOENT;
 209         }
 210
 211         args->offset = drm_vma_node_offset_addr(&gem_obj->vma_node);
 212         drm_gem_object_put(gem_obj);
 213
 214         return 0;
 215 }
 216
 217 int v3d_get_bo_offset_ioctl(struct drm_device *dev, void *data,
 218                             struct drm_file *file_priv)
 219 {
 220         struct drm_v3d_get_bo_offset *args = data;
 221         struct drm_gem_object *gem_obj;
 222         struct v3d_bo *bo;
 223
 224         gem_obj = drm_gem_object_lookup(file_priv, args->handle);
 225         if (!gem_obj) {
 226                 DRM_DEBUG("Failed to look up GEM BO %d\n", args->handle);
 227                 return -ENOENT;
 228         }
 229         bo = to_v3d_bo(gem_obj);
 230
 231         args->offset = bo->node.start << PAGE_SHIFT;
 232
 233         drm_gem_object_put(gem_obj);
 234         return 0;
 235 }