drivers/gpu/drm/amd/amdgpu/amdgpu_mn.c

   1 /*
   2  * Copyright 2014 Advanced Micro Devices, Inc.
   3  * All Rights Reserved.
   4  *
   5  * Permission is hereby granted, free of charge, to any person obtaining a
   6  * copy of this software and associated documentation files (the
   7  * "Software"), to deal in the Software without restriction, including
   8  * without limitation the rights to use, copy, modify, merge, publish,
   9  * distribute, sub license, and/or sell copies of the Software, and to
  10  * permit persons to whom the Software is furnished to do so, subject to
  11  * the following conditions:
  12  *
  13  * THE SOFTWARE IS PROVIDED "AS IS", WITHOUT WARRANTY OF ANY KIND, EXPRESS OR
  14  * IMPLIED, INCLUDING BUT NOT LIMITED TO THE WARRANTIES OF MERCHANTABILITY,
  15  * FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE AND NON-INFRINGEMENT. IN NO EVENT SHALL
  16  * THE COPYRIGHT HOLDERS, AUTHORS AND/OR ITS SUPPLIERS BE LIABLE FOR ANY CLAIM,
  17  * DAMAGES OR OTHER LIABILITY, WHETHER IN AN ACTION OF CONTRACT, TORT OR
  18  * OTHERWISE, ARISING FROM, OUT OF OR IN CONNECTION WITH THE SOFTWARE OR THE
  19  * USE OR OTHER DEALINGS IN THE SOFTWARE.
  20  *
  21  * The above copyright notice and this permission notice (including the
  22  * next paragraph) shall be included in all copies or substantial portions
  23  * of the Software.
  24  *
  25  */
  26 /*
  27  * Authors:
  28  *    Christian König <[email protected]>
  29  */
  30
  31 #include <linux/firmware.h>
  32 #include <linux/module.h>
  33 #include <linux/mmu_notifier.h>
  34 #include <linux/interval_tree.h>
  35 #include <drm/drmP.h>
  36 #include <drm/drm.h>
  37
  38 #include "amdgpu.h"
  39
  40 struct amdgpu_mn {
  41         /* constant after initialisation */
  42         struct amdgpu_device    *adev;
  43         struct mm_struct        *mm;
  44         struct mmu_notifier     mn;
  45
  46         /* only used on destruction */
  47         struct work_struct      work;
  48
  49         /* protected by adev->mn_lock */
  50         struct hlist_node       node;
  51
  52         /* objects protected by lock */
  53         struct rw_semaphore     lock;
  54         struct rb_root          objects;
  55         struct mutex            read_lock;
  56         atomic_t                recursion;
  57 };
  58
  59 struct amdgpu_mn_node {
  60         struct interval_tree_node       it;
  61         struct list_head                bos;
  62 };
  63
  64 /**
  65  * amdgpu_mn_destroy - destroy the rmn
  66  *
  67  * @work: previously sheduled work item
  68  *
  69  * Lazy destroys the notifier from a work item
  70  */
  71 static void amdgpu_mn_destroy(struct work_struct *work)
  72 {
  73         struct amdgpu_mn *rmn = container_of(work, struct amdgpu_mn, work);
  74         struct amdgpu_device *adev = rmn->adev;
  75         struct amdgpu_mn_node *node, *next_node;
  76         struct amdgpu_bo *bo, *next_bo;
  77
  78         mutex_lock(&adev->mn_lock);
  79         down_write(&rmn->lock);
  80         hash_del(&rmn->node);
  81         rbtree_postorder_for_each_entry_safe(node, next_node, &rmn->objects,
  82                                              it.rb) {
  83                 list_for_each_entry_safe(bo, next_bo, &node->bos, mn_list) {
  84                         bo->mn = NULL;
  85                         list_del_init(&bo->mn_list);
  86                 }
  87                 kfree(node);
  88         }
  89         up_write(&rmn->lock);
  90         mutex_unlock(&adev->mn_lock);
  91         mmu_notifier_unregister_no_release(&rmn->mn, rmn->mm);
  92         kfree(rmn);
  93 }
  94
  95 /**
  96  * amdgpu_mn_release - callback to notify about mm destruction
  97  *
  98  * @mn: our notifier
  99  * @mn: the mm this callback is about
 100  *
 101  * Shedule a work item to lazy destroy our notifier.
