]> Git Repo - linux.git/blob - drivers/gpu/drm/amd/amdgpu/amdgpu_vm.c
Merge branches 'clk-sa', 'clk-aspeed', 'clk-samsung', 'clk-ingenic' and 'clk-zynq...
[linux.git] / drivers / gpu / drm / amd / amdgpu / amdgpu_vm.c
1 /*
2  * Copyright 2008 Advanced Micro Devices, Inc.
3  * Copyright 2008 Red Hat Inc.
4  * Copyright 2009 Jerome Glisse.
5  *
6  * Permission is hereby granted, free of charge, to any person obtaining a
7  * copy of this software and associated documentation files (the "Software"),
8  * to deal in the Software without restriction, including without limitation
9  * the rights to use, copy, modify, merge, publish, distribute, sublicense,
10  * and/or sell copies of the Software, and to permit persons to whom the
11  * Software is furnished to do so, subject to the following conditions:
12  *
13  * The above copyright notice and this permission notice shall be included in
14  * all copies or substantial portions of the Software.
15  *
16  * THE SOFTWARE IS PROVIDED "AS IS", WITHOUT WARRANTY OF ANY KIND, EXPRESS OR
17  * IMPLIED, INCLUDING BUT NOT LIMITED TO THE WARRANTIES OF MERCHANTABILITY,
18  * FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE AND NONINFRINGEMENT.  IN NO EVENT SHALL
19  * THE COPYRIGHT HOLDER(S) OR AUTHOR(S) BE LIABLE FOR ANY CLAIM, DAMAGES OR
20  * OTHER LIABILITY, WHETHER IN AN ACTION OF CONTRACT, TORT OR OTHERWISE,
21  * ARISING FROM, OUT OF OR IN CONNECTION WITH THE SOFTWARE OR THE USE OR
22  * OTHER DEALINGS IN THE SOFTWARE.
23  *
24  * Authors: Dave Airlie
25  *          Alex Deucher
26  *          Jerome Glisse
27  */
28 #include <linux/dma-fence-array.h>
29 #include <linux/interval_tree_generic.h>
30 #include <linux/idr.h>
31 #include <drm/drmP.h>
32 #include <drm/amdgpu_drm.h>
33 #include "amdgpu.h"
34 #include "amdgpu_trace.h"
35 #include "amdgpu_amdkfd.h"
36 #include "amdgpu_gmc.h"
37
38 /**
39  * DOC: GPUVM
40  *
41  * GPUVM is similar to the legacy gart on older asics, however
42  * rather than there being a single global gart table
43  * for the entire GPU, there are multiple VM page tables active
44  * at any given time.  The VM page tables can contain a mix
45  * vram pages and system memory pages and system memory pages
46  * can be mapped as snooped (cached system pages) or unsnooped
47  * (uncached system pages).
48  * Each VM has an ID associated with it and there is a page table
49  * associated with each VMID.  When execting a command buffer,
50  * the kernel tells the the ring what VMID to use for that command
51  * buffer.  VMIDs are allocated dynamically as commands are submitted.
52  * The userspace drivers maintain their own address space and the kernel
53  * sets up their pages tables accordingly when they submit their
54  * command buffers and a VMID is assigned.
55  * Cayman/Trinity support up to 8 active VMs at any given time;
56  * SI supports 16.
57  */
58
59 #define START(node) ((node)->start)
60 #define LAST(node) ((node)->last)
61
62 INTERVAL_TREE_DEFINE(struct amdgpu_bo_va_mapping, rb, uint64_t, __subtree_last,
63                      START, LAST, static, amdgpu_vm_it)
64
65 #undef START
66 #undef LAST
67
68 /**
69  * struct amdgpu_pte_update_params - Local structure
70  *
71  * Encapsulate some VM table update parameters to reduce
72  * the number of function parameters
73  *
74  */
75 struct amdgpu_pte_update_params {
76
77         /**
78          * @adev: amdgpu device we do this update for
79          */
80         struct amdgpu_device *adev;
81
82         /**
83          * @vm: optional amdgpu_vm we do this update for
84          */
85         struct amdgpu_vm *vm;
86
87         /**
88          * @src: address where to copy page table entries from
89          */
90         uint64_t src;
91
92         /**
93          * @ib: indirect buffer to fill with commands
94          */
95         struct amdgpu_ib *ib;
96
97         /**
98          * @func: Function which actually does the update
99          */
100         void (*func)(struct amdgpu_pte_update_params *params,
101                      struct amdgpu_bo *bo, uint64_t pe,
102                      uint64_t addr, unsigned count, uint32_t incr,
103                      uint64_t flags);
104         /**
105          * @pages_addr:
106          *
107          * DMA addresses to use for mapping, used during VM update by CPU
108          */
109         dma_addr_t *pages_addr;
110 };
111
112 /**
113  * struct amdgpu_prt_cb - Helper to disable partial resident texture feature from a fence callback
114  */
115 struct amdgpu_prt_cb {
116
117         /**
118          * @adev: amdgpu device
119          */
120         struct amdgpu_device *adev;
121
122         /**
123          * @cb: callback
124          */
125         struct dma_fence_cb cb;
126 };
127
128 /**
129  * amdgpu_vm_level_shift - return the addr shift for each level
130  *
131  * @adev: amdgpu_device pointer
132  * @level: VMPT level
133  *
134  * Returns:
135  * The number of bits the pfn needs to be right shifted for a level.
136  */
137 static unsigned amdgpu_vm_level_shift(struct amdgpu_device *adev,
138                                       unsigned level)
139 {
140         unsigned shift = 0xff;
141
142         switch (level) {
143         case AMDGPU_VM_PDB2:
144         case AMDGPU_VM_PDB1:
145         case AMDGPU_VM_PDB0:
146                 shift = 9 * (AMDGPU_VM_PDB0 - level) +
147                         adev->vm_manager.block_size;
148                 break;
149         case AMDGPU_VM_PTB:
150                 shift = 0;
151                 break;
152         default:
153                 dev_err(adev->dev, "the level%d isn't supported.\n", level);
154         }
155
156         return shift;
157 }
158
159 /**
160  * amdgpu_vm_num_entries - return the number of entries in a PD/PT
161  *
162  * @adev: amdgpu_device pointer
163  * @level: VMPT level
164  *
165  * Returns:
166  * The number of entries in a page directory or page table.
167  */
168 static unsigned amdgpu_vm_num_entries(struct amdgpu_device *adev,
169                                       unsigned level)
170 {
171         unsigned shift = amdgpu_vm_level_shift(adev,
172                                                adev->vm_manager.root_level);
173
174         if (level == adev->vm_manager.root_level)
175                 /* For the root directory */
176                 return round_up(adev->vm_manager.max_pfn, 1ULL << shift) >> shift;
177         else if (level != AMDGPU_VM_PTB)
178                 /* Everything in between */
179                 return 512;
180         else
181                 /* For the page tables on the leaves */
182                 return AMDGPU_VM_PTE_COUNT(adev);
183 }
184
185 /**
186  * amdgpu_vm_entries_mask - the mask to get the entry number of a PD/PT
187  *
188  * @adev: amdgpu_device pointer
189  * @level: VMPT level
190  *
191  * Returns:
192  * The mask to extract the entry number of a PD/PT from an address.
193  */
194 static uint32_t amdgpu_vm_entries_mask(struct amdgpu_device *adev,
195                                        unsigned int level)
196 {
197         if (level <= adev->vm_manager.root_level)
198                 return 0xffffffff;
199         else if (level != AMDGPU_VM_PTB)
200                 return 0x1ff;
201         else
202                 return AMDGPU_VM_PTE_COUNT(adev) - 1;
203 }
204
205 /**
206  * amdgpu_vm_bo_size - returns the size of the BOs in bytes
207  *
208  * @adev: amdgpu_device pointer
209  * @level: VMPT level
210  *
211  * Returns:
212  * The size of the BO for a page directory or page table in bytes.
213  */
214 static unsigned amdgpu_vm_bo_size(struct amdgpu_device *adev, unsigned level)
215 {
216         return AMDGPU_GPU_PAGE_ALIGN(amdgpu_vm_num_entries(adev, level) * 8);
217 }
218
219 /**
220  * amdgpu_vm_bo_evicted - vm_bo is evicted
221  *
222  * @vm_bo: vm_bo which is evicted
223  *
224  * State for PDs/PTs and per VM BOs which are not at the location they should
225  * be.
226  */
227 static void amdgpu_vm_bo_evicted(struct amdgpu_vm_bo_base *vm_bo)
228 {
229         struct amdgpu_vm *vm = vm_bo->vm;
230         struct amdgpu_bo *bo = vm_bo->bo;
231
232         vm_bo->moved = true;
233         if (bo->tbo.type == ttm_bo_type_kernel)
234                 list_move(&vm_bo->vm_status, &vm->evicted);
235         else
236                 list_move_tail(&vm_bo->vm_status, &vm->evicted);
237 }
238
239 /**
240  * amdgpu_vm_bo_relocated - vm_bo is reloacted
241  *
242  * @vm_bo: vm_bo which is relocated
243  *
244  * State for PDs/PTs which needs to update their parent PD.
245  */
246 static void amdgpu_vm_bo_relocated(struct amdgpu_vm_bo_base *vm_bo)
247 {
248         list_move(&vm_bo->vm_status, &vm_bo->vm->relocated);
249 }
250
251 /**
252  * amdgpu_vm_bo_moved - vm_bo is moved
253  *
254  * @vm_bo: vm_bo which is moved
255  *
256  * State for per VM BOs which are moved, but that change is not yet reflected
257  * in the page tables.
258  */
259 static void amdgpu_vm_bo_moved(struct amdgpu_vm_bo_base *vm_bo)
260 {
261         list_move(&vm_bo->vm_status, &vm_bo->vm->moved);
262 }
263
264 /**
265  * amdgpu_vm_bo_idle - vm_bo is idle
266  *
267  * @vm_bo: vm_bo which is now idle
268  *
269  * State for PDs/PTs and per VM BOs which have gone through the state machine
270  * and are now idle.
271  */
272 static void amdgpu_vm_bo_idle(struct amdgpu_vm_bo_base *vm_bo)
273 {
274         list_move(&vm_bo->vm_status, &vm_bo->vm->idle);
275         vm_bo->moved = false;
276 }
277
278 /**
279  * amdgpu_vm_bo_invalidated - vm_bo is invalidated
280  *
281  * @vm_bo: vm_bo which is now invalidated
282  *
283  * State for normal BOs which are invalidated and that change not yet reflected
284  * in the PTs.
285  */
286 static void amdgpu_vm_bo_invalidated(struct amdgpu_vm_bo_base *vm_bo)
287 {
288         spin_lock(&vm_bo->vm->invalidated_lock);
289         list_move(&vm_bo->vm_status, &vm_bo->vm->invalidated);
290         spin_unlock(&vm_bo->vm->invalidated_lock);
291 }
292
293 /**
294  * amdgpu_vm_bo_done - vm_bo is done
295  *
296  * @vm_bo: vm_bo which is now done
297  *
298  * State for normal BOs which are invalidated and that change has been updated
299  * in the PTs.
300  */
301 static void amdgpu_vm_bo_done(struct amdgpu_vm_bo_base *vm_bo)
302 {
303         spin_lock(&vm_bo->vm->invalidated_lock);
304         list_del_init(&vm_bo->vm_status);
305         spin_unlock(&vm_bo->vm->invalidated_lock);
306 }
307
308 /**
309  * amdgpu_vm_bo_base_init - Adds bo to the list of bos associated with the vm
310  *
311  * @base: base structure for tracking BO usage in a VM
312  * @vm: vm to which bo is to be added
313  * @bo: amdgpu buffer object
314  *
315  * Initialize a bo_va_base structure and add it to the appropriate lists
316  *
317  */
318 static void amdgpu_vm_bo_base_init(struct amdgpu_vm_bo_base *base,
319                                    struct amdgpu_vm *vm,
320                                    struct amdgpu_bo *bo)
321 {
322         base->vm = vm;
323         base->bo = bo;
324         base->next = NULL;
325         INIT_LIST_HEAD(&base->vm_status);
326
327         if (!bo)
328                 return;
329         base->next = bo->vm_bo;
330         bo->vm_bo = base;
331
332         if (bo->tbo.resv != vm->root.base.bo->tbo.resv)
333                 return;
334
335         vm->bulk_moveable = false;
336         if (bo->tbo.type == ttm_bo_type_kernel)
337                 amdgpu_vm_bo_relocated(base);
338         else
339                 amdgpu_vm_bo_idle(base);
340
341         if (bo->preferred_domains &
342             amdgpu_mem_type_to_domain(bo->tbo.mem.mem_type))
343                 return;
344
345         /*
346          * we checked all the prerequisites, but it looks like this per vm bo
347          * is currently evicted. add the bo to the evicted list to make sure it
348          * is validated on next vm use to avoid fault.
349          * */
350         amdgpu_vm_bo_evicted(base);
351 }
352
353 /**
354  * amdgpu_vm_pt_parent - get the parent page directory
355  *
356  * @pt: child page table
357  *
358  * Helper to get the parent entry for the child page table. NULL if we are at
359  * the root page directory.
360  */
361 static struct amdgpu_vm_pt *amdgpu_vm_pt_parent(struct amdgpu_vm_pt *pt)
362 {
363         struct amdgpu_bo *parent = pt->base.bo->parent;
364
365         if (!parent)
366                 return NULL;
367
368         return container_of(parent->vm_bo, struct amdgpu_vm_pt, base);
369 }
370
371 /**
372  * amdgpu_vm_pt_cursor - state for for_each_amdgpu_vm_pt
373  */
374 struct amdgpu_vm_pt_cursor {
375         uint64_t pfn;
376         struct amdgpu_vm_pt *parent;
377         struct amdgpu_vm_pt *entry;
378         unsigned level;
379 };
380
381 /**
382  * amdgpu_vm_pt_start - start PD/PT walk
383  *
384  * @adev: amdgpu_device pointer
385  * @vm: amdgpu_vm structure
386  * @start: start address of the walk
387  * @cursor: state to initialize
388  *
389  * Initialize a amdgpu_vm_pt_cursor to start a walk.
390  */
391 static void amdgpu_vm_pt_start(struct amdgpu_device *adev,
392                                struct amdgpu_vm *vm, uint64_t start,
393                                struct amdgpu_vm_pt_cursor *cursor)
394 {
395         cursor->pfn = start;
396         cursor->parent = NULL;
397         cursor->entry = &vm->root;
398         cursor->level = adev->vm_manager.root_level;
399 }
400
401 /**
402  * amdgpu_vm_pt_descendant - go to child node
403  *
404  * @adev: amdgpu_device pointer
405  * @cursor: current state
406  *
407  * Walk to the child node of the current node.
408  * Returns:
409  * True if the walk was possible, false otherwise.
410  */
411 static bool amdgpu_vm_pt_descendant(struct amdgpu_device *adev,
412                                     struct amdgpu_vm_pt_cursor *cursor)
413 {
414         unsigned mask, shift, idx;
415
416         if (!cursor->entry->entries)
417                 return false;
418
419         BUG_ON(!cursor->entry->base.bo);
420         mask = amdgpu_vm_entries_mask(adev, cursor->level);
421         shift = amdgpu_vm_level_shift(adev, cursor->level);
422
423         ++cursor->level;
424         idx = (cursor->pfn >> shift) & mask;
425         cursor->parent = cursor->entry;
426         cursor->entry = &cursor->entry->entries[idx];
427         return true;
428 }
429
430 /**
431  * amdgpu_vm_pt_sibling - go to sibling node
432  *
433  * @adev: amdgpu_device pointer
434  * @cursor: current state
435  *
436  * Walk to the sibling node of the current node.
437  * Returns:
438  * True if the walk was possible, false otherwise.
439  */
440 static bool amdgpu_vm_pt_sibling(struct amdgpu_device *adev,
441                                  struct amdgpu_vm_pt_cursor *cursor)
442 {
443         unsigned shift, num_entries;
444
445         /* Root doesn't have a sibling */
446         if (!cursor->parent)
447                 return false;
448
449         /* Go to our parents and see if we got a sibling */
450         shift = amdgpu_vm_level_shift(adev, cursor->level - 1);
451         num_entries = amdgpu_vm_num_entries(adev, cursor->level - 1);
452
453         if (cursor->entry == &cursor->parent->entries[num_entries - 1])
454                 return false;
455
456         cursor->pfn += 1ULL << shift;
457         cursor->pfn &= ~((1ULL << shift) - 1);
458         ++cursor->entry;
459         return true;
460 }
461
462 /**
463  * amdgpu_vm_pt_ancestor - go to parent node
464  *
465  * @cursor: current state
466  *
467  * Walk to the parent node of the current node.
468  * Returns:
469  * True if the walk was possible, false otherwise.
