drivers/gpu/drm/i915/i915_mm.c

   1 /*
   2  * Copyright © 2014 Intel Corporation
   3  *
   4  * Permission is hereby granted, free of charge, to any person obtaining a
   5  * copy of this software and associated documentation files (the "Software"),
   6  * to deal in the Software without restriction, including without limitation
   7  * the rights to use, copy, modify, merge, publish, distribute, sublicense,
   8  * and/or sell copies of the Software, and to permit persons to whom the
   9  * Software is furnished to do so, subject to the following conditions:
  10  *
  11  * The above copyright notice and this permission notice (including the next
  12  * paragraph) shall be included in all copies or substantial portions of the
  13  * Software.
  14  *
  15  * THE SOFTWARE IS PROVIDED "AS IS", WITHOUT WARRANTY OF ANY KIND, EXPRESS OR
  16  * IMPLIED, INCLUDING BUT NOT LIMITED TO THE WARRANTIES OF MERCHANTABILITY,
  17  * FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE AND NONINFRINGEMENT.  IN NO EVENT SHALL
  18  * THE AUTHORS OR COPYRIGHT HOLDERS BE LIABLE FOR ANY CLAIM, DAMAGES OR OTHER
  19  * LIABILITY, WHETHER IN AN ACTION OF CONTRACT, TORT OR OTHERWISE, ARISING
  20  * FROM, OUT OF OR IN CONNECTION WITH THE SOFTWARE OR THE USE OR OTHER DEALINGS
  21  * IN THE SOFTWARE.
  22  *
  23  */
  24
  25 #include <linux/mm.h>
  26 #include <linux/io-mapping.h>
  27
  28
  29 #include "i915_drv.h"
  30 #include "i915_mm.h"
  31
  32 struct remap_pfn {
  33         struct mm_struct *mm;
  34         unsigned long pfn;
  35         pgprot_t prot;
  36
  37         struct sgt_iter sgt;
  38         resource_size_t iobase;
  39 };
  40
  41 #define use_dma(io) ((io) != -1)
  42
  43 static inline unsigned long sgt_pfn(const struct remap_pfn *r)
  44 {
  45         if (use_dma(r->iobase))
  46                 return (r->sgt.dma + r->sgt.curr + r->iobase) >> PAGE_SHIFT;
  47         else
  48                 return r->sgt.pfn + (r->sgt.curr >> PAGE_SHIFT);
  49 }
  50
  51 static int remap_sg(pte_t *pte, unsigned long addr, void *data)
  52 {
  53         struct remap_pfn *r = data;
  54
  55         if (GEM_WARN_ON(!r->sgt.sgp))
  56                 return -EINVAL;
  57
  58         /* Special PTE are not associated with any struct page */
  59         set_pte_at(r->mm, addr, pte,
  60                    pte_mkspecial(pfn_pte(sgt_pfn(r), r->prot)));
  61         r->pfn++; /* track insertions in case we need to unwind later */
  62
  63         r->sgt.curr += PAGE_SIZE;
  64         if (r->sgt.curr >= r->sgt.max)
  65                 r->sgt = __sgt_iter(__sg_next(r->sgt.sgp), use_dma(r->iobase));
  66
  67         return 0;
  68 }
  69
  70 #define EXPECTED_FLAGS (VM_PFNMAP | VM_DONTEXPAND | VM_DONTDUMP)
  71
  72 #if IS_ENABLED(CONFIG_X86)
  73 static int remap_pfn(pte_t *pte, unsigned long addr, void *data)
  74 {
  75         struct remap_pfn *r = data;
  76
  77         /* Special PTE are not associated with any struct page */
  78         set_pte_at(r->mm, addr, pte, pte_mkspecial(pfn_pte(r->pfn, r->prot)));
  79         r->pfn++;
  80
  81         return 0;
  82 }
  83
  84 /**
  85  * remap_io_mapping - remap an IO mapping to userspace
  86  * @vma: user vma to map to
  87  * @addr: target user address to start at
  88  * @pfn: physical address of kernel memory
  89  * @size: size of map area
  90  * @iomap: the source io_mapping
  91  *
  92  *  Note: this is only safe if the mm semaphore is held when called.
  93  */
  94 int remap_io_mapping(struct vm_area_struct *vma,
  95                      unsigned long addr, unsigned long pfn, unsigned long size,
  96                      struct io_mapping *iomap)
  97 {
  98         struct remap_pfn r;
  99         int err;
 100
 101         GEM_BUG_ON((vma->vm_flags & EXPECTED_FLAGS) != EXPECTED_FLAGS);
 102
 103         /* We rely on prevalidation of the io-mapping to skip track_pfn(). */
 104         r.mm = vma->vm_mm;
 105         r.pfn = pfn;
 106         r.prot = __pgprot((pgprot_val(iomap->prot) & _PAGE_CACHE_MASK) |
 107                           (pgprot_val(vma->vm_page_prot) & ~_PAGE_CACHE_MASK));
 108
 109         err = apply_to_page_range(r.mm, addr, size, remap_pfn, &r);
 110         if (unlikely(err)) {
 111                 zap_vma_ptes(vma, addr, (r.pfn - pfn) << PAGE_SHIFT);
 112                 return err;
 113         }
 114
 115         return 0;
 116 }
 117 #endif
 118
 119 /**
 120  * remap_io_sg - remap an IO mapping to userspace
 121  * @vma: user vma to map to
 122  * @addr: target user address to start at
 123  * @size: size of map area
 124  * @sgl: Start sg entry
 125  * @offset: offset from the start of the page
 126  * @iobase: Use stored dma address offset by this address or pfn if -1
 127  *
 128  *  Note: this is only safe if the mm semaphore is held when called.
 129  */
 130 int remap_io_sg(struct vm_area_struct *vma,
 131                 unsigned long addr, unsigned long size,
 132                 struct scatterlist *sgl, unsigned long offset,
 133                 resource_size_t iobase)
 134 {
 135         struct remap_pfn r = {
 136                 .mm = vma->vm_mm,
 137                 .prot = vma->vm_page_prot,
 138                 .sgt = __sgt_iter(sgl, use_dma(iobase)),
 139                 .iobase = iobase,
 140         };
 141         int err;
 142
 143         /* We rely on prevalidation of the io-mapping to skip track_pfn(). */
 144         GEM_BUG_ON((vma->vm_flags & EXPECTED_FLAGS) != EXPECTED_FLAGS);
 145
 146         while (offset >= r.sgt.max >> PAGE_SHIFT) {
 147                 offset -= r.sgt.max >> PAGE_SHIFT;
 148                 r.sgt = __sgt_iter(__sg_next(r.sgt.sgp), use_dma(iobase));
 149                 if (!r.sgt.sgp)
 150                         return -EINVAL;
 151         }
 152         r.sgt.curr = offset << PAGE_SHIFT;
 153
 154         if (!use_dma(iobase))
 155                 flush_cache_range(vma, addr, size);
 156
 157         err = apply_to_page_range(r.mm, addr, size, remap_sg, &r);
 158         if (unlikely(err)) {
 159                 zap_vma_ptes(vma, addr, r.pfn << PAGE_SHIFT);
 160                 return err;
 161         }
 162
 163         return 0;
 164 }