 102  */
 103 static void amdgpu_mn_release(struct mmu_notifier *mn,
 104                               struct mm_struct *mm)
 105 {
 106         struct amdgpu_mn *rmn = container_of(mn, struct amdgpu_mn, mn);
 107         INIT_WORK(&rmn->work, amdgpu_mn_destroy);
 108         schedule_work(&rmn->work);
 109 }
 110
 111
 112 /**
 113  * amdgpu_mn_lock - take the write side lock for this mn
 114  */
 115 void amdgpu_mn_lock(struct amdgpu_mn *mn)
 116 {
 117         if (mn)
 118                 down_write(&mn->lock);
 119 }
 120
 121 /**
 122  * amdgpu_mn_unlock - drop the write side lock for this mn
 123  */
 124 void amdgpu_mn_unlock(struct amdgpu_mn *mn)
 125 {
 126         if (mn)
 127                 up_write(&mn->lock);
 128 }
 129
 130 /**
 131  * amdgpu_mn_read_lock - take the rmn read lock
 132  *
 133  * @rmn: our notifier
 134  *
 135  * Take the rmn read side lock.
 136  */
 137 static void amdgpu_mn_read_lock(struct amdgpu_mn *rmn)
 138 {
 139         mutex_lock(&rmn->read_lock);
 140         if (atomic_inc_return(&rmn->recursion) == 1)
 141                 down_read_non_owner(&rmn->lock);
 142         mutex_unlock(&rmn->read_lock);
 143 }
 144
 145 /**
 146  * amdgpu_mn_read_unlock - drop the rmn read lock
 147  *
 148  * @rmn: our notifier
 149  *
 150  * Drop the rmn read side lock.
 151  */
 152 static void amdgpu_mn_read_unlock(struct amdgpu_mn *rmn)
 153 {
 154         if (atomic_dec_return(&rmn->recursion) == 0)
 155                 up_read_non_owner(&rmn->lock);
 156 }
 157
 158 /**
 159  * amdgpu_mn_invalidate_node - unmap all BOs of a node
 160  *
 161  * @node: the node with the BOs to unmap
 162  *
 163  * We block for all BOs and unmap them by move them
 164  * into system domain again.
 165  */
 166 static void amdgpu_mn_invalidate_node(struct amdgpu_mn_node *node,
 167                                       unsigned long start,
 168                                       unsigned long end)
 169 {
 170         struct amdgpu_bo *bo;
 171         long r;
 172
 173         list_for_each_entry(bo, &node->bos, mn_list) {
 174
 175                 if (!amdgpu_ttm_tt_affect_userptr(bo->tbo.ttm, start, end))
 176                         continue;
 177
 178                 r = reservation_object_wait_timeout_rcu(bo->tbo.resv,
 179                         true, false, MAX_SCHEDULE_TIMEOUT);
 180                 if (r <= 0)
 181                         DRM_ERROR("(%ld) failed to wait for user bo\n", r);
 182
 183                 amdgpu_ttm_tt_mark_user_pages(bo->tbo.ttm);
 184         }
 185 }
 186
 187 /**
 188  * amdgpu_mn_invalidate_page - callback to notify about mm change
 189  *
 190  * @mn: our notifier
 191  * @mn: the mm this callback is about
 192  * @address: address of invalidate page
 193  *
 194  * Invalidation of a single page. Blocks for all BOs mapping it
 195  * and unmap them by move them into system domain again.