470  */
471 static bool amdgpu_vm_pt_ancestor(struct amdgpu_vm_pt_cursor *cursor)
472 {
473         if (!cursor->parent)
474                 return false;
475
476         --cursor->level;
477         cursor->entry = cursor->parent;
478         cursor->parent = amdgpu_vm_pt_parent(cursor->parent);
479         return true;
480 }
481
482 /**
483  * amdgpu_vm_pt_next - get next PD/PT in hieratchy
484  *
485  * @adev: amdgpu_device pointer
486  * @cursor: current state
487  *
488  * Walk the PD/PT tree to the next node.
489  */
490 static void amdgpu_vm_pt_next(struct amdgpu_device *adev,
491                               struct amdgpu_vm_pt_cursor *cursor)
492 {
493         /* First try a newborn child */
494         if (amdgpu_vm_pt_descendant(adev, cursor))
495                 return;
496
497         /* If that didn't worked try to find a sibling */
498         while (!amdgpu_vm_pt_sibling(adev, cursor)) {
499                 /* No sibling, go to our parents and grandparents */
500                 if (!amdgpu_vm_pt_ancestor(cursor)) {
501                         cursor->pfn = ~0ll;
502                         return;
503                 }
504         }
505 }
506
507 /**
508  * amdgpu_vm_pt_first_leaf - get first leaf PD/PT
509  *
510  * @adev: amdgpu_device pointer
511  * @vm: amdgpu_vm structure
512  * @start: start addr of the walk
513  * @cursor: state to initialize
514  *
515  * Start a walk and go directly to the leaf node.
516  */
517 static void amdgpu_vm_pt_first_leaf(struct amdgpu_device *adev,
518                                     struct amdgpu_vm *vm, uint64_t start,
519                                     struct amdgpu_vm_pt_cursor *cursor)
520 {
521         amdgpu_vm_pt_start(adev, vm, start, cursor);
522         while (amdgpu_vm_pt_descendant(adev, cursor));
523 }
524
525 /**
526  * amdgpu_vm_pt_next_leaf - get next leaf PD/PT
527  *
528  * @adev: amdgpu_device pointer
529  * @cursor: current state
530  *
531  * Walk the PD/PT tree to the next leaf node.
532  */
533 static void amdgpu_vm_pt_next_leaf(struct amdgpu_device *adev,
534                                    struct amdgpu_vm_pt_cursor *cursor)
535 {
536         amdgpu_vm_pt_next(adev, cursor);
537         if (cursor->pfn != ~0ll)
538                 while (amdgpu_vm_pt_descendant(adev, cursor));
539 }
540
541 /**
542  * for_each_amdgpu_vm_pt_leaf - walk over all leaf PDs/PTs in the hierarchy
543  */
544 #define for_each_amdgpu_vm_pt_leaf(adev, vm, start, end, cursor)                \
545         for (amdgpu_vm_pt_first_leaf((adev), (vm), (start), &(cursor));         \
546              (cursor).pfn <= end; amdgpu_vm_pt_next_leaf((adev), &(cursor)))
547
548 /**
549  * amdgpu_vm_pt_first_dfs - start a deep first search
550  *
551  * @adev: amdgpu_device structure
552  * @vm: amdgpu_vm structure
553  * @cursor: state to initialize
554  *
555  * Starts a deep first traversal of the PD/PT tree.
556  */
557 static void amdgpu_vm_pt_first_dfs(struct amdgpu_device *adev,
558                                    struct amdgpu_vm *vm,
559                                    struct amdgpu_vm_pt_cursor *cursor)
560 {
561         amdgpu_vm_pt_start(adev, vm, 0, cursor);
562         while (amdgpu_vm_pt_descendant(adev, cursor));
563 }
564
565 /**
566  * amdgpu_vm_pt_next_dfs - get the next node for a deep first search
567  *
568  * @adev: amdgpu_device structure
569  * @cursor: current state
570  *
571  * Move the cursor to the next node in a deep first search.
572  */
573 static void amdgpu_vm_pt_next_dfs(struct amdgpu_device *adev,
574                                   struct amdgpu_vm_pt_cursor *cursor)
575 {
576         if (!cursor->entry)
577                 return;
578
579         if (!cursor->parent)
580                 cursor->entry = NULL;
581         else if (amdgpu_vm_pt_sibling(adev, cursor))
582                 while (amdgpu_vm_pt_descendant(adev, cursor));
583         else
584                 amdgpu_vm_pt_ancestor(cursor);
585 }
586
587 /**
588  * for_each_amdgpu_vm_pt_dfs_safe - safe deep first search of all PDs/PTs
589  */
590 #define for_each_amdgpu_vm_pt_dfs_safe(adev, vm, cursor, entry)                 \
591         for (amdgpu_vm_pt_first_dfs((adev), (vm), &(cursor)),                   \
592              (entry) = (cursor).entry, amdgpu_vm_pt_next_dfs((adev), &(cursor));\
593              (entry); (entry) = (cursor).entry,                                 \
594              amdgpu_vm_pt_next_dfs((adev), &(cursor)))
595
596 /**
597  * amdgpu_vm_get_pd_bo - add the VM PD to a validation list
598  *
599  * @vm: vm providing the BOs
600  * @validated: head of validation list
601  * @entry: entry to add
602  *
603  * Add the page directory to the list of BOs to
604  * validate for command submission.
605  */
606 void amdgpu_vm_get_pd_bo(struct amdgpu_vm *vm,
607                          struct list_head *validated,
608                          struct amdgpu_bo_list_entry *entry)
609 {
610         entry->priority = 0;
611         entry->tv.bo = &vm->root.base.bo->tbo;
612         /* One for the VM updates, one for TTM and one for the CS job */
613         entry->tv.num_shared = 3;
614         entry->user_pages = NULL;
615         list_add(&entry->tv.head, validated);
616 }
617
618 void amdgpu_vm_del_from_lru_notify(struct ttm_buffer_object *bo)
619 {
620         struct amdgpu_bo *abo;
621         struct amdgpu_vm_bo_base *bo_base;
622
623         if (!amdgpu_bo_is_amdgpu_bo(bo))
624                 return;
625
626         if (bo->mem.placement & TTM_PL_FLAG_NO_EVICT)
627                 return;
628
629         abo = ttm_to_amdgpu_bo(bo);
630         if (!abo->parent)
631                 return;
632         for (bo_base = abo->vm_bo; bo_base; bo_base = bo_base->next) {
633                 struct amdgpu_vm *vm = bo_base->vm;
634
635                 if (abo->tbo.resv == vm->root.base.bo->tbo.resv)
636                         vm->bulk_moveable = false;
637         }
638
639 }
640 /**
641  * amdgpu_vm_move_to_lru_tail - move all BOs to the end of LRU
642  *
643  * @adev: amdgpu device pointer
644  * @vm: vm providing the BOs
645  *
646  * Move all BOs to the end of LRU and remember their positions to put them
647  * together.
648  */
649 void amdgpu_vm_move_to_lru_tail(struct amdgpu_device *adev,
650                                 struct amdgpu_vm *vm)
651 {
652         struct ttm_bo_global *glob = adev->mman.bdev.glob;
653         struct amdgpu_vm_bo_base *bo_base;
654
655 #if 0
656         if (vm->bulk_moveable) {
657                 spin_lock(&glob->lru_lock);
658                 ttm_bo_bulk_move_lru_tail(&vm->lru_bulk_move);
659                 spin_unlock(&glob->lru_lock);
660                 return;
661         }
662 #endif
663
664         memset(&vm->lru_bulk_move, 0, sizeof(vm->lru_bulk_move));
665
666         spin_lock(&glob->lru_lock);
667         list_for_each_entry(bo_base, &vm->idle, vm_status) {
668                 struct amdgpu_bo *bo = bo_base->bo;
669
670                 if (!bo->parent)
671                         continue;
672
673                 ttm_bo_move_to_lru_tail(&bo->tbo, &vm->lru_bulk_move);
674                 if (bo->shadow)
675                         ttm_bo_move_to_lru_tail(&bo->shadow->tbo,
676                                                 &vm->lru_bulk_move);
677         }
678         spin_unlock(&glob->lru_lock);
679
680         vm->bulk_moveable = true;
681 }
682
683 /**
684  * amdgpu_vm_validate_pt_bos - validate the page table BOs
685  *
686  * @adev: amdgpu device pointer
687  * @vm: vm providing the BOs
688  * @validate: callback to do the validation
689  * @param: parameter for the validation callback
690  *
691  * Validate the page table BOs on command submission if neccessary.
692  *
693  * Returns:
694  * Validation result.
695  */
696 int amdgpu_vm_validate_pt_bos(struct amdgpu_device *adev, struct amdgpu_vm *vm,
697                               int (*validate)(void *p, struct amdgpu_bo *bo),
698                               void *param)
699 {
700         struct amdgpu_vm_bo_base *bo_base, *tmp;
701         int r = 0;
702
703         vm->bulk_moveable &= list_empty(&vm->evicted);
704
705         list_for_each_entry_safe(bo_base, tmp, &vm->evicted, vm_status) {
706                 struct amdgpu_bo *bo = bo_base->bo;
707
708                 r = validate(param, bo);
709                 if (r)
710                         break;
711
712                 if (bo->tbo.type != ttm_bo_type_kernel) {
713                         amdgpu_vm_bo_moved(bo_base);
714                 } else {
715                         if (vm->use_cpu_for_update)
716                                 r = amdgpu_bo_kmap(bo, NULL);
717                         else
718                                 r = amdgpu_ttm_alloc_gart(&bo->tbo);
719                         if (r)
720                                 break;
721                         if (bo->shadow) {
722                                 r = amdgpu_ttm_alloc_gart(&bo->shadow->tbo);
723                                 if (r)
724                                         break;
725                         }
726                         amdgpu_vm_bo_relocated(bo_base);
727                 }
728         }
729
730         return r;
731 }
732
733 /**
734  * amdgpu_vm_ready - check VM is ready for updates
735  *
736  * @vm: VM to check
737  *
738  * Check if all VM PDs/PTs are ready for updates
739  *
740  * Returns:
741  * True if eviction list is empty.
742  */
743 bool amdgpu_vm_ready(struct amdgpu_vm *vm)
744 {
745         return list_empty(&vm->evicted);
746 }
747
748 /**
749  * amdgpu_vm_clear_bo - initially clear the PDs/PTs
750  *
751  * @adev: amdgpu_device pointer
752  * @vm: VM to clear BO from
753  * @bo: BO to clear
754  * @level: level this BO is at
755  * @pte_support_ats: indicate ATS support from PTE
756  *
757  * Root PD needs to be reserved when calling this.
758  *
759  * Returns:
760  * 0 on success, errno otherwise.
761  */
762 static int amdgpu_vm_clear_bo(struct amdgpu_device *adev,
763                               struct amdgpu_vm *vm, struct amdgpu_bo *bo,
764                               unsigned level, bool pte_support_ats)
765 {
766         struct ttm_operation_ctx ctx = { true, false };
767         struct dma_fence *fence = NULL;
768         unsigned entries, ats_entries;
769         struct amdgpu_ring *ring;
770         struct amdgpu_job *job;
771         uint64_t addr;
772         int r;
773
774         entries = amdgpu_bo_size(bo) / 8;
775
776         if (pte_support_ats) {
777                 if (level == adev->vm_manager.root_level) {
778                         ats_entries = amdgpu_vm_level_shift(adev, level);
779                         ats_entries += AMDGPU_GPU_PAGE_SHIFT;
780                         ats_entries = AMDGPU_GMC_HOLE_START >> ats_entries;
781                         ats_entries = min(ats_entries, entries);
782                         entries -= ats_entries;
783                 } else {
784                         ats_entries = entries;
785                         entries = 0;
786                 }
787         } else {
788                 ats_entries = 0;
789         }
790
791         ring = container_of(vm->entity.rq->sched, struct amdgpu_ring, sched);
792
793         r = ttm_bo_validate(&bo->tbo, &bo->placement, &ctx);
794         if (r)
795                 goto error;
796
797         r = amdgpu_ttm_alloc_gart(&bo->tbo);
798         if (r)
799                 return r;
800
801         r = amdgpu_job_alloc_with_ib(adev, 64, &job);
802         if (r)
803                 goto error;
804
805         addr = amdgpu_bo_gpu_offset(bo);
806         if (ats_entries) {
807                 uint64_t ats_value;
808
809                 ats_value = AMDGPU_PTE_DEFAULT_ATC;
810                 if (level != AMDGPU_VM_PTB)
811                         ats_value |= AMDGPU_PDE_PTE;
812
813                 amdgpu_vm_set_pte_pde(adev, &job->ibs[0], addr, 0,
814                                       ats_entries, 0, ats_value);
815                 addr += ats_entries * 8;
816         }
817
818         if (entries) {
819                 uint64_t value = 0;
820
821                 /* Workaround for fault priority problem on GMC9 */
822                 if (level == AMDGPU_VM_PTB && adev->asic_type >= CHIP_VEGA10)
823                         value = AMDGPU_PTE_EXECUTABLE;
824
825                 amdgpu_vm_set_pte_pde(adev, &job->ibs[0], addr, 0,
826                                       entries, 0, value);
827         }
828
829         amdgpu_ring_pad_ib(ring, &job->ibs[0]);
830
831         WARN_ON(job->ibs[0].length_dw > 64);
832         r = amdgpu_sync_resv(adev, &job->sync, bo->tbo.resv,
833                              AMDGPU_FENCE_OWNER_KFD, false);
834         if (r)
835                 goto error_free;
836
837         r = amdgpu_job_submit(job, &vm->entity, AMDGPU_FENCE_OWNER_UNDEFINED,
838                               &fence);
839         if (r)
840                 goto error_free;
841
842         amdgpu_bo_fence(bo, fence, true);
843         dma_fence_put(fence);
844
845         if (bo->shadow)
846                 return amdgpu_vm_clear_bo(adev, vm, bo->shadow,
847                                           level, pte_support_ats);
848
849         return 0;
850
851 error_free:
852         amdgpu_job_free(job);
853
854 error:
855         return r;
856 }
857
858 /**
859  * amdgpu_vm_bo_param - fill in parameters for PD/PT allocation
860  *
861  * @adev: amdgpu_device pointer
862  * @vm: requesting vm
863  * @bp: resulting BO allocation parameters
864  */
865 static void amdgpu_vm_bo_param(struct amdgpu_device *adev, struct amdgpu_vm *vm,
866                                int level, struct amdgpu_bo_param *bp)
867 {
868         memset(bp, 0, sizeof(*bp));
869
870         bp->size = amdgpu_vm_bo_size(adev, level);
871         bp->byte_align = AMDGPU_GPU_PAGE_SIZE;
872         bp->domain = AMDGPU_GEM_DOMAIN_VRAM;
873         bp->domain = amdgpu_bo_get_preferred_pin_domain(adev, bp->domain);
874         bp->flags = AMDGPU_GEM_CREATE_VRAM_CONTIGUOUS |
875                 AMDGPU_GEM_CREATE_CPU_GTT_USWC;
876         if (vm->use_cpu_for_update)
877                 bp->flags |= AMDGPU_GEM_CREATE_CPU_ACCESS_REQUIRED;
878         else if (!vm->root.base.bo || vm->root.base.bo->shadow)
879                 bp->flags |= AMDGPU_GEM_CREATE_SHADOW;
880         bp->type = ttm_bo_type_kernel;
881         if (vm->root.base.bo)
882                 bp->resv = vm->root.base.bo->tbo.resv;
883 }
884
885 /**
886  * amdgpu_vm_alloc_pts - Allocate page tables.
887  *
888  * @adev: amdgpu_device pointer
889  * @vm: VM to allocate page tables for
890  * @saddr: Start address which needs to be allocated
891  * @size: Size from start address we need.
892  *
893  * Make sure the page directories and page tables are allocated
894  *
895  * Returns:
896  * 0 on success, errno otherwise.
897  */
898 int amdgpu_vm_alloc_pts(struct amdgpu_device *adev,
899                         struct amdgpu_vm *vm,
900                         uint64_t saddr, uint64_t size)
901 {
902         struct amdgpu_vm_pt_cursor cursor;
903         struct amdgpu_bo *pt;
904         bool ats = false;
905         uint64_t eaddr;
906         int r;
907
908         /* validate the parameters */
909         if (saddr & AMDGPU_GPU_PAGE_MASK || size & AMDGPU_GPU_PAGE_MASK)
910                 return -EINVAL;
911
912         eaddr = saddr + size - 1;
913
914         if (vm->pte_support_ats)
915                 ats = saddr < AMDGPU_GMC_HOLE_START;
916
917         saddr /= AMDGPU_GPU_PAGE_SIZE;
918         eaddr /= AMDGPU_GPU_PAGE_SIZE;
919
920         if (eaddr >= adev->vm_manager.max_pfn) {
921                 dev_err(adev->dev, "va above limit (0x%08llX >= 0x%08llX)\n",
922                         eaddr, adev->vm_manager.max_pfn);
923                 return -EINVAL;
924         }
925
926         for_each_amdgpu_vm_pt_leaf(adev, vm, saddr, eaddr, cursor) {
927                 struct amdgpu_vm_pt *entry = cursor.entry;
928                 struct amdgpu_bo_param bp;
929
930                 if (cursor.level < AMDGPU_VM_PTB) {
931                         unsigned num_entries;
932
933                         num_entries = amdgpu_vm_num_entries(adev, cursor.level);
934                         entry->entries = kvmalloc_array(num_entries,
935                                                         sizeof(*entry->entries),
936                                                         GFP_KERNEL |
937                                                         __GFP_ZERO);
938                         if (!entry->entries)
939                                 return -ENOMEM;
940                 }
941
942
943                 if (entry->base.bo)
944                         continue;
945
946                 amdgpu_vm_bo_param(adev, vm, cursor.level, &bp);
947
948                 r = amdgpu_bo_create(adev, &bp, &pt);
949                 if (r)
950                         return r;
951
952                 if (vm->use_cpu_for_update) {
953                         r = amdgpu_bo_kmap(pt, NULL);
954                         if (r)
955                                 goto error_free_pt;
956                 }
957
958                 /* Keep a reference to the root directory to avoid
959                 * freeing them up in the wrong order.
960                 */
961                 pt->parent = amdgpu_bo_ref(cursor.parent->base.bo);
962
963                 amdgpu_vm_bo_base_init(&entry->base, vm, pt);
964
965                 r = amdgpu_vm_clear_bo(adev, vm, pt, cursor.level, ats);
966                 if (r)
967                         goto error_free_pt;
968         }
969
970         return 0;
971
972 error_free_pt:
973         amdgpu_bo_unref(&pt->shadow);
974         amdgpu_bo_unref(&pt);
975         return r;
976 }
977
978 /**
979  * amdgpu_vm_free_pts - free PD/PT levels
980  *
981  * @adev: amdgpu device structure
982  * @vm: amdgpu vm structure
983  *
984  * Free the page directory or page table level and all sub levels.
985  */
986 static void amdgpu_vm_free_pts(struct amdgpu_device *adev,
987                                struct amdgpu_vm *vm)
988 {
989         struct amdgpu_vm_pt_cursor cursor;
990         struct amdgpu_vm_pt *entry;
991
992         for_each_amdgpu_vm_pt_dfs_safe(adev, vm, cursor, entry) {
993
994                 if (entry->base.bo) {
995                         entry->base.bo->vm_bo = NULL;
996                         list_del(&entry->base.vm_status);
997                         amdgpu_bo_unref(&entry->base.bo->shadow);
998                         amdgpu_bo_unref(&entry->base.bo);
999                 }
1000                 kvfree(entry->entries);
1001         }
1002
1003         BUG_ON(vm->root.base.bo);
1004 }
1005
1006 /**
1007  * amdgpu_vm_check_compute_bug - check whether asic has compute vm bug
1008  *
1009  * @adev: amdgpu_device pointer
1010  */
1011 void amdgpu_vm_check_compute_bug(struct amdgpu_device *adev)
1012 {
1013         const struct amdgpu_ip_block *ip_block;
1014         bool has_compute_vm_bug;
1015         struct amdgpu_ring *ring;
1016         int i;
1017
1018         has_compute_vm_bug = false;
1019
1020         ip_block = amdgpu_device_ip_get_ip_block(adev, AMD_IP_BLOCK_TYPE_GFX);
1021         if (ip_block) {
1022                 /* Compute has a VM bug for GFX version < 7.
1023                    Compute has a VM bug for GFX 8 MEC firmware version < 673.*/
1024                 if (ip_block->version->major <= 7)
1025                         has_compute_vm_bug = true;
1026                 else if (ip_block->version->major == 8)
1027                         if (adev->gfx.mec_fw_version < 673)
1028                                 has_compute_vm_bug = true;
1029         }
1030
1031         for (i = 0; i < adev->num_rings; i++) {
1032                 ring = adev->rings[i];
1033                 if (ring->funcs->type == AMDGPU_RING_TYPE_COMPUTE)
1034                         /* only compute rings */
1035                         ring->has_compute_vm_bug = has_compute_vm_bug;
1036                 else
1037                         ring->has_compute_vm_bug = false;
1038         }
1039 }
1040
1041 /**
1042  * amdgpu_vm_need_pipeline_sync - Check if pipe sync is needed for job.
1043  *
1044  * @ring: ring on which the job will be submitted
1045  * @job: job to submit
1046  *
1047  * Returns:
1048  * True if sync is needed.
1049  */
1050 bool amdgpu_vm_need_pipeline_sync(struct amdgpu_ring *ring,
1051                                   struct amdgpu_job *job)
1052 {
1053         struct amdgpu_device *adev = ring->adev;
1054         unsigned vmhub = ring->funcs->vmhub;
1055         struct amdgpu_vmid_mgr *id_mgr = &adev->vm_manager.id_mgr[vmhub];
1056         struct amdgpu_vmid *id;
1057         bool gds_switch_needed;
1058         bool vm_flush_needed = job->vm_needs_flush || ring->has_compute_vm_bug;
1059
1060         if (job->vmid == 0)
1061                 return false;
1062         id = &id_mgr->ids[job->vmid];
1063         gds_switch_needed = ring->funcs->emit_gds_switch && (
1064                 id->gds_base != job->gds_base ||
1065                 id->gds_size != job->gds_size ||
1066                 id->gws_base != job->gws_base ||
1067                 id->gws_size != job->gws_size ||
1068                 id->oa_base != job->oa_base ||
1069                 id->oa_size != job->oa_size);
1070
1071         if (amdgpu_vmid_had_gpu_reset(adev, id))
1072                 return true;
1073
1074         return vm_flush_needed || gds_switch_needed;
1075 }
1076
1077 /**
1078  * amdgpu_vm_flush - hardware flush the vm
1079  *
1080  * @ring: ring to use for flush
1081  * @job:  related job
1082  * @need_pipe_sync: is pipe sync needed
1083  *
1084  * Emit a VM flush when it is necessary.
1085  *
1086  * Returns:
1087  * 0 on success, errno otherwise.
1088  */
1089 int amdgpu_vm_flush(struct amdgpu_ring *ring, struct amdgpu_job *job, bool need_pipe_sync)
1090 {
1091         struct amdgpu_device *adev = ring->adev;
1092         unsigned vmhub = ring->funcs->vmhub;
1093         struct amdgpu_vmid_mgr *id_mgr = &adev->vm_manager.id_mgr[vmhub];
1094         struct amdgpu_vmid *id = &id_mgr->ids[job->vmid];
1095         bool gds_switch_needed = ring->funcs->emit_gds_switch && (
1096                 id->gds_base != job->gds_base ||
1097                 id->gds_size != job->gds_size ||
1098                 id->gws_base != job->gws_base ||
1099                 id->gws_size != job->gws_size ||
1100                 id->oa_base != job->oa_base ||
1101                 id->oa_size != job->oa_size);
1102         bool vm_flush_needed = job->vm_needs_flush;
1103         bool pasid_mapping_needed = id->pasid != job->pasid ||
1104                 !id->pasid_mapping ||
1105                 !dma_fence_is_signaled(id->pasid_mapping);
1106         struct dma_fence *fence = NULL;
1107         unsigned patch_offset = 0;
1108         int r;
1109
1110         if (amdgpu_vmid_had_gpu_reset(adev, id)) {
1111                 gds_switch_needed = true;
1112                 vm_flush_needed = true;
1113                 pasid_mapping_needed = true;
1114         }
1115
1116         gds_switch_needed &= !!ring->funcs->emit_gds_switch;
1117         vm_flush_needed &= !!ring->funcs->emit_vm_flush  &&
1118                         job->vm_pd_addr != AMDGPU_BO_INVALID_OFFSET;
1119         pasid_mapping_needed &= adev->gmc.gmc_funcs->emit_pasid_mapping &&
1120                 ring->funcs->emit_wreg;
1121
1122         if (!vm_flush_needed && !gds_switch_needed && !need_pipe_sync)
1123                 return 0;
1124
1125         if (ring->funcs->init_cond_exec)
1126                 patch_offset = amdgpu_ring_init_cond_exec(ring);
1127
1128         if (need_pipe_sync)
1129                 amdgpu_ring_emit_pipeline_sync(ring);
1130
1131         if (vm_flush_needed) {
1132                 trace_amdgpu_vm_flush(ring, job->vmid, job->vm_pd_addr);
1133                 amdgpu_ring_emit_vm_flush(ring, job->vmid, job->vm_pd_addr);
1134         }
1135
1136         if (pasid_mapping_needed)
1137                 amdgpu_gmc_emit_pasid_mapping(ring, job->vmid, job->pasid);
1138
1139         if (vm_flush_needed || pasid_mapping_needed) {
1140                 r = amdgpu_fence_emit(ring, &fence, 0);
1141                 if (r)
1142                         return r;
1143         }
1144
1145         if (vm_flush_needed) {
1146                 mutex_lock(&id_mgr->lock);
1147                 dma_fence_put(id->last_flush);
1148                 id->last_flush = dma_fence_get(fence);
1149                 id->current_gpu_reset_count =
1150                         atomic_read(&adev->gpu_reset_counter);
1151                 mutex_unlock(&id_mgr->lock);
1152         }
1153
1154         if (pasid_mapping_needed) {
1155                 id->pasid = job->pasid;
1156                 dma_fence_put(id->pasid_mapping);
1157                 id->pasid_mapping = dma_fence_get(fence);
1158         }
1159         dma_fence_put(fence);
1160
1161         if (ring->funcs->emit_gds_switch && gds_switch_needed) {
1162                 id->gds_base = job->gds_base;
1163                 id->gds_size = job->gds_size;
1164                 id->gws_base = job->gws_base;
1165                 id->gws_size = job->gws_size;
1166                 id->oa_base = job->oa_base;
1167                 id->oa_size = job->oa_size;
1168                 amdgpu_ring_emit_gds_switch(ring, job->vmid, job->gds_base,
1169                                             job->gds_size, job->gws_base,
1170                                             job->gws_size, job->oa_base,
1171                                             job->oa_size);
1172         }
1173
1174         if (ring->funcs->patch_cond_exec)
1175                 amdgpu_ring_patch_cond_exec(ring, patch_offset);
1176
1177         /* the double SWITCH_BUFFER here *cannot* be skipped by COND_EXEC */
1178         if (ring->funcs->emit_switch_buffer) {
1179                 amdgpu_ring_emit_switch_buffer(ring);
1180                 amdgpu_ring_emit_switch_buffer(ring);
1181         }
1182         return 0;
1183 }
1184
1185 /**
1186  * amdgpu_vm_bo_find - find the bo_va for a specific vm & bo
1187  *
1188  * @vm: requested vm
1189  * @bo: requested buffer object
1190  *
1191  * Find @bo inside the requested vm.
1192  * Search inside the @bos vm list for the requested vm
1193  * Returns the found bo_va or NULL if none is found
1194  *
1195  * Object has to be reserved!
1196  *
1197  * Returns:
1198  * Found bo_va or NULL.
1199  */
1200 struct amdgpu_bo_va *amdgpu_vm_bo_find(struct amdgpu_vm *vm,
1201                                        struct amdgpu_bo *bo)
1202 {
1203         struct amdgpu_vm_bo_base *base;
1204
1205         for (base = bo->vm_bo; base; base = base->next) {
1206                 if (base->vm != vm)
1207                         continue;
1208
1209                 return container_of(base, struct amdgpu_bo_va, base);
1210         }
1211         return NULL;
1212 }
1213
1214 /**
1215  * amdgpu_vm_do_set_ptes - helper to call the right asic function
1216  *
1217  * @params: see amdgpu_pte_update_params definition
1218  * @bo: PD/PT to update
1219  * @pe: addr of the page entry
1220  * @addr: dst addr to write into pe
1221  * @count: number of page entries to update
1222  * @incr: increase next addr by incr bytes
1223  * @flags: hw access flags
1224  *
1225  * Traces the parameters and calls the right asic functions
1226  * to setup the page table using the DMA.
1227  */
1228 static void amdgpu_vm_do_set_ptes(struct amdgpu_pte_update_params *params,
1229                                   struct amdgpu_bo *bo,
1230                                   uint64_t pe, uint64_t addr,
1231                                   unsigned count, uint32_t incr,
1232                                   uint64_t flags)
1233 {
1234         pe += amdgpu_bo_gpu_offset(bo);
1235         trace_amdgpu_vm_set_ptes(pe, addr, count, incr, flags);
1236
1237         if (count < 3) {
1238                 amdgpu_vm_write_pte(params->adev, params->ib, pe,
1239                                     addr | flags, count, incr);
1240
1241         } else {
1242                 amdgpu_vm_set_pte_pde(params->adev, params->ib, pe, addr,
1243                                       count, incr, flags);
1244         }
1245 }
1246
1247 /**
1248  * amdgpu_vm_do_copy_ptes - copy the PTEs from the GART
1249  *
1250  * @params: see amdgpu_pte_update_params definition
1251  * @bo: PD/PT to update
1252  * @pe: addr of the page entry
1253  * @addr: dst addr to write into pe
1254  * @count: number of page entries to update
1255  * @incr: increase next addr by incr bytes
1256  * @flags: hw access flags
1257  *
1258  * Traces the parameters and calls the DMA function to copy the PTEs.
1259  */
1260 static void amdgpu_vm_do_copy_ptes(struct amdgpu_pte_update_params *params,
1261                                    struct amdgpu_bo *bo,
1262                                    uint64_t pe, uint64_t addr,
1263                                    unsigned count, uint32_t incr,
1264                                    uint64_t flags)
1265 {
1266         uint64_t src = (params->src + (addr >> 12) * 8);
1267
1268         pe += amdgpu_bo_gpu_offset(bo);
1269         trace_amdgpu_vm_copy_ptes(pe, src, count);
1270
1271         amdgpu_vm_copy_pte(params->adev, params->ib, pe, src, count);
1272 }
1273
1274 /**
1275  * amdgpu_vm_map_gart - Resolve gart mapping of addr
1276  *
1277  * @pages_addr: optional DMA address to use for lookup
1278  * @addr: the unmapped addr
1279  *
1280  * Look up the physical address of the page that the pte resolves
1281  * to.
1282  *
1283  * Returns:
1284  * The pointer for the page table entry.
1285  */
1286 static uint64_t amdgpu_vm_map_gart(const dma_addr_t *pages_addr, uint64_t addr)
1287 {
1288         uint64_t result;
1289
1290         /* page table offset */
1291         result = pages_addr[addr >> PAGE_SHIFT];
1292
1293         /* in case cpu page size != gpu page size*/
1294         result |= addr & (~PAGE_MASK);
1295
1296         result &= 0xFFFFFFFFFFFFF000ULL;
1297
1298         return result;
1299 }
1300
1301 /**
1302  * amdgpu_vm_cpu_set_ptes - helper to update page tables via CPU
1303  *
1304  * @params: see amdgpu_pte_update_params definition
1305  * @bo: PD/PT to update
1306  * @pe: kmap addr of the page entry
1307  * @addr: dst addr to write into pe
1308  * @count: number of page entries to update
1309  * @incr: increase next addr by incr bytes
1310  * @flags: hw access flags
1311  *
1312  * Write count number of PT/PD entries directly.
1313  */
1314 static void amdgpu_vm_cpu_set_ptes(struct amdgpu_pte_update_params *params,
1315                                    struct amdgpu_bo *bo,
1316                                    uint64_t pe, uint64_t addr,
1317                                    unsigned count, uint32_t incr,
1318                                    uint64_t flags)
1319 {
1320         unsigned int i;
1321         uint64_t value;
1322
1323         pe += (unsigned long)amdgpu_bo_kptr(bo);
1324
1325         trace_amdgpu_vm_set_ptes(pe, addr, count, incr, flags);
1326
1327         for (i = 0; i < count; i++) {
1328                 value = params->pages_addr ?
1329                         amdgpu_vm_map_gart(params->pages_addr, addr) :
1330                         addr;
1331                 amdgpu_gmc_set_pte_pde(params->adev, (void *)(uintptr_t)pe,
1332                                        i, value, flags);
1333                 addr += incr;
1334         }
1335 }
1336
1337 /**
1338  * amdgpu_vm_update_func - helper to call update function
1339  *
1340  * Calls the update function for both the given BO as well as its shadow.