 196  */
 197 static void amdgpu_mn_invalidate_page(struct mmu_notifier *mn,
 198                                       struct mm_struct *mm,
 199                                       unsigned long address)
 200 {
 201         struct amdgpu_mn *rmn = container_of(mn, struct amdgpu_mn, mn);
 202         struct interval_tree_node *it;
 203
 204         amdgpu_mn_read_lock(rmn);
 205
 206         it = interval_tree_iter_first(&rmn->objects, address, address);
 207         if (it) {
 208                 struct amdgpu_mn_node *node;
 209
 210                 node = container_of(it, struct amdgpu_mn_node, it);
 211                 amdgpu_mn_invalidate_node(node, address, address);
 212         }
 213
 214         amdgpu_mn_read_unlock(rmn);
 215 }
 216
 217 /**
 218  * amdgpu_mn_invalidate_range_start - callback to notify about mm change
 219  *
 220  * @mn: our notifier
 221  * @mn: the mm this callback is about
 222  * @start: start of updated range
 223  * @end: end of updated range
 224  *
 225  * We block for all BOs between start and end to be idle and
 226  * unmap them by move them into system domain again.
 227  */
 228 static void amdgpu_mn_invalidate_range_start(struct mmu_notifier *mn,
 229                                              struct mm_struct *mm,
 230                                              unsigned long start,
 231                                              unsigned long end)
 232 {
 233         struct amdgpu_mn *rmn = container_of(mn, struct amdgpu_mn, mn);
 234         struct interval_tree_node *it;
 235
 236         /* notification is exclusive, but interval is inclusive */
 237         end -= 1;
 238
 239         amdgpu_mn_read_lock(rmn);
 240
 241         it = interval_tree_iter_first(&rmn->objects, start, end);
 242         while (it) {
 243                 struct amdgpu_mn_node *node;
 244
 245                 node = container_of(it, struct amdgpu_mn_node, it);
 246                 it = interval_tree_iter_next(it, start, end);
 247
 248                 amdgpu_mn_invalidate_node(node, start, end);
 249         }
 250 }
 251
 252 /**
 253  * amdgpu_mn_invalidate_range_end - callback to notify about mm change
 254  *
 255  * @mn: our notifier
 256  * @mn: the mm this callback is about
 257  * @start: start of updated range
 258  * @end: end of updated range
 259  *
 260  * Release the lock again to allow new command submissions.
 261  */
 262 static void amdgpu_mn_invalidate_range_end(struct mmu_notifier *mn,
 263                                            struct mm_struct *mm,
 264                                            unsigned long start,
 265                                            unsigned long end)
 266 {
 267         struct amdgpu_mn *rmn = container_of(mn, struct amdgpu_mn, mn);
 268
 269         amdgpu_mn_read_unlock(rmn);
 270 }
 271
 272 static const struct mmu_notifier_ops amdgpu_mn_ops = {
 273         .release = amdgpu_mn_release,
 274         .invalidate_page = amdgpu_mn_invalidate_page,
 275         .invalidate_range_start = amdgpu_mn_invalidate_range_start,
 276         .invalidate_range_end = amdgpu_mn_invalidate_range_end,
 277 };
 278
 279 /**
 280  * amdgpu_mn_get - create notifier context
 281  *
 282  * @adev: amdgpu device pointer
 283  *
 284  * Creates a notifier context for current->mm.
 285  */
 286 struct amdgpu_mn *amdgpu_mn_get(struct amdgpu_device *adev)
 287 {
 288         struct mm_struct *mm = current->mm;
 289         struct amdgpu_mn *rmn;
 290         int r;
 291
 292         mutex_lock(&adev->mn_lock);
 293         if (down_write_killable(&mm->mmap_sem)) {
 294                 mutex_unlock(&adev->mn_lock);
 295                 return ERR_PTR(-EINTR);
 296         }
 297
 298         hash_for_each_possible(adev->mn_hash, rmn, node, (unsigned long)mm)
 299                 if (rmn->mm == mm)
 300                         goto release_locks;
 301
 302         rmn = kzalloc(sizeof(*rmn), GFP_KERNEL);
 303         if (!rmn) {
 304                 rmn = ERR_PTR(-ENOMEM);
 305                 goto release_locks;
 306         }
 307
 308         rmn->adev = adev;
 309         rmn->mm = mm;
 310         rmn->mn.ops = &amdgpu_mn_ops;
 311         init_rwsem(&rmn->lock);
 312         rmn->objects = RB_ROOT;
 313         mutex_init(&rmn->read_lock);
 314         atomic_set(&rmn->recursion, 0);
 315
 316         r = __mmu_notifier_register(&rmn->mn, mm);
 317         if (r)
 318                 goto free_rmn;
 319
 320         hash_add(adev->mn_hash, &rmn->node, (unsigned long)mm);
 321
 322 release_locks:
 323         up_write(&mm->mmap_sem);
 324         mutex_unlock(&adev->mn_lock);
 325
 326         return rmn;
 327
 328 free_rmn:
 329         up_write(&mm->mmap_sem);
 330         mutex_unlock(&adev->mn_lock);
 331         kfree(rmn);
 332
 333         return ERR_PTR(r);
 334 }
 335
 336 /**
 337  * amdgpu_mn_register - register a BO for notifier updates
 338  *
 339  * @bo: amdgpu buffer object
 340  * @addr: userptr addr we should monitor
 341  *
 342  * Registers an MMU notifier for the given BO at the specified address.