1341  */
1342 static void amdgpu_vm_update_func(struct amdgpu_pte_update_params *params,
1343                                   struct amdgpu_bo *bo,
1344                                   uint64_t pe, uint64_t addr,
1345                                   unsigned count, uint32_t incr,
1346                                   uint64_t flags)
1347 {
1348         if (bo->shadow)
1349                 params->func(params, bo->shadow, pe, addr, count, incr, flags);
1350         params->func(params, bo, pe, addr, count, incr, flags);
1351 }
1352
1353 /*
1354  * amdgpu_vm_update_pde - update a single level in the hierarchy
1355  *
1356  * @param: parameters for the update
1357  * @vm: requested vm
1358  * @parent: parent directory
1359  * @entry: entry to update
1360  *
1361  * Makes sure the requested entry in parent is up to date.
1362  */
1363 static void amdgpu_vm_update_pde(struct amdgpu_pte_update_params *params,
1364                                  struct amdgpu_vm *vm,
1365                                  struct amdgpu_vm_pt *parent,
1366                                  struct amdgpu_vm_pt *entry)
1367 {
1368         struct amdgpu_bo *bo = parent->base.bo, *pbo;
1369         uint64_t pde, pt, flags;
1370         unsigned level;
1371
1372         /* Don't update huge pages here */
1373         if (entry->huge)
1374                 return;
1375
1376         for (level = 0, pbo = bo->parent; pbo; ++level)
1377                 pbo = pbo->parent;
1378
1379         level += params->adev->vm_manager.root_level;
1380         amdgpu_gmc_get_pde_for_bo(entry->base.bo, level, &pt, &flags);
1381         pde = (entry - parent->entries) * 8;
1382         amdgpu_vm_update_func(params, bo, pde, pt, 1, 0, flags);
1383 }
1384
1385 /*
1386  * amdgpu_vm_invalidate_pds - mark all PDs as invalid
1387  *
1388  * @adev: amdgpu_device pointer
1389  * @vm: related vm
1390  *
1391  * Mark all PD level as invalid after an error.
1392  */
1393 static void amdgpu_vm_invalidate_pds(struct amdgpu_device *adev,
1394                                      struct amdgpu_vm *vm)
1395 {
1396         struct amdgpu_vm_pt_cursor cursor;
1397         struct amdgpu_vm_pt *entry;
1398
1399         for_each_amdgpu_vm_pt_dfs_safe(adev, vm, cursor, entry)
1400                 if (entry->base.bo && !entry->base.moved)
1401                         amdgpu_vm_bo_relocated(&entry->base);
1402 }
1403
1404 /*
1405  * amdgpu_vm_update_directories - make sure that all directories are valid
1406  *
1407  * @adev: amdgpu_device pointer
1408  * @vm: requested vm
1409  *
1410  * Makes sure all directories are up to date.
1411  *
1412  * Returns:
1413  * 0 for success, error for failure.
1414  */
1415 int amdgpu_vm_update_directories(struct amdgpu_device *adev,
1416                                  struct amdgpu_vm *vm)
1417 {
1418         struct amdgpu_pte_update_params params;
1419         struct amdgpu_job *job;
1420         unsigned ndw = 0;
1421         int r = 0;
1422
1423         if (list_empty(&vm->relocated))
1424                 return 0;
1425
1426 restart:
1427         memset(&params, 0, sizeof(params));
1428         params.adev = adev;
1429
1430         if (vm->use_cpu_for_update) {
1431                 r = amdgpu_bo_sync_wait(vm->root.base.bo,
1432                                         AMDGPU_FENCE_OWNER_VM, true);
1433                 if (unlikely(r))
1434                         return r;
1435
1436                 params.func = amdgpu_vm_cpu_set_ptes;
1437         } else {
1438                 ndw = 512 * 8;
1439                 r = amdgpu_job_alloc_with_ib(adev, ndw * 4, &job);
1440                 if (r)
1441                         return r;
1442
1443                 params.ib = &job->ibs[0];
1444                 params.func = amdgpu_vm_do_set_ptes;
1445         }
1446
1447         while (!list_empty(&vm->relocated)) {
1448                 struct amdgpu_vm_pt *pt, *entry;
1449
1450                 entry = list_first_entry(&vm->relocated, struct amdgpu_vm_pt,
1451                                          base.vm_status);
1452                 amdgpu_vm_bo_idle(&entry->base);
1453
1454                 pt = amdgpu_vm_pt_parent(entry);
1455                 if (!pt)
1456                         continue;
1457
1458                 amdgpu_vm_update_pde(&params, vm, pt, entry);
1459
1460                 if (!vm->use_cpu_for_update &&
1461                     (ndw - params.ib->length_dw) < 32)
1462                         break;
1463         }
1464
1465         if (vm->use_cpu_for_update) {
1466                 /* Flush HDP */
1467                 mb();
1468                 amdgpu_asic_flush_hdp(adev, NULL);
1469         } else if (params.ib->length_dw == 0) {
1470                 amdgpu_job_free(job);
1471         } else {
1472                 struct amdgpu_bo *root = vm->root.base.bo;
1473                 struct amdgpu_ring *ring;
1474                 struct dma_fence *fence;
1475
1476                 ring = container_of(vm->entity.rq->sched, struct amdgpu_ring,
1477                                     sched);
1478
1479                 amdgpu_ring_pad_ib(ring, params.ib);
1480                 amdgpu_sync_resv(adev, &job->sync, root->tbo.resv,
1481                                  AMDGPU_FENCE_OWNER_VM, false);
1482                 WARN_ON(params.ib->length_dw > ndw);
1483                 r = amdgpu_job_submit(job, &vm->entity, AMDGPU_FENCE_OWNER_VM,
1484                                       &fence);
1485                 if (r)
1486                         goto error;
1487
1488                 amdgpu_bo_fence(root, fence, true);
1489                 dma_fence_put(vm->last_update);
1490                 vm->last_update = fence;
1491         }
1492
1493         if (!list_empty(&vm->relocated))
1494                 goto restart;
1495
1496         return 0;
1497
1498 error:
1499         amdgpu_vm_invalidate_pds(adev, vm);
1500         amdgpu_job_free(job);
1501         return r;
1502 }
1503
1504 /**
1505  * amdgpu_vm_update_flags - figure out flags for PTE updates
1506  *
1507  * Make sure to set the right flags for the PTEs at the desired level.
1508  */
1509 static void amdgpu_vm_update_flags(struct amdgpu_pte_update_params *params,
1510                                    struct amdgpu_bo *bo, unsigned level,
1511                                    uint64_t pe, uint64_t addr,
1512                                    unsigned count, uint32_t incr,
1513                                    uint64_t flags)
1514
1515 {
1516         if (level != AMDGPU_VM_PTB) {
1517                 flags |= AMDGPU_PDE_PTE;
1518                 amdgpu_gmc_get_vm_pde(params->adev, level, &addr, &flags);
1519
1520         } else if (params->adev->asic_type >= CHIP_VEGA10 &&
1521                    !(flags & AMDGPU_PTE_VALID) &&
1522                    !(flags & AMDGPU_PTE_PRT)) {
1523
1524                 /* Workaround for fault priority problem on GMC9 */
1525                 flags |= AMDGPU_PTE_EXECUTABLE;
1526         }
1527
1528         amdgpu_vm_update_func(params, bo, pe, addr, count, incr, flags);
1529 }
1530
1531 /**
1532  * amdgpu_vm_fragment - get fragment for PTEs
1533  *
1534  * @params: see amdgpu_pte_update_params definition
1535  * @start: first PTE to handle
1536  * @end: last PTE to handle
1537  * @flags: hw mapping flags
1538  * @frag: resulting fragment size
1539  * @frag_end: end of this fragment
1540  *
1541  * Returns the first possible fragment for the start and end address.
1542  */
1543 static void amdgpu_vm_fragment(struct amdgpu_pte_update_params *params,
1544                                uint64_t start, uint64_t end, uint64_t flags,
1545                                unsigned int *frag, uint64_t *frag_end)
1546 {
1547         /**
1548          * The MC L1 TLB supports variable sized pages, based on a fragment
1549          * field in the PTE. When this field is set to a non-zero value, page
1550          * granularity is increased from 4KB to (1 << (12 + frag)). The PTE
1551          * flags are considered valid for all PTEs within the fragment range
1552          * and corresponding mappings are assumed to be physically contiguous.
1553          *
1554          * The L1 TLB can store a single PTE for the whole fragment,
1555          * significantly increasing the space available for translation
1556          * caching. This leads to large improvements in throughput when the
1557          * TLB is under pressure.
1558          *
1559          * The L2 TLB distributes small and large fragments into two
1560          * asymmetric partitions. The large fragment cache is significantly
1561          * larger. Thus, we try to use large fragments wherever possible.
1562          * Userspace can support this by aligning virtual base address and
1563          * allocation size to the fragment size.
1564          *
1565          * Starting with Vega10 the fragment size only controls the L1. The L2
1566          * is now directly feed with small/huge/giant pages from the walker.
1567          */
1568         unsigned max_frag;
1569
1570         if (params->adev->asic_type < CHIP_VEGA10)
1571                 max_frag = params->adev->vm_manager.fragment_size;
1572         else
1573                 max_frag = 31;
1574
1575         /* system pages are non continuously */
1576         if (params->src) {
1577                 *frag = 0;
1578                 *frag_end = end;
1579                 return;
1580         }
1581
1582         /* This intentionally wraps around if no bit is set */
1583         *frag = min((unsigned)ffs(start) - 1, (unsigned)fls64(end - start) - 1);
1584         if (*frag >= max_frag) {
1585                 *frag = max_frag;
1586                 *frag_end = end & ~((1ULL << max_frag) - 1);
1587         } else {
1588                 *frag_end = start + (1 << *frag);
1589         }
1590 }
1591
1592 /**
1593  * amdgpu_vm_update_ptes - make sure that page tables are valid
1594  *
1595  * @params: see amdgpu_pte_update_params definition
1596  * @start: start of GPU address range
1597  * @end: end of GPU address range
1598  * @dst: destination address to map to, the next dst inside the function
1599  * @flags: mapping flags
1600  *
1601  * Update the page tables in the range @start - @end.
1602  *
1603  * Returns:
1604  * 0 for success, -EINVAL for failure.
1605  */
1606 static int amdgpu_vm_update_ptes(struct amdgpu_pte_update_params *params,
1607                                  uint64_t start, uint64_t end,
1608                                  uint64_t dst, uint64_t flags)
1609 {
1610         struct amdgpu_device *adev = params->adev;
1611         struct amdgpu_vm_pt_cursor cursor;
1612         uint64_t frag_start = start, frag_end;
1613         unsigned int frag;
1614
1615         /* figure out the initial fragment */
1616         amdgpu_vm_fragment(params, frag_start, end, flags, &frag, &frag_end);
1617
1618         /* walk over the address space and update the PTs */
1619         amdgpu_vm_pt_start(adev, params->vm, start, &cursor);
1620         while (cursor.pfn < end) {
1621                 struct amdgpu_bo *pt = cursor.entry->base.bo;
1622                 unsigned shift, parent_shift, mask;
1623                 uint64_t incr, entry_end, pe_start;
1624
1625                 if (!pt)
1626                         return -ENOENT;
1627
1628                 /* The root level can't be a huge page */
1629                 if (cursor.level == adev->vm_manager.root_level) {
1630                         if (!amdgpu_vm_pt_descendant(adev, &cursor))
1631                                 return -ENOENT;
1632                         continue;
1633                 }
1634
1635                 /* If it isn't already handled it can't be a huge page */
1636                 if (cursor.entry->huge) {
1637                         /* Add the entry to the relocated list to update it. */
1638                         cursor.entry->huge = false;
1639                         amdgpu_vm_bo_relocated(&cursor.entry->base);
1640                 }
1641
1642                 shift = amdgpu_vm_level_shift(adev, cursor.level);
1643                 parent_shift = amdgpu_vm_level_shift(adev, cursor.level - 1);
1644                 if (adev->asic_type < CHIP_VEGA10) {
1645                         /* No huge page support before GMC v9 */
1646                         if (cursor.level != AMDGPU_VM_PTB) {
1647                                 if (!amdgpu_vm_pt_descendant(adev, &cursor))
1648                                         return -ENOENT;
1649                                 continue;
1650                         }
1651                 } else if (frag < shift) {
1652                         /* We can't use this level when the fragment size is
1653                          * smaller than the address shift. Go to the next
1654                          * child entry and try again.
1655                          */
1656                         if (!amdgpu_vm_pt_descendant(adev, &cursor))
1657                                 return -ENOENT;
1658                         continue;
1659                 } else if (frag >= parent_shift &&
1660                            cursor.level - 1 != adev->vm_manager.root_level) {
1661                         /* If the fragment size is even larger than the parent
1662                          * shift we should go up one level and check it again
1663                          * unless one level up is the root level.
1664                          */
1665                         if (!amdgpu_vm_pt_ancestor(&cursor))
1666                                 return -ENOENT;
1667                         continue;
1668                 }
1669
1670                 /* Looks good so far, calculate parameters for the update */
1671                 incr = (uint64_t)AMDGPU_GPU_PAGE_SIZE << shift;
1672                 mask = amdgpu_vm_entries_mask(adev, cursor.level);
1673                 pe_start = ((cursor.pfn >> shift) & mask) * 8;
1674                 entry_end = (uint64_t)(mask + 1) << shift;
1675                 entry_end += cursor.pfn & ~(entry_end - 1);
1676                 entry_end = min(entry_end, end);
1677
1678                 do {
1679                         uint64_t upd_end = min(entry_end, frag_end);
1680                         unsigned nptes = (upd_end - frag_start) >> shift;
1681
1682                         amdgpu_vm_update_flags(params, pt, cursor.level,
1683                                                pe_start, dst, nptes, incr,
1684                                                flags | AMDGPU_PTE_FRAG(frag));
1685
1686                         pe_start += nptes * 8;
1687                         dst += (uint64_t)nptes * AMDGPU_GPU_PAGE_SIZE << shift;
1688
1689                         frag_start = upd_end;
1690                         if (frag_start >= frag_end) {
1691                                 /* figure out the next fragment */
1692                                 amdgpu_vm_fragment(params, frag_start, end,
1693                                                    flags, &frag, &frag_end);
1694                                 if (frag < shift)
1695                                         break;
1696                         }
1697                 } while (frag_start < entry_end);
1698
1699                 if (amdgpu_vm_pt_descendant(adev, &cursor)) {
1700                         /* Mark all child entries as huge */
1701                         while (cursor.pfn < frag_start) {
1702                                 cursor.entry->huge = true;
1703                                 amdgpu_vm_pt_next(adev, &cursor);
1704                         }
1705
1706                 } else if (frag >= shift) {
1707                         /* or just move on to the next on the same level. */
1708                         amdgpu_vm_pt_next(adev, &cursor);
1709                 }
1710         }
1711
1712         return 0;
1713 }
1714
1715 /**
1716  * amdgpu_vm_bo_update_mapping - update a mapping in the vm page table
1717  *
1718  * @adev: amdgpu_device pointer
1719  * @exclusive: fence we need to sync to
1720  * @pages_addr: DMA addresses to use for mapping
1721  * @vm: requested vm
1722  * @start: start of mapped range
1723  * @last: last mapped entry
1724  * @flags: flags for the entries
1725  * @addr: addr to set the area to
1726  * @fence: optional resulting fence
1727  *
1728  * Fill in the page table entries between @start and @last.
1729  *
1730  * Returns:
1731  * 0 for success, -EINVAL for failure.
1732  */
1733 static int amdgpu_vm_bo_update_mapping(struct amdgpu_device *adev,
1734                                        struct dma_fence *exclusive,
1735                                        dma_addr_t *pages_addr,
1736                                        struct amdgpu_vm *vm,
1737                                        uint64_t start, uint64_t last,
1738                                        uint64_t flags, uint64_t addr,
1739                                        struct dma_fence **fence)
1740 {
1741         struct amdgpu_ring *ring;
1742         void *owner = AMDGPU_FENCE_OWNER_VM;
1743         unsigned nptes, ncmds, ndw;
1744         struct amdgpu_job *job;
1745         struct amdgpu_pte_update_params params;
1746         struct dma_fence *f = NULL;
1747         int r;
1748
1749         memset(&params, 0, sizeof(params));
1750         params.adev = adev;
1751         params.vm = vm;
1752
1753         /* sync to everything except eviction fences on unmapping */
1754         if (!(flags & AMDGPU_PTE_VALID))
1755                 owner = AMDGPU_FENCE_OWNER_KFD;
1756
1757         if (vm->use_cpu_for_update) {
1758                 /* params.src is used as flag to indicate system Memory */
1759                 if (pages_addr)
1760                         params.src = ~0;
1761
1762                 /* Wait for PT BOs to be idle. PTs share the same resv. object
1763                  * as the root PD BO
1764                  */
1765                 r = amdgpu_bo_sync_wait(vm->root.base.bo, owner, true);
1766                 if (unlikely(r))
1767                         return r;
1768
1769                 /* Wait for any BO move to be completed */
1770                 if (exclusive) {
1771                         r = dma_fence_wait(exclusive, true);
1772                         if (unlikely(r))
1773                                 return r;
1774                 }
1775
1776                 params.func = amdgpu_vm_cpu_set_ptes;
1777                 params.pages_addr = pages_addr;
1778                 return amdgpu_vm_update_ptes(&params, start, last + 1,
1779                                              addr, flags);
1780         }
1781
1782         ring = container_of(vm->entity.rq->sched, struct amdgpu_ring, sched);
1783
1784         nptes = last - start + 1;
1785
1786         /*
1787          * reserve space for two commands every (1 << BLOCK_SIZE)
1788          *  entries or 2k dwords (whatever is smaller)
1789          */
1790         ncmds = ((nptes >> min(adev->vm_manager.block_size, 11u)) + 1);
1791
1792         /* The second command is for the shadow pagetables. */
1793         if (vm->root.base.bo->shadow)
1794                 ncmds *= 2;
1795
1796         /* padding, etc. */
1797         ndw = 64;
1798
1799         if (pages_addr) {
1800                 /* copy commands needed */
1801                 ndw += ncmds * adev->vm_manager.vm_pte_funcs->copy_pte_num_dw;
1802
1803                 /* and also PTEs */
1804                 ndw += nptes * 2;
1805
1806                 params.func = amdgpu_vm_do_copy_ptes;
1807
1808         } else {
1809                 /* set page commands needed */
1810                 ndw += ncmds * 10;
1811
1812                 /* extra commands for begin/end fragments */
1813                 ncmds = 2 * adev->vm_manager.fragment_size;
1814                 if (vm->root.base.bo->shadow)
1815                         ncmds *= 2;
1816
1817                 ndw += 10 * ncmds;
1818
1819                 params.func = amdgpu_vm_do_set_ptes;
1820         }
1821
1822         r = amdgpu_job_alloc_with_ib(adev, ndw * 4, &job);
1823         if (r)
1824                 return r;
1825
1826         params.ib = &job->ibs[0];
1827
1828         if (pages_addr) {
1829                 uint64_t *pte;
1830                 unsigned i;
1831
1832                 /* Put the PTEs at the end of the IB. */
1833                 i = ndw - nptes * 2;
1834                 pte= (uint64_t *)&(job->ibs->ptr[i]);
1835                 params.src = job->ibs->gpu_addr + i * 4;
1836
1837                 for (i = 0; i < nptes; ++i) {
1838                         pte[i] = amdgpu_vm_map_gart(pages_addr, addr + i *
1839                                                     AMDGPU_GPU_PAGE_SIZE);
1840                         pte[i] |= flags;
1841                 }
1842                 addr = 0;
1843         }
1844
1845         r = amdgpu_sync_fence(adev, &job->sync, exclusive, false);
1846         if (r)
1847                 goto error_free;
1848
1849         r = amdgpu_sync_resv(adev, &job->sync, vm->root.base.bo->tbo.resv,
1850                              owner, false);
1851         if (r)
1852                 goto error_free;
1853
1854         r = amdgpu_vm_update_ptes(&params, start, last + 1, addr, flags);
1855         if (r)
1856                 goto error_free;
1857
1858         amdgpu_ring_pad_ib(ring, params.ib);
1859         WARN_ON(params.ib->length_dw > ndw);
1860         r = amdgpu_job_submit(job, &vm->entity, AMDGPU_FENCE_OWNER_VM, &f);
1861         if (r)
1862                 goto error_free;
1863
1864         amdgpu_bo_fence(vm->root.base.bo, f, true);
1865         dma_fence_put(*fence);
1866         *fence = f;
1867         return 0;
1868
1869 error_free:
1870         amdgpu_job_free(job);
1871         return r;
1872 }
1873
1874 /**
1875  * amdgpu_vm_bo_split_mapping - split a mapping into smaller chunks
1876  *
1877  * @adev: amdgpu_device pointer
1878  * @exclusive: fence we need to sync to
1879  * @pages_addr: DMA addresses to use for mapping
1880  * @vm: requested vm
1881  * @mapping: mapped range and flags to use for the update
1882  * @flags: HW flags for the mapping
1883  * @nodes: array of drm_mm_nodes with the MC addresses
1884  * @fence: optional resulting fence
1885  *
1886  * Split the mapping into smaller chunks so that each update fits
1887  * into a SDMA IB.
1888  *
1889  * Returns:
1890  * 0 for success, -EINVAL for failure.
1891  */
1892 static int amdgpu_vm_bo_split_mapping(struct amdgpu_device *adev,
1893                                       struct dma_fence *exclusive,
1894                                       dma_addr_t *pages_addr,
1895                                       struct amdgpu_vm *vm,
1896                                       struct amdgpu_bo_va_mapping *mapping,
1897                                       uint64_t flags,
1898                                       struct drm_mm_node *nodes,
1899                                       struct dma_fence **fence)
1900 {
1901         unsigned min_linear_pages = 1 << adev->vm_manager.fragment_size;
1902         uint64_t pfn, start = mapping->start;
1903         int r;
1904
1905         /* normally,bo_va->flags only contians READABLE and WIRTEABLE bit go here
1906          * but in case of something, we filter the flags in first place
1907          */
1908         if (!(mapping->flags & AMDGPU_PTE_READABLE))
1909                 flags &= ~AMDGPU_PTE_READABLE;
1910         if (!(mapping->flags & AMDGPU_PTE_WRITEABLE))
1911                 flags &= ~AMDGPU_PTE_WRITEABLE;
1912
1913         flags &= ~AMDGPU_PTE_EXECUTABLE;
1914         flags |= mapping->flags & AMDGPU_PTE_EXECUTABLE;
1915
1916         flags &= ~AMDGPU_PTE_MTYPE_MASK;
1917         flags |= (mapping->flags & AMDGPU_PTE_MTYPE_MASK);
1918
1919         if ((mapping->flags & AMDGPU_PTE_PRT) &&
1920             (adev->asic_type >= CHIP_VEGA10)) {
1921                 flags |= AMDGPU_PTE_PRT;
1922                 flags &= ~AMDGPU_PTE_VALID;
1923         }
1924
1925         trace_amdgpu_vm_bo_update(mapping);
1926
1927         pfn = mapping->offset >> PAGE_SHIFT;
1928         if (nodes) {
1929                 while (pfn >= nodes->size) {
1930                         pfn -= nodes->size;
1931                         ++nodes;
1932                 }
1933         }
1934
1935         do {
1936                 dma_addr_t *dma_addr = NULL;
1937                 uint64_t max_entries;
1938                 uint64_t addr, last;
1939
1940                 if (nodes) {
1941                         addr = nodes->start << PAGE_SHIFT;
1942                         max_entries = (nodes->size - pfn) *
1943                                 AMDGPU_GPU_PAGES_IN_CPU_PAGE;
1944                 } else {
1945                         addr = 0;
1946                         max_entries = S64_MAX;
1947                 }
1948
1949                 if (pages_addr) {
1950                         uint64_t count;
1951
1952                         max_entries = min(max_entries, 16ull * 1024ull);
1953                         for (count = 1;
1954                              count < max_entries / AMDGPU_GPU_PAGES_IN_CPU_PAGE;
1955                              ++count) {
1956                                 uint64_t idx = pfn + count;
1957
1958                                 if (pages_addr[idx] !=
1959                                     (pages_addr[idx - 1] + PAGE_SIZE))
1960                                         break;
1961                         }
1962
1963                         if (count < min_linear_pages) {
1964                                 addr = pfn << PAGE_SHIFT;
1965                                 dma_addr = pages_addr;
1966                         } else {
1967                                 addr = pages_addr[pfn];
1968                                 max_entries = count * AMDGPU_GPU_PAGES_IN_CPU_PAGE;
1969                         }
1970
1971                 } else if (flags & AMDGPU_PTE_VALID) {
1972                         addr += adev->vm_manager.vram_base_offset;
1973                         addr += pfn << PAGE_SHIFT;
1974                 }
1975
1976                 last = min((uint64_t)mapping->last, start + max_entries - 1);
1977                 r = amdgpu_vm_bo_update_mapping(adev, exclusive, dma_addr, vm,
1978                                                 start, last, flags, addr,
1979                                                 fence);
1980                 if (r)
1981                         return r;
1982
1983                 pfn += (last - start + 1) / AMDGPU_GPU_PAGES_IN_CPU_PAGE;
1984                 if (nodes && nodes->size == pfn) {
1985                         pfn = 0;
1986                         ++nodes;
1987                 }
1988                 start = last + 1;
1989
1990         } while (unlikely(start != mapping->last + 1));
1991
1992         return 0;
1993 }
1994
1995 /**
1996  * amdgpu_vm_bo_update - update all BO mappings in the vm page table
1997  *
1998  * @adev: amdgpu_device pointer
1999  * @bo_va: requested BO and VM object
2000  * @clear: if true clear the entries
2001  *
2002  * Fill in the page table entries for @bo_va.
2003  *
2004  * Returns:
2005  * 0 for success, -EINVAL for failure.
2006  */
2007 int amdgpu_vm_bo_update(struct amdgpu_device *adev,
2008                         struct amdgpu_bo_va *bo_va,
2009                         bool clear)
2010 {
2011         struct amdgpu_bo *bo = bo_va->base.bo;
2012         struct amdgpu_vm *vm = bo_va->base.vm;
2013         struct amdgpu_bo_va_mapping *mapping;
2014         dma_addr_t *pages_addr = NULL;
2015         struct ttm_mem_reg *mem;
2016         struct drm_mm_node *nodes;
2017         struct dma_fence *exclusive, **last_update;
2018         uint64_t flags;
2019         int r;
2020
2021         if (clear || !bo) {
2022                 mem = NULL;
2023                 nodes = NULL;
2024                 exclusive = NULL;
2025         } else {
2026                 struct ttm_dma_tt *ttm;
2027
2028                 mem = &bo->tbo.mem;
2029                 nodes = mem->mm_node;
2030                 if (mem->mem_type == TTM_PL_TT) {
2031                         ttm = container_of(bo->tbo.ttm, struct ttm_dma_tt, ttm);
2032                         pages_addr = ttm->dma_address;
2033                 }
2034                 exclusive = reservation_object_get_excl(bo->tbo.resv);
2035         }
2036
2037         if (bo)
2038                 flags = amdgpu_ttm_tt_pte_flags(adev, bo->tbo.ttm, mem);
2039         else
2040                 flags = 0x0;
2041
2042         if (clear || (bo && bo->tbo.resv == vm->root.base.bo->tbo.resv))
2043                 last_update = &vm->last_update;
2044         else
2045                 last_update = &bo_va->last_pt_update;
2046
2047         if (!clear && bo_va->base.moved) {
2048                 bo_va->base.moved = false;
2049                 list_splice_init(&bo_va->valids, &bo_va->invalids);
2050
2051         } else if (bo_va->cleared != clear) {
2052                 list_splice_init(&bo_va->valids, &bo_va->invalids);
2053         }
2054
2055         list_for_each_entry(mapping, &bo_va->invalids, list) {
2056                 r = amdgpu_vm_bo_split_mapping(adev, exclusive, pages_addr, vm,
2057                                                mapping, flags, nodes,
2058                                                last_update);
2059                 if (r)
2060                         return r;
2061         }
2062
2063         if (vm->use_cpu_for_update) {
2064                 /* Flush HDP */
2065                 mb();
2066                 amdgpu_asic_flush_hdp(adev, NULL);
2067         }
2068
2069         /* If the BO is not in its preferred location add it back to
2070          * the evicted list so that it gets validated again on the
2071          * next command submission.
2072          */
2073         if (bo && bo->tbo.resv == vm->root.base.bo->tbo.resv) {
2074                 uint32_t mem_type = bo->tbo.mem.mem_type;
2075
2076                 if (!(bo->preferred_domains & amdgpu_mem_type_to_domain(mem_type)))
2077                         amdgpu_vm_bo_evicted(&bo_va->base);
2078                 else
2079                         amdgpu_vm_bo_idle(&bo_va->base);
2080         } else {
2081                 amdgpu_vm_bo_done(&bo_va->base);
2082         }
2083
2084         list_splice_init(&bo_va->invalids, &bo_va->valids);
2085         bo_va->cleared = clear;
2086
2087         if (trace_amdgpu_vm_bo_mapping_enabled()) {
2088                 list_for_each_entry(mapping, &bo_va->valids, list)
2089                         trace_amdgpu_vm_bo_mapping(mapping);
2090         }
2091
2092         return 0;
2093 }
2094
2095 /**
2096  * amdgpu_vm_update_prt_state - update the global PRT state
2097  *
2098  * @adev: amdgpu_device pointer
2099  */
2100 static void amdgpu_vm_update_prt_state(struct amdgpu_device *adev)
2101 {
2102         unsigned long flags;
2103         bool enable;
2104
2105         spin_lock_irqsave(&adev->vm_manager.prt_lock, flags);
2106         enable = !!atomic_read(&adev->vm_manager.num_prt_users);
2107         adev->gmc.gmc_funcs->set_prt(adev, enable);
2108         spin_unlock_irqrestore(&adev->vm_manager.prt_lock, flags);
2109 }
2110
2111 /**
2112  * amdgpu_vm_prt_get - add a PRT user
2113  *
2114  * @adev: amdgpu_device pointer
2115  */
2116 static void amdgpu_vm_prt_get(struct amdgpu_device *adev)
2117 {
2118         if (!adev->gmc.gmc_funcs->set_prt)
2119                 return;
2120
2121         if (atomic_inc_return(&adev->vm_manager.num_prt_users) == 1)
2122                 amdgpu_vm_update_prt_state(adev);
2123 }
2124
2125 /**
2126  * amdgpu_vm_prt_put - drop a PRT user
2127  *
2128  * @adev: amdgpu_device pointer
2129  */
2130 static void amdgpu_vm_prt_put(struct amdgpu_device *adev)
2131 {
2132         if (atomic_dec_return(&adev->vm_manager.num_prt_users) == 0)
2133                 amdgpu_vm_update_prt_state(adev);
2134 }
2135
2136 /**
2137  * amdgpu_vm_prt_cb - callback for updating the PRT status
2138  *
2139  * @fence: fence for the callback
2140  * @_cb: the callback function
2141  */
2142 static void amdgpu_vm_prt_cb(struct dma_fence *fence, struct dma_fence_cb *_cb)
2143 {
2144         struct amdgpu_prt_cb *cb = container_of(_cb, struct amdgpu_prt_cb, cb);
2145
2146         amdgpu_vm_prt_put(cb->adev);
2147         kfree(cb);
2148 }
2149
2150 /**
2151  * amdgpu_vm_add_prt_cb - add callback for updating the PRT status
2152  *
2153  * @adev: amdgpu_device pointer
2154  * @fence: fence for the callback
2155  */
2156 static void amdgpu_vm_add_prt_cb(struct amdgpu_device *adev,
2157                                  struct dma_fence *fence)
2158 {
2159         struct amdgpu_prt_cb *cb;
2160
2161         if (!adev->gmc.gmc_funcs->set_prt)
2162                 return;
2163
2164         cb = kmalloc(sizeof(struct amdgpu_prt_cb), GFP_KERNEL);
2165         if (!cb) {
2166                 /* Last resort when we are OOM */
2167                 if (fence)
2168                         dma_fence_wait(fence, false);
2169
2170                 amdgpu_vm_prt_put(adev);
2171         } else {
2172                 cb->adev = adev;
2173                 if (!fence || dma_fence_add_callback(fence, &cb->cb,
2174                                                      amdgpu_vm_prt_cb))
2175                         amdgpu_vm_prt_cb(fence, &cb->cb);
2176         }
2177 }
2178
2179 /**
2180  * amdgpu_vm_free_mapping - free a mapping
2181  *
2182  * @adev: amdgpu_device pointer
2183  * @vm: requested vm
2184  * @mapping: mapping to be freed
2185  * @fence: fence of the unmap operation
2186  *
2187  * Free a mapping and make sure we decrease the PRT usage count if applicable.
2188  */
2189 static void amdgpu_vm_free_mapping(struct amdgpu_device *adev,
2190                                    struct amdgpu_vm *vm,
2191                                    struct amdgpu_bo_va_mapping *mapping,
2192                                    struct dma_fence *fence)
2193 {
2194         if (mapping->flags & AMDGPU_PTE_PRT)
2195                 amdgpu_vm_add_prt_cb(adev, fence);
2196         kfree(mapping);
2197 }
2198
2199 /**
2200  * amdgpu_vm_prt_fini - finish all prt mappings
2201  *
2202  * @adev: amdgpu_device pointer
2203  * @vm: requested vm
2204  *
2205  * Register a cleanup callback to disable PRT support after VM dies.