 343  * Returns 0 on success, -ERRNO if anything goes wrong.
 344  */
 345 int amdgpu_mn_register(struct amdgpu_bo *bo, unsigned long addr)
 346 {
 347         unsigned long end = addr + amdgpu_bo_size(bo) - 1;
 348         struct amdgpu_device *adev = amdgpu_ttm_adev(bo->tbo.bdev);
 349         struct amdgpu_mn *rmn;
 350         struct amdgpu_mn_node *node = NULL;
 351         struct list_head bos;
 352         struct interval_tree_node *it;
 353
 354         rmn = amdgpu_mn_get(adev);
 355         if (IS_ERR(rmn))
 356                 return PTR_ERR(rmn);
 357
 358         INIT_LIST_HEAD(&bos);
 359
 360         down_write(&rmn->lock);
 361
 362         while ((it = interval_tree_iter_first(&rmn->objects, addr, end))) {
 363                 kfree(node);
 364                 node = container_of(it, struct amdgpu_mn_node, it);
 365                 interval_tree_remove(&node->it, &rmn->objects);
 366                 addr = min(it->start, addr);
 367                 end = max(it->last, end);
 368                 list_splice(&node->bos, &bos);
 369         }
 370
 371         if (!node) {
 372                 node = kmalloc(sizeof(struct amdgpu_mn_node), GFP_KERNEL);
 373                 if (!node) {
 374                         up_write(&rmn->lock);
 375                         return -ENOMEM;
 376                 }
 377         }
 378
 379         bo->mn = rmn;
 380
 381         node->it.start = addr;
 382         node->it.last = end;
 383         INIT_LIST_HEAD(&node->bos);
 384         list_splice(&bos, &node->bos);
 385         list_add(&bo->mn_list, &node->bos);
 386
 387         interval_tree_insert(&node->it, &rmn->objects);
 388
 389         up_write(&rmn->lock);
 390
 391         return 0;
 392 }
 393
 394 /**
 395  * amdgpu_mn_unregister - unregister a BO for notifier updates
 396  *
 397  * @bo: amdgpu buffer object
 398  *
 399  * Remove any registration of MMU notifier updates from the buffer object.
 400  */
 401 void amdgpu_mn_unregister(struct amdgpu_bo *bo)
 402 {
 403         struct amdgpu_device *adev = amdgpu_ttm_adev(bo->tbo.bdev);
 404         struct amdgpu_mn *rmn;
 405         struct list_head *head;
 406
 407         mutex_lock(&adev->mn_lock);
 408
 409         rmn = bo->mn;
 410         if (rmn == NULL) {
 411                 mutex_unlock(&adev->mn_lock);
 412                 return;
 413         }
 414
 415         down_write(&rmn->lock);
 416
 417         /* save the next list entry for later */
 418         head = bo->mn_list.next;
 419
 420         bo->mn = NULL;
 421         list_del_init(&bo->mn_list);
 422
 423         if (list_empty(head)) {
 424                 struct amdgpu_mn_node *node;
 425                 node = container_of(head, struct amdgpu_mn_node, bos);
 426                 interval_tree_remove(&node->it, &rmn->objects);
 427                 kfree(node);
 428         }
 429
 430         up_write(&rmn->lock);
 431         mutex_unlock(&adev->mn_lock);
 432 }
 433