2206  */
2207 static void amdgpu_vm_prt_fini(struct amdgpu_device *adev, struct amdgpu_vm *vm)
2208 {
2209         struct reservation_object *resv = vm->root.base.bo->tbo.resv;
2210         struct dma_fence *excl, **shared;
2211         unsigned i, shared_count;
2212         int r;
2213
2214         r = reservation_object_get_fences_rcu(resv, &excl,
2215                                               &shared_count, &shared);
2216         if (r) {
2217                 /* Not enough memory to grab the fence list, as last resort
2218                  * block for all the fences to complete.
2219                  */
2220                 reservation_object_wait_timeout_rcu(resv, true, false,
2221                                                     MAX_SCHEDULE_TIMEOUT);
2222                 return;
2223         }
2224
2225         /* Add a callback for each fence in the reservation object */
2226         amdgpu_vm_prt_get(adev);
2227         amdgpu_vm_add_prt_cb(adev, excl);
2228
2229         for (i = 0; i < shared_count; ++i) {
2230                 amdgpu_vm_prt_get(adev);
2231                 amdgpu_vm_add_prt_cb(adev, shared[i]);
2232         }
2233
2234         kfree(shared);
2235 }
2236
2237 /**
2238  * amdgpu_vm_clear_freed - clear freed BOs in the PT
2239  *
2240  * @adev: amdgpu_device pointer
2241  * @vm: requested vm
2242  * @fence: optional resulting fence (unchanged if no work needed to be done
2243  * or if an error occurred)
2244  *
2245  * Make sure all freed BOs are cleared in the PT.
2246  * PTs have to be reserved and mutex must be locked!
2247  *
2248  * Returns:
2249  * 0 for success.
2250  *
2251  */
2252 int amdgpu_vm_clear_freed(struct amdgpu_device *adev,
2253                           struct amdgpu_vm *vm,
2254                           struct dma_fence **fence)
2255 {
2256         struct amdgpu_bo_va_mapping *mapping;
2257         uint64_t init_pte_value = 0;
2258         struct dma_fence *f = NULL;
2259         int r;
2260
2261         while (!list_empty(&vm->freed)) {
2262                 mapping = list_first_entry(&vm->freed,
2263                         struct amdgpu_bo_va_mapping, list);
2264                 list_del(&mapping->list);
2265
2266                 if (vm->pte_support_ats &&
2267                     mapping->start < AMDGPU_GMC_HOLE_START)
2268                         init_pte_value = AMDGPU_PTE_DEFAULT_ATC;
2269
2270                 r = amdgpu_vm_bo_update_mapping(adev, NULL, NULL, vm,
2271                                                 mapping->start, mapping->last,
2272                                                 init_pte_value, 0, &f);
2273                 amdgpu_vm_free_mapping(adev, vm, mapping, f);
2274                 if (r) {
2275                         dma_fence_put(f);
2276                         return r;
2277                 }
2278         }
2279
2280         if (fence && f) {
2281                 dma_fence_put(*fence);
2282                 *fence = f;
2283         } else {
2284                 dma_fence_put(f);
2285         }
2286
2287         return 0;
2288
2289 }
2290
2291 /**
2292  * amdgpu_vm_handle_moved - handle moved BOs in the PT
2293  *
2294  * @adev: amdgpu_device pointer
2295  * @vm: requested vm
2296  *
2297  * Make sure all BOs which are moved are updated in the PTs.
2298  *
2299  * Returns:
2300  * 0 for success.
2301  *
2302  * PTs have to be reserved!
2303  */
2304 int amdgpu_vm_handle_moved(struct amdgpu_device *adev,
2305                            struct amdgpu_vm *vm)
2306 {
2307         struct amdgpu_bo_va *bo_va, *tmp;
2308         struct reservation_object *resv;
2309         bool clear;
2310         int r;
2311
2312         list_for_each_entry_safe(bo_va, tmp, &vm->moved, base.vm_status) {
2313                 /* Per VM BOs never need to bo cleared in the page tables */
2314                 r = amdgpu_vm_bo_update(adev, bo_va, false);
2315                 if (r)
2316                         return r;
2317         }
2318
2319         spin_lock(&vm->invalidated_lock);
2320         while (!list_empty(&vm->invalidated)) {
2321                 bo_va = list_first_entry(&vm->invalidated, struct amdgpu_bo_va,
2322                                          base.vm_status);
2323                 resv = bo_va->base.bo->tbo.resv;
2324                 spin_unlock(&vm->invalidated_lock);
2325
2326                 /* Try to reserve the BO to avoid clearing its ptes */
2327                 if (!amdgpu_vm_debug && reservation_object_trylock(resv))
2328                         clear = false;
2329                 /* Somebody else is using the BO right now */
2330                 else
2331                         clear = true;
2332
2333                 r = amdgpu_vm_bo_update(adev, bo_va, clear);
2334                 if (r)
2335                         return r;
2336
2337                 if (!clear)
2338                         reservation_object_unlock(resv);
2339                 spin_lock(&vm->invalidated_lock);
2340         }
2341         spin_unlock(&vm->invalidated_lock);
2342
2343         return 0;
2344 }
2345
2346 /**
2347  * amdgpu_vm_bo_add - add a bo to a specific vm
2348  *
2349  * @adev: amdgpu_device pointer
2350  * @vm: requested vm
2351  * @bo: amdgpu buffer object
2352  *
2353  * Add @bo into the requested vm.
2354  * Add @bo to the list of bos associated with the vm
2355  *
2356  * Returns:
2357  * Newly added bo_va or NULL for failure
2358  *
2359  * Object has to be reserved!
2360  */
2361 struct amdgpu_bo_va *amdgpu_vm_bo_add(struct amdgpu_device *adev,
2362                                       struct amdgpu_vm *vm,
2363                                       struct amdgpu_bo *bo)
2364 {
2365         struct amdgpu_bo_va *bo_va;
2366
2367         bo_va = kzalloc(sizeof(struct amdgpu_bo_va), GFP_KERNEL);
2368         if (bo_va == NULL) {
2369                 return NULL;
2370         }
2371         amdgpu_vm_bo_base_init(&bo_va->base, vm, bo);
2372
2373         bo_va->ref_count = 1;
2374         INIT_LIST_HEAD(&bo_va->valids);
2375         INIT_LIST_HEAD(&bo_va->invalids);
2376
2377         return bo_va;
2378 }
2379
2380
2381 /**
2382  * amdgpu_vm_bo_insert_mapping - insert a new mapping
2383  *
2384  * @adev: amdgpu_device pointer
2385  * @bo_va: bo_va to store the address
2386  * @mapping: the mapping to insert
2387  *
2388  * Insert a new mapping into all structures.
2389  */
2390 static void amdgpu_vm_bo_insert_map(struct amdgpu_device *adev,
2391                                     struct amdgpu_bo_va *bo_va,
2392                                     struct amdgpu_bo_va_mapping *mapping)
2393 {
2394         struct amdgpu_vm *vm = bo_va->base.vm;
2395         struct amdgpu_bo *bo = bo_va->base.bo;
2396
2397         mapping->bo_va = bo_va;
2398         list_add(&mapping->list, &bo_va->invalids);
2399         amdgpu_vm_it_insert(mapping, &vm->va);
2400
2401         if (mapping->flags & AMDGPU_PTE_PRT)
2402                 amdgpu_vm_prt_get(adev);
2403
2404         if (bo && bo->tbo.resv == vm->root.base.bo->tbo.resv &&
2405             !bo_va->base.moved) {
2406                 list_move(&bo_va->base.vm_status, &vm->moved);
2407         }
2408         trace_amdgpu_vm_bo_map(bo_va, mapping);
2409 }
2410
2411 /**
2412  * amdgpu_vm_bo_map - map bo inside a vm
2413  *
2414  * @adev: amdgpu_device pointer
2415  * @bo_va: bo_va to store the address
2416  * @saddr: where to map the BO
2417  * @offset: requested offset in the BO
2418  * @size: BO size in bytes
2419  * @flags: attributes of pages (read/write/valid/etc.)
2420  *
2421  * Add a mapping of the BO at the specefied addr into the VM.
2422  *
2423  * Returns:
2424  * 0 for success, error for failure.
2425  *
2426  * Object has to be reserved and unreserved outside!
2427  */
2428 int amdgpu_vm_bo_map(struct amdgpu_device *adev,
2429                      struct amdgpu_bo_va *bo_va,
2430                      uint64_t saddr, uint64_t offset,
2431                      uint64_t size, uint64_t flags)
2432 {
2433         struct amdgpu_bo_va_mapping *mapping, *tmp;
2434         struct amdgpu_bo *bo = bo_va->base.bo;
2435         struct amdgpu_vm *vm = bo_va->base.vm;
2436         uint64_t eaddr;
2437
2438         /* validate the parameters */
2439         if (saddr & AMDGPU_GPU_PAGE_MASK || offset & AMDGPU_GPU_PAGE_MASK ||
2440             size == 0 || size & AMDGPU_GPU_PAGE_MASK)
2441                 return -EINVAL;
2442
2443         /* make sure object fit at this offset */
2444         eaddr = saddr + size - 1;
2445         if (saddr >= eaddr ||
2446             (bo && offset + size > amdgpu_bo_size(bo)))
2447                 return -EINVAL;
2448
2449         saddr /= AMDGPU_GPU_PAGE_SIZE;
2450         eaddr /= AMDGPU_GPU_PAGE_SIZE;
2451
2452         tmp = amdgpu_vm_it_iter_first(&vm->va, saddr, eaddr);
2453         if (tmp) {
2454                 /* bo and tmp overlap, invalid addr */
2455                 dev_err(adev->dev, "bo %p va 0x%010Lx-0x%010Lx conflict with "
2456                         "0x%010Lx-0x%010Lx\n", bo, saddr, eaddr,
2457                         tmp->start, tmp->last + 1);
2458                 return -EINVAL;
2459         }
2460
2461         mapping = kmalloc(sizeof(*mapping), GFP_KERNEL);
2462         if (!mapping)
2463                 return -ENOMEM;
2464
2465         mapping->start = saddr;
2466         mapping->last = eaddr;
2467         mapping->offset = offset;
2468         mapping->flags = flags;
2469
2470         amdgpu_vm_bo_insert_map(adev, bo_va, mapping);
2471
2472         return 0;
2473 }
2474
2475 /**
2476  * amdgpu_vm_bo_replace_map - map bo inside a vm, replacing existing mappings
2477  *
2478  * @adev: amdgpu_device pointer
2479  * @bo_va: bo_va to store the address
2480  * @saddr: where to map the BO
2481  * @offset: requested offset in the BO
2482  * @size: BO size in bytes
2483  * @flags: attributes of pages (read/write/valid/etc.)
2484  *
2485  * Add a mapping of the BO at the specefied addr into the VM. Replace existing
2486  * mappings as we do so.
2487  *
2488  * Returns:
2489  * 0 for success, error for failure.
2490  *
2491  * Object has to be reserved and unreserved outside!
2492  */
2493 int amdgpu_vm_bo_replace_map(struct amdgpu_device *adev,
2494                              struct amdgpu_bo_va *bo_va,
2495                              uint64_t saddr, uint64_t offset,
2496                              uint64_t size, uint64_t flags)
2497 {
2498         struct amdgpu_bo_va_mapping *mapping;
2499         struct amdgpu_bo *bo = bo_va->base.bo;
2500         uint64_t eaddr;
2501         int r;
2502
2503         /* validate the parameters */
2504         if (saddr & AMDGPU_GPU_PAGE_MASK || offset & AMDGPU_GPU_PAGE_MASK ||
2505             size == 0 || size & AMDGPU_GPU_PAGE_MASK)
2506                 return -EINVAL;
2507
2508         /* make sure object fit at this offset */
2509         eaddr = saddr + size - 1;
2510         if (saddr >= eaddr ||
2511             (bo && offset + size > amdgpu_bo_size(bo)))
2512                 return -EINVAL;
2513
2514         /* Allocate all the needed memory */
2515         mapping = kmalloc(sizeof(*mapping), GFP_KERNEL);
2516         if (!mapping)
2517                 return -ENOMEM;
2518
2519         r = amdgpu_vm_bo_clear_mappings(adev, bo_va->base.vm, saddr, size);
2520         if (r) {
2521                 kfree(mapping);
2522                 return r;
2523         }
2524
2525         saddr /= AMDGPU_GPU_PAGE_SIZE;
2526         eaddr /= AMDGPU_GPU_PAGE_SIZE;
2527
2528         mapping->start = saddr;
2529         mapping->last = eaddr;
2530         mapping->offset = offset;
2531         mapping->flags = flags;
2532
2533         amdgpu_vm_bo_insert_map(adev, bo_va, mapping);
2534
2535         return 0;
2536 }
2537
2538 /**
2539  * amdgpu_vm_bo_unmap - remove bo mapping from vm
2540  *
2541  * @adev: amdgpu_device pointer
2542  * @bo_va: bo_va to remove the address from
2543  * @saddr: where to the BO is mapped
2544  *
2545  * Remove a mapping of the BO at the specefied addr from the VM.
2546  *
2547  * Returns:
2548  * 0 for success, error for failure.
2549  *
2550  * Object has to be reserved and unreserved outside!
2551  */
2552 int amdgpu_vm_bo_unmap(struct amdgpu_device *adev,
2553                        struct amdgpu_bo_va *bo_va,
2554                        uint64_t saddr)
2555 {
2556         struct amdgpu_bo_va_mapping *mapping;
2557         struct amdgpu_vm *vm = bo_va->base.vm;
2558         bool valid = true;
2559
2560         saddr /= AMDGPU_GPU_PAGE_SIZE;
2561
2562         list_for_each_entry(mapping, &bo_va->valids, list) {
2563                 if (mapping->start == saddr)
2564                         break;
2565         }
2566
2567         if (&mapping->list == &bo_va->valids) {
2568                 valid = false;
2569
2570                 list_for_each_entry(mapping, &bo_va->invalids, list) {
2571                         if (mapping->start == saddr)
2572                                 break;
2573                 }
2574
2575                 if (&mapping->list == &bo_va->invalids)
2576                         return -ENOENT;
2577         }
2578
2579         list_del(&mapping->list);
2580         amdgpu_vm_it_remove(mapping, &vm->va);
2581         mapping->bo_va = NULL;
2582         trace_amdgpu_vm_bo_unmap(bo_va, mapping);
2583
2584         if (valid)
2585                 list_add(&mapping->list, &vm->freed);
2586         else
2587                 amdgpu_vm_free_mapping(adev, vm, mapping,
2588                                        bo_va->last_pt_update);
2589
2590         return 0;
2591 }
2592
2593 /**
2594  * amdgpu_vm_bo_clear_mappings - remove all mappings in a specific range
2595  *
2596  * @adev: amdgpu_device pointer
2597  * @vm: VM structure to use
2598  * @saddr: start of the range
2599  * @size: size of the range
2600  *
2601  * Remove all mappings in a range, split them as appropriate.
2602  *
2603  * Returns:
2604  * 0 for success, error for failure.
2605  */
2606 int amdgpu_vm_bo_clear_mappings(struct amdgpu_device *adev,
2607                                 struct amdgpu_vm *vm,
2608                                 uint64_t saddr, uint64_t size)
2609 {
2610         struct amdgpu_bo_va_mapping *before, *after, *tmp, *next;
2611         LIST_HEAD(removed);
2612         uint64_t eaddr;
2613
2614         eaddr = saddr + size - 1;
2615         saddr /= AMDGPU_GPU_PAGE_SIZE;
2616         eaddr /= AMDGPU_GPU_PAGE_SIZE;
2617
2618         /* Allocate all the needed memory */
2619         before = kzalloc(sizeof(*before), GFP_KERNEL);
2620         if (!before)
2621                 return -ENOMEM;
2622         INIT_LIST_HEAD(&before->list);
2623
2624         after = kzalloc(sizeof(*after), GFP_KERNEL);
2625         if (!after) {
2626                 kfree(before);
2627                 return -ENOMEM;
2628         }
2629         INIT_LIST_HEAD(&after->list);
2630
2631         /* Now gather all removed mappings */
2632         tmp = amdgpu_vm_it_iter_first(&vm->va, saddr, eaddr);
2633         while (tmp) {
2634                 /* Remember mapping split at the start */
2635                 if (tmp->start < saddr) {
2636                         before->start = tmp->start;
2637                         before->last = saddr - 1;
2638                         before->offset = tmp->offset;
2639                         before->flags = tmp->flags;
2640                         before->bo_va = tmp->bo_va;
2641                         list_add(&before->list, &tmp->bo_va->invalids);
2642                 }
2643
2644                 /* Remember mapping split at the end */
2645                 if (tmp->last > eaddr) {
2646                         after->start = eaddr + 1;
2647                         after->last = tmp->last;
2648                         after->offset = tmp->offset;
2649                         after->offset += after->start - tmp->start;
2650                         after->flags = tmp->flags;
2651                         after->bo_va = tmp->bo_va;
2652                         list_add(&after->list, &tmp->bo_va->invalids);
2653                 }
2654
2655                 list_del(&tmp->list);
2656                 list_add(&tmp->list, &removed);
2657
2658                 tmp = amdgpu_vm_it_iter_next(tmp, saddr, eaddr);
2659         }
2660
2661         /* And free them up */
2662         list_for_each_entry_safe(tmp, next, &removed, list) {
2663                 amdgpu_vm_it_remove(tmp, &vm->va);
2664                 list_del(&tmp->list);
2665
2666                 if (tmp->start < saddr)
2667                     tmp->start = saddr;
2668                 if (tmp->last > eaddr)
2669                     tmp->last = eaddr;
2670
2671                 tmp->bo_va = NULL;
2672                 list_add(&tmp->list, &vm->freed);
2673                 trace_amdgpu_vm_bo_unmap(NULL, tmp);
2674         }
2675
2676         /* Insert partial mapping before the range */
2677         if (!list_empty(&before->list)) {
2678                 amdgpu_vm_it_insert(before, &vm->va);
2679                 if (before->flags & AMDGPU_PTE_PRT)
2680                         amdgpu_vm_prt_get(adev);
2681         } else {
2682                 kfree(before);
2683         }
2684
2685         /* Insert partial mapping after the range */
2686         if (!list_empty(&after->list)) {
2687                 amdgpu_vm_it_insert(after, &vm->va);
2688                 if (after->flags & AMDGPU_PTE_PRT)
2689                         amdgpu_vm_prt_get(adev);
2690         } else {
2691                 kfree(after);
2692         }
2693
2694         return 0;
2695 }
2696
2697 /**
2698  * amdgpu_vm_bo_lookup_mapping - find mapping by address
2699  *
2700  * @vm: the requested VM
2701  * @addr: the address
2702  *
2703  * Find a mapping by it's address.
2704  *
2705  * Returns:
2706  * The amdgpu_bo_va_mapping matching for addr or NULL
2707  *
2708  */
2709 struct amdgpu_bo_va_mapping *amdgpu_vm_bo_lookup_mapping(struct amdgpu_vm *vm,
2710                                                          uint64_t addr)
2711 {
2712         return amdgpu_vm_it_iter_first(&vm->va, addr, addr);
2713 }
2714
2715 /**
2716  * amdgpu_vm_bo_trace_cs - trace all reserved mappings
2717  *
2718  * @vm: the requested vm
2719  * @ticket: CS ticket
2720  *
2721  * Trace all mappings of BOs reserved during a command submission.
2722  */
2723 void amdgpu_vm_bo_trace_cs(struct amdgpu_vm *vm, struct ww_acquire_ctx *ticket)
2724 {
2725         struct amdgpu_bo_va_mapping *mapping;
2726
2727         if (!trace_amdgpu_vm_bo_cs_enabled())
2728                 return;
2729
2730         for (mapping = amdgpu_vm_it_iter_first(&vm->va, 0, U64_MAX); mapping;
2731              mapping = amdgpu_vm_it_iter_next(mapping, 0, U64_MAX)) {
2732                 if (mapping->bo_va && mapping->bo_va->base.bo) {
2733                         struct amdgpu_bo *bo;
2734
2735                         bo = mapping->bo_va->base.bo;
2736                         if (READ_ONCE(bo->tbo.resv->lock.ctx) != ticket)
2737                                 continue;
2738                 }
2739
2740                 trace_amdgpu_vm_bo_cs(mapping);
2741         }
2742 }
2743
2744 /**
2745  * amdgpu_vm_bo_rmv - remove a bo to a specific vm
2746  *
2747  * @adev: amdgpu_device pointer
2748  * @bo_va: requested bo_va
2749  *
2750  * Remove @bo_va->bo from the requested vm.
2751  *
2752  * Object have to be reserved!
2753  */
2754 void amdgpu_vm_bo_rmv(struct amdgpu_device *adev,
2755                       struct amdgpu_bo_va *bo_va)
2756 {
2757         struct amdgpu_bo_va_mapping *mapping, *next;
2758         struct amdgpu_bo *bo = bo_va->base.bo;
2759         struct amdgpu_vm *vm = bo_va->base.vm;
2760         struct amdgpu_vm_bo_base **base;
2761
2762         if (bo) {
2763                 if (bo->tbo.resv == vm->root.base.bo->tbo.resv)
2764                         vm->bulk_moveable = false;
2765
2766                 for (base = &bo_va->base.bo->vm_bo; *base;
2767                      base = &(*base)->next) {
2768                         if (*base != &bo_va->base)
2769                                 continue;
2770
2771                         *base = bo_va->base.next;
2772                         break;
2773                 }
2774         }
2775
2776         spin_lock(&vm->invalidated_lock);
2777         list_del(&bo_va->base.vm_status);
2778         spin_unlock(&vm->invalidated_lock);
2779
2780         list_for_each_entry_safe(mapping, next, &bo_va->valids, list) {
2781                 list_del(&mapping->list);
2782                 amdgpu_vm_it_remove(mapping, &vm->va);
2783                 mapping->bo_va = NULL;
2784                 trace_amdgpu_vm_bo_unmap(bo_va, mapping);
2785                 list_add(&mapping->list, &vm->freed);
2786         }
2787         list_for_each_entry_safe(mapping, next, &bo_va->invalids, list) {
2788                 list_del(&mapping->list);
2789                 amdgpu_vm_it_remove(mapping, &vm->va);
2790                 amdgpu_vm_free_mapping(adev, vm, mapping,
2791                                        bo_va->last_pt_update);
2792         }
2793
2794         dma_fence_put(bo_va->last_pt_update);
2795         kfree(bo_va);
2796 }
2797
2798 /**
2799  * amdgpu_vm_bo_invalidate - mark the bo as invalid
2800  *
2801  * @adev: amdgpu_device pointer
2802  * @bo: amdgpu buffer object
2803  * @evicted: is the BO evicted
2804  *
2805  * Mark @bo as invalid.
2806  */
2807 void amdgpu_vm_bo_invalidate(struct amdgpu_device *adev,
2808                              struct amdgpu_bo *bo, bool evicted)
2809 {
2810         struct amdgpu_vm_bo_base *bo_base;
2811
2812         /* shadow bo doesn't have bo base, its validation needs its parent */
2813         if (bo->parent && bo->parent->shadow == bo)
2814                 bo = bo->parent;
2815
2816         for (bo_base = bo->vm_bo; bo_base; bo_base = bo_base->next) {
2817                 struct amdgpu_vm *vm = bo_base->vm;
2818
2819                 if (evicted && bo->tbo.resv == vm->root.base.bo->tbo.resv) {
2820                         amdgpu_vm_bo_evicted(bo_base);
2821                         continue;
2822                 }
2823
2824                 if (bo_base->moved)
2825                         continue;
2826                 bo_base->moved = true;
2827
2828                 if (bo->tbo.type == ttm_bo_type_kernel)
2829                         amdgpu_vm_bo_relocated(bo_base);
2830                 else if (bo->tbo.resv == vm->root.base.bo->tbo.resv)
2831                         amdgpu_vm_bo_moved(bo_base);
2832                 else
2833                         amdgpu_vm_bo_invalidated(bo_base);
2834         }
2835 }
2836
2837 /**
2838  * amdgpu_vm_get_block_size - calculate VM page table size as power of two
2839  *
2840  * @vm_size: VM size
2841  *
2842  * Returns:
2843  * VM page table as power of two
2844  */
2845 static uint32_t amdgpu_vm_get_block_size(uint64_t vm_size)
2846 {
2847         /* Total bits covered by PD + PTs */
2848         unsigned bits = ilog2(vm_size) + 18;
2849
2850         /* Make sure the PD is 4K in size up to 8GB address space.
2851            Above that split equal between PD and PTs */
2852         if (vm_size <= 8)
2853                 return (bits - 9);
2854         else
2855                 return ((bits + 3) / 2);
2856 }
2857
2858 /**
2859  * amdgpu_vm_adjust_size - adjust vm size, block size and fragment size
2860  *
2861  * @adev: amdgpu_device pointer
2862  * @min_vm_size: the minimum vm size in GB if it's set auto
2863  * @fragment_size_default: Default PTE fragment size
2864  * @max_level: max VMPT level
2865  * @max_bits: max address space size in bits
2866  *
2867  */
2868 void amdgpu_vm_adjust_size(struct amdgpu_device *adev, uint32_t min_vm_size,
2869                            uint32_t fragment_size_default, unsigned max_level,
2870                            unsigned max_bits)
2871 {
2872         unsigned int max_size = 1 << (max_bits - 30);
2873         unsigned int vm_size;
2874         uint64_t tmp;
2875
2876         /* adjust vm size first */
2877         if (amdgpu_vm_size != -1) {
2878                 vm_size = amdgpu_vm_size;
2879                 if (vm_size > max_size) {
2880                         dev_warn(adev->dev, "VM size (%d) too large, max is %u GB\n",
2881                                  amdgpu_vm_size, max_size);
2882                         vm_size = max_size;
2883                 }
2884         } else {
2885                 struct sysinfo si;
2886                 unsigned int phys_ram_gb;
2887
2888                 /* Optimal VM size depends on the amount of physical
2889                  * RAM available. Underlying requirements and
2890                  * assumptions:
2891                  *
2892                  *  - Need to map system memory and VRAM from all GPUs
2893                  *     - VRAM from other GPUs not known here
2894                  *     - Assume VRAM <= system memory
2895                  *  - On GFX8 and older, VM space can be segmented for
2896                  *    different MTYPEs
2897                  *  - Need to allow room for fragmentation, guard pages etc.
2898                  *
2899                  * This adds up to a rough guess of system memory x3.
2900                  * Round up to power of two to maximize the available
2901                  * VM size with the given page table size.
2902                  */
2903                 si_meminfo(&si);
2904                 phys_ram_gb = ((uint64_t)si.totalram * si.mem_unit +
2905                                (1 << 30) - 1) >> 30;
2906                 vm_size = roundup_pow_of_two(
2907                         min(max(phys_ram_gb * 3, min_vm_size), max_size));
2908         }
2909
2910         adev->vm_manager.max_pfn = (uint64_t)vm_size << 18;
2911
2912         tmp = roundup_pow_of_two(adev->vm_manager.max_pfn);
2913         if (amdgpu_vm_block_size != -1)
2914                 tmp >>= amdgpu_vm_block_size - 9;
2915         tmp = DIV_ROUND_UP(fls64(tmp) - 1, 9) - 1;
2916         adev->vm_manager.num_level = min(max_level, (unsigned)tmp);
2917         switch (adev->vm_manager.num_level) {
2918         case 3:
2919                 adev->vm_manager.root_level = AMDGPU_VM_PDB2;
2920                 break;
2921         case 2:
2922                 adev->vm_manager.root_level = AMDGPU_VM_PDB1;
2923                 break;
2924         case 1:
2925                 adev->vm_manager.root_level = AMDGPU_VM_PDB0;
2926                 break;
2927         default:
2928                 dev_err(adev->dev, "VMPT only supports 2~4+1 levels\n");
2929         }
2930         /* block size depends on vm size and hw setup*/
2931         if (amdgpu_vm_block_size != -1)
2932                 adev->vm_manager.block_size =
2933                         min((unsigned)amdgpu_vm_block_size, max_bits
2934                             - AMDGPU_GPU_PAGE_SHIFT
2935                             - 9 * adev->vm_manager.num_level);
2936         else if (adev->vm_manager.num_level > 1)
2937                 adev->vm_manager.block_size = 9;
2938         else
2939                 adev->vm_manager.block_size = amdgpu_vm_get_block_size(tmp);
2940
2941         if (amdgpu_vm_fragment_size == -1)
2942                 adev->vm_manager.fragment_size = fragment_size_default;
2943         else
2944                 adev->vm_manager.fragment_size = amdgpu_vm_fragment_size;
2945
2946         DRM_INFO("vm size is %u GB, %u levels, block size is %u-bit, fragment size is %u-bit\n",
2947                  vm_size, adev->vm_manager.num_level + 1,
2948                  adev->vm_manager.block_size,
2949                  adev->vm_manager.fragment_size);
2950 }
2951
2952 static struct amdgpu_retryfault_hashtable *init_fault_hash(void)
2953 {
2954         struct amdgpu_retryfault_hashtable *fault_hash;
2955
2956         fault_hash = kmalloc(sizeof(*fault_hash), GFP_KERNEL);
2957         if (!fault_hash)
2958                 return fault_hash;
2959
2960         INIT_CHASH_TABLE(fault_hash->hash,
2961                         AMDGPU_PAGEFAULT_HASH_BITS, 8, 0);
2962         spin_lock_init(&fault_hash->lock);
2963         fault_hash->count = 0;
2964
2965         return fault_hash;
2966 }
2967
2968 /**
2969  * amdgpu_vm_init - initialize a vm instance
2970  *
2971  * @adev: amdgpu_device pointer
2972  * @vm: requested vm
2973  * @vm_context: Indicates if it GFX or Compute context
2974  * @pasid: Process address space identifier
2975  *
2976  * Init @vm fields.
2977  *
2978  * Returns:
2979  * 0 for success, error for failure.
2980  */
2981 int amdgpu_vm_init(struct amdgpu_device *adev, struct amdgpu_vm *vm,
2982                    int vm_context, unsigned int pasid)
2983 {
2984         struct amdgpu_bo_param bp;
2985         struct amdgpu_bo *root;
2986         int r, i;
2987
2988         vm->va = RB_ROOT_CACHED;
2989         for (i = 0; i < AMDGPU_MAX_VMHUBS; i++)
2990                 vm->reserved_vmid[i] = NULL;
2991         INIT_LIST_HEAD(&vm->evicted);
2992         INIT_LIST_HEAD(&vm->relocated);
2993         INIT_LIST_HEAD(&vm->moved);
2994         INIT_LIST_HEAD(&vm->idle);
2995         INIT_LIST_HEAD(&vm->invalidated);
2996         spin_lock_init(&vm->invalidated_lock);
2997         INIT_LIST_HEAD(&vm->freed);
2998
2999         /* create scheduler entity for page table updates */
3000         r = drm_sched_entity_init(&vm->entity, adev->vm_manager.vm_pte_rqs,
3001                                   adev->vm_manager.vm_pte_num_rqs, NULL);
3002         if (r)
3003                 return r;
3004
3005         vm->pte_support_ats = false;
3006
3007         if (vm_context == AMDGPU_VM_CONTEXT_COMPUTE) {
3008                 vm->use_cpu_for_update = !!(adev->vm_manager.vm_update_mode &
3009                                                 AMDGPU_VM_USE_CPU_FOR_COMPUTE);
3010
3011                 if (adev->asic_type == CHIP_RAVEN)
3012                         vm->pte_support_ats = true;
3013         } else {
3014                 vm->use_cpu_for_update = !!(adev->vm_manager.vm_update_mode &
3015                                                 AMDGPU_VM_USE_CPU_FOR_GFX);
3016         }
3017         DRM_DEBUG_DRIVER("VM update mode is %s\n",
3018                          vm->use_cpu_for_update ? "CPU" : "SDMA");
3019         WARN_ONCE((vm->use_cpu_for_update && !amdgpu_gmc_vram_full_visible(&adev->gmc)),
3020                   "CPU update of VM recommended only for large BAR system\n");
3021         vm->last_update = NULL;
3022
3023         amdgpu_vm_bo_param(adev, vm, adev->vm_manager.root_level, &bp);
3024         if (vm_context == AMDGPU_VM_CONTEXT_COMPUTE)
3025                 bp.flags &= ~AMDGPU_GEM_CREATE_SHADOW;
3026         r = amdgpu_bo_create(adev, &bp, &root);
3027         if (r)
3028                 goto error_free_sched_entity;
3029
3030         r = amdgpu_bo_reserve(root, true);
3031         if (r)
3032                 goto error_free_root;
3033
3034         r = reservation_object_reserve_shared(root->tbo.resv, 1);
3035         if (r)
3036                 goto error_unreserve;
3037
3038         amdgpu_vm_bo_base_init(&vm->root.base, vm, root);
3039
3040         r = amdgpu_vm_clear_bo(adev, vm, root,
3041                                adev->vm_manager.root_level,
3042                                vm->pte_support_ats);
3043         if (r)
3044                 goto error_unreserve;
3045
3046         amdgpu_bo_unreserve(vm->root.base.bo);
3047
3048         if (pasid) {
3049                 unsigned long flags;
3050
3051                 spin_lock_irqsave(&adev->vm_manager.pasid_lock, flags);
3052                 r = idr_alloc(&adev->vm_manager.pasid_idr, vm, pasid, pasid + 1,
3053                               GFP_ATOMIC);
3054                 spin_unlock_irqrestore(&adev->vm_manager.pasid_lock, flags);
3055                 if (r < 0)
3056                         goto error_free_root;
3057
3058                 vm->pasid = pasid;
3059         }
3060
3061         vm->fault_hash = init_fault_hash();
3062         if (!vm->fault_hash) {
3063                 r = -ENOMEM;
3064                 goto error_free_root;
3065         }
3066
3067         INIT_KFIFO(vm->faults);
3068
3069         return 0;
3070
3071 error_unreserve:
3072         amdgpu_bo_unreserve(vm->root.base.bo);
3073
3074 error_free_root:
3075         amdgpu_bo_unref(&vm->root.base.bo->shadow);
3076         amdgpu_bo_unref(&vm->root.base.bo);
3077         vm->root.base.bo = NULL;
3078
3079 error_free_sched_entity:
3080         drm_sched_entity_destroy(&vm->entity);
3081
3082         return r;
3083 }
3084
3085 /**
3086  * amdgpu_vm_make_compute - Turn a GFX VM into a compute VM
3087  *
3088  * @adev: amdgpu_device pointer
3089  * @vm: requested vm
3090  *
3091  * This only works on GFX VMs that don't have any BOs added and no
3092  * page tables allocated yet.
3093  *
3094  * Changes the following VM parameters:
3095  * - use_cpu_for_update
3096  * - pte_supports_ats
3097  * - pasid (old PASID is released, because compute manages its own PASIDs)
3098  *
3099  * Reinitializes the page directory to reflect the changed ATS
3100  * setting.
3101  *
3102  * Returns:
3103  * 0 for success, -errno for errors.
3104  */
3105 int amdgpu_vm_make_compute(struct amdgpu_device *adev, struct amdgpu_vm *vm, unsigned int pasid)
3106 {
3107         bool pte_support_ats = (adev->asic_type == CHIP_RAVEN);
3108         int r;
3109
3110         r = amdgpu_bo_reserve(vm->root.base.bo, true);
3111         if (r)
3112                 return r;
3113
3114         /* Sanity checks */
3115         if (!RB_EMPTY_ROOT(&vm->va.rb_root) || vm->root.entries) {
3116                 r = -EINVAL;
3117                 goto unreserve_bo;
3118         }
3119
3120         if (pasid) {
3121                 unsigned long flags;
3122
3123                 spin_lock_irqsave(&adev->vm_manager.pasid_lock, flags);
3124                 r = idr_alloc(&adev->vm_manager.pasid_idr, vm, pasid, pasid + 1,
3125                               GFP_ATOMIC);
3126                 spin_unlock_irqrestore(&adev->vm_manager.pasid_lock, flags);
3127
3128                 if (r == -ENOSPC)
3129                         goto unreserve_bo;
3130                 r = 0;
3131         }
3132
3133         /* Check if PD needs to be reinitialized and do it before
3134          * changing any other state, in case it fails.
3135          */
3136         if (pte_support_ats != vm->pte_support_ats) {
3137                 r = amdgpu_vm_clear_bo(adev, vm, vm->root.base.bo,
3138                                adev->vm_manager.root_level,
3139                                pte_support_ats);
3140                 if (r)
3141                         goto free_idr;
3142         }
3143
3144         /* Update VM state */
3145         vm->use_cpu_for_update = !!(adev->vm_manager.vm_update_mode &
3146                                     AMDGPU_VM_USE_CPU_FOR_COMPUTE);
3147         vm->pte_support_ats = pte_support_ats;
3148         DRM_DEBUG_DRIVER("VM update mode is %s\n",
3149                          vm->use_cpu_for_update ? "CPU" : "SDMA");
3150         WARN_ONCE((vm->use_cpu_for_update && !amdgpu_gmc_vram_full_visible(&adev->gmc)),
3151                   "CPU update of VM recommended only for large BAR system\n");
3152
3153         if (vm->pasid) {
3154                 unsigned long flags;
3155
3156                 spin_lock_irqsave(&adev->vm_manager.pasid_lock, flags);
3157                 idr_remove(&adev->vm_manager.pasid_idr, vm->pasid);
3158                 spin_unlock_irqrestore(&adev->vm_manager.pasid_lock, flags);
3159
3160                 /* Free the original amdgpu allocated pasid
3161                  * Will be replaced with kfd allocated pasid
3162                  */
3163                 amdgpu_pasid_free(vm->pasid);
3164                 vm->pasid = 0;
3165         }
3166
3167         /* Free the shadow bo for compute VM */
3168         amdgpu_bo_unref(&vm->root.base.bo->shadow);
3169
3170         if (pasid)
3171                 vm->pasid = pasid;
3172
3173         goto unreserve_bo;
3174
3175 free_idr:
3176         if (pasid) {
3177                 unsigned long flags;
3178
3179                 spin_lock_irqsave(&adev->vm_manager.pasid_lock, flags);
3180                 idr_remove(&adev->vm_manager.pasid_idr, pasid);
3181                 spin_unlock_irqrestore(&adev->vm_manager.pasid_lock, flags);
3182         }
3183 unreserve_bo:
3184         amdgpu_bo_unreserve(vm->root.base.bo);
3185         return r;
3186 }
3187
3188 /**
3189  * amdgpu_vm_release_compute - release a compute vm
3190  * @adev: amdgpu_device pointer
3191  * @vm: a vm turned into compute vm by calling amdgpu_vm_make_compute
3192  *
3193  * This is a correspondant of amdgpu_vm_make_compute. It decouples compute
3194  * pasid from vm. Compute should stop use of vm after this call.
3195  */
3196 void amdgpu_vm_release_compute(struct amdgpu_device *adev, struct amdgpu_vm *vm)
3197 {
3198         if (vm->pasid) {
3199                 unsigned long flags;
3200
3201                 spin_lock_irqsave(&adev->vm_manager.pasid_lock, flags);
3202                 idr_remove(&adev->vm_manager.pasid_idr, vm->pasid);
3203                 spin_unlock_irqrestore(&adev->vm_manager.pasid_lock, flags);
3204         }
3205         vm->pasid = 0;
3206 }
3207
3208 /**
3209  * amdgpu_vm_fini - tear down a vm instance
3210  *
3211  * @adev: amdgpu_device pointer
3212  * @vm: requested vm
3213  *
3214  * Tear down @vm.
3215  * Unbind the VM and remove all bos from the vm bo list
3216  */
3217 void amdgpu_vm_fini(struct amdgpu_device *adev, struct amdgpu_vm *vm)
3218 {
3219         struct amdgpu_bo_va_mapping *mapping, *tmp;
3220         bool prt_fini_needed = !!adev->gmc.gmc_funcs->set_prt;
3221         struct amdgpu_bo *root;
3222         u64 fault;
3223         int i, r;
3224
3225         amdgpu_amdkfd_gpuvm_destroy_cb(adev, vm);
3226
3227         /* Clear pending page faults from IH when the VM is destroyed */
3228         while (kfifo_get(&vm->faults, &fault))
3229                 amdgpu_vm_clear_fault(vm->fault_hash, fault);
3230
3231         if (vm->pasid) {
3232                 unsigned long flags;
3233
3234                 spin_lock_irqsave(&adev->vm_manager.pasid_lock, flags);
3235                 idr_remove(&adev->vm_manager.pasid_idr, vm->pasid);
3236                 spin_unlock_irqrestore(&adev->vm_manager.pasid_lock, flags);
3237         }
3238
3239         kfree(vm->fault_hash);
3240         vm->fault_hash = NULL;
3241
3242         drm_sched_entity_destroy(&vm->entity);
3243
3244         if (!RB_EMPTY_ROOT(&vm->va.rb_root)) {
3245                 dev_err(adev->dev, "still active bo inside vm\n");
3246         }
3247         rbtree_postorder_for_each_entry_safe(mapping, tmp,
3248                                              &vm->va.rb_root, rb) {
3249                 /* Don't remove the mapping here, we don't want to trigger a
3250                  * rebalance and the tree is about to be destroyed anyway.
3251                  */
3252                 list_del(&mapping->list);
3253                 kfree(mapping);
3254         }
3255         list_for_each_entry_safe(mapping, tmp, &vm->freed, list) {
3256                 if (mapping->flags & AMDGPU_PTE_PRT && prt_fini_needed) {
3257                         amdgpu_vm_prt_fini(adev, vm);
3258                         prt_fini_needed = false;
3259                 }
3260
3261                 list_del(&mapping->list);
3262                 amdgpu_vm_free_mapping(adev, vm, mapping, NULL);
3263         }
3264
3265         root = amdgpu_bo_ref(vm->root.base.bo);
3266         r = amdgpu_bo_reserve(root, true);
3267         if (r) {
3268                 dev_err(adev->dev, "Leaking page tables because BO reservation failed\n");
3269         } else {
3270                 amdgpu_vm_free_pts(adev, vm);
3271                 amdgpu_bo_unreserve(root);
3272         }
3273         amdgpu_bo_unref(&root);
3274         dma_fence_put(vm->last_update);
3275         for (i = 0; i < AMDGPU_MAX_VMHUBS; i++)
3276                 amdgpu_vmid_free_reserved(adev, vm, i);
3277 }
3278
3279 /**
3280  * amdgpu_vm_manager_init - init the VM manager
3281  *
3282  * @adev: amdgpu_device pointer
3283  *
3284  * Initialize the VM manager structures
3285  */
3286 void amdgpu_vm_manager_init(struct amdgpu_device *adev)
3287 {
3288         unsigned i;
3289
3290         amdgpu_vmid_mgr_init(adev);
3291
3292         adev->vm_manager.fence_context =
3293                 dma_fence_context_alloc(AMDGPU_MAX_RINGS);
3294         for (i = 0; i < AMDGPU_MAX_RINGS; ++i)
3295                 adev->vm_manager.seqno[i] = 0;
3296
3297         spin_lock_init(&adev->vm_manager.prt_lock);
3298         atomic_set(&adev->vm_manager.num_prt_users, 0);
3299
3300         /* If not overridden by the user, by default, only in large BAR systems
3301          * Compute VM tables will be updated by CPU
3302          */
3303 #ifdef CONFIG_X86_64
3304         if (amdgpu_vm_update_mode == -1) {
3305                 if (amdgpu_gmc_vram_full_visible(&adev->gmc))
3306                         adev->vm_manager.vm_update_mode =
3307                                 AMDGPU_VM_USE_CPU_FOR_COMPUTE;
3308                 else
3309                         adev->vm_manager.vm_update_mode = 0;
3310         } else
3311                 adev->vm_manager.vm_update_mode = amdgpu_vm_update_mode;
3312 #else
3313         adev->vm_manager.vm_update_mode = 0;
3314 #endif
3315
3316         idr_init(&adev->vm_manager.pasid_idr);
3317         spin_lock_init(&adev->vm_manager.pasid_lock);
3318 }
3319
3320 /**
3321  * amdgpu_vm_manager_fini - cleanup VM manager
3322  *
3323  * @adev: amdgpu_device pointer
3324  *
3325  * Cleanup the VM manager and free resources.
3326  */
3327 void amdgpu_vm_manager_fini(struct amdgpu_device *adev)
3328 {
3329         WARN_ON(!idr_is_empty(&adev->vm_manager.pasid_idr));
3330         idr_destroy(&adev->vm_manager.pasid_idr);
3331
3332         amdgpu_vmid_mgr_fini(adev);
3333 }
3334
3335 /**
3336  * amdgpu_vm_ioctl - Manages VMID reservation for vm hubs.
3337  *
3338  * @dev: drm device pointer
3339  * @data: drm_amdgpu_vm
3340  * @filp: drm file pointer
3341  *
3342  * Returns:
3343  * 0 for success, -errno for errors.
3344  */
3345 int amdgpu_vm_ioctl(struct drm_device *dev, void *data, struct drm_file *filp)
3346 {
3347         union drm_amdgpu_vm *args = data;
3348         struct amdgpu_device *adev = dev->dev_private;
3349         struct amdgpu_fpriv *fpriv = filp->driver_priv;
3350         int r;
3351
3352         switch (args->in.op) {
3353         case AMDGPU_VM_OP_RESERVE_VMID:
3354                 /* current, we only have requirement to reserve vmid from gfxhub */
3355                 r = amdgpu_vmid_alloc_reserved(adev, &fpriv->vm, AMDGPU_GFXHUB);
3356                 if (r)
3357                         return r;
3358                 break;
3359         case AMDGPU_VM_OP_UNRESERVE_VMID:
3360                 amdgpu_vmid_free_reserved(adev, &fpriv->vm, AMDGPU_GFXHUB);
3361                 break;
3362         default:
3363                 return -EINVAL;
3364         }
3365
3366         return 0;
3367 }
3368
3369 /**
3370  * amdgpu_vm_get_task_info - Extracts task info for a PASID.
3371  *
3372  * @adev: drm device pointer
3373  * @pasid: PASID identifier for VM
3374  * @task_info: task_info to fill.
3375  */
3376 void amdgpu_vm_get_task_info(struct amdgpu_device *adev, unsigned int pasid,
3377                          struct amdgpu_task_info *task_info)
3378 {
3379         struct amdgpu_vm *vm;
3380         unsigned long flags;
3381
3382         spin_lock_irqsave(&adev->vm_manager.pasid_lock, flags);
3383
3384         vm = idr_find(&adev->vm_manager.pasid_idr, pasid);
3385         if (vm)
3386                 *task_info = vm->task_info;
3387
3388         spin_unlock_irqrestore(&adev->vm_manager.pasid_lock, flags);
3389 }
3390
3391 /**
3392  * amdgpu_vm_set_task_info - Sets VMs task info.
3393  *
3394  * @vm: vm for which to set the info
3395  */
3396 void amdgpu_vm_set_task_info(struct amdgpu_vm *vm)
3397 {
3398         if (!vm->task_info.pid) {
3399                 vm->task_info.pid = current->pid;
3400                 get_task_comm(vm->task_info.task_name, current);
3401
3402                 if (current->group_leader->mm == current->mm) {
3403                         vm->task_info.tgid = current->group_leader->pid;
3404                         get_task_comm(vm->task_info.process_name, current->group_leader);
3405                 }
3406         }
3407 }
3408
3409 /**
3410  * amdgpu_vm_add_fault - Add a page fault record to fault hash table
3411  *
3412  * @fault_hash: fault hash table
3413  * @key: 64-bit encoding of PASID and address
3414  *
3415  * This should be called when a retry page fault interrupt is
3416  * received. If this is a new page fault, it will be added to a hash
3417  * table. The return value indicates whether this is a new fault, or
3418  * a fault that was already known and is already being handled.
3419  *
3420  * If there are too many pending page faults, this will fail. Retry
3421  * interrupts should be ignored in this case until there is enough
3422  * free space.
3423  *
3424  * Returns 0 if the fault was added, 1 if the fault was already known,
3425  * -ENOSPC if there are too many pending faults.
3426  */
3427 int amdgpu_vm_add_fault(struct amdgpu_retryfault_hashtable *fault_hash, u64 key)
3428 {
3429         unsigned long flags;
3430         int r = -ENOSPC;
3431
3432         if (WARN_ON_ONCE(!fault_hash))
3433                 /* Should be allocated in amdgpu_vm_init
3434                  */
3435                 return r;
3436
3437         spin_lock_irqsave(&fault_hash->lock, flags);
3438
3439         /* Only let the hash table fill up to 50% for best performance */
3440         if (fault_hash->count >= (1 << (AMDGPU_PAGEFAULT_HASH_BITS-1)))
3441                 goto unlock_out;
3442
3443         r = chash_table_copy_in(&fault_hash->hash, key, NULL);
3444         if (!r)
3445                 fault_hash->count++;
3446
3447         /* chash_table_copy_in should never fail unless we're losing count */
3448         WARN_ON_ONCE(r < 0);
3449
3450 unlock_out:
3451         spin_unlock_irqrestore(&fault_hash->lock, flags);
3452         return r;
3453 }
3454
3455 /**
3456  * amdgpu_vm_clear_fault - Remove a page fault record
3457  *
3458  * @fault_hash: fault hash table
3459  * @key: 64-bit encoding of PASID and address
3460  *
3461  * This should be called when a page fault has been handled. Any
3462  * future interrupt with this key will be processed as a new
3463  * page fault.
3464  */
3465 void amdgpu_vm_clear_fault(struct amdgpu_retryfault_hashtable *fault_hash, u64 key)
3466 {
3467         unsigned long flags;
3468         int r;
3469
3470         if (!fault_hash)
3471                 return;
3472
3473         spin_lock_irqsave(&fault_hash->lock, flags);
3474
3475         r = chash_table_remove(&fault_hash->hash, key, NULL);
3476         if (!WARN_ON_ONCE(r < 0)) {
3477                 fault_hash->count--;
3478                 WARN_ON_ONCE(fault_hash->count < 0);
3479         }
3480
3481         spin_unlock_irqrestore(&fault_hash->lock, flags);
3482 }
This page took 0.245654 seconds and 4 git commands to generate.