drivers/gpu/drm/i915/intel_memory_region.c

   1 // SPDX-License-Identifier: MIT
   2 /*
   3  * Copyright © 2019 Intel Corporation
   4  */
   5
   6 #include <linux/prandom.h>
   7
   8 #include "intel_memory_region.h"
   9 #include "i915_drv.h"
  10 #include "i915_ttm_buddy_manager.h"
  11
  12 static const struct {
  13         u16 class;
  14         u16 instance;
  15 } intel_region_map[] = {
  16         [INTEL_REGION_SMEM] = {
  17                 .class = INTEL_MEMORY_SYSTEM,
  18                 .instance = 0,
  19         },
  20         [INTEL_REGION_LMEM] = {
  21                 .class = INTEL_MEMORY_LOCAL,
  22                 .instance = 0,
  23         },
  24         [INTEL_REGION_STOLEN_SMEM] = {
  25                 .class = INTEL_MEMORY_STOLEN_SYSTEM,
  26                 .instance = 0,
  27         },
  28         [INTEL_REGION_STOLEN_LMEM] = {
  29                 .class = INTEL_MEMORY_STOLEN_LOCAL,
  30                 .instance = 0,
  31         },
  32 };
  33
  34 static int __iopagetest(struct intel_memory_region *mem,
  35                         u8 __iomem *va, int pagesize,
  36                         u8 value, resource_size_t offset,
  37                         const void *caller)
  38 {
  39         int byte = prandom_u32_max(pagesize);
  40         u8 result[3];
  41
  42         memset_io(va, value, pagesize); /* or GPF! */
  43         wmb();
  44
  45         result[0] = ioread8(va);
  46         result[1] = ioread8(va + byte);
  47         result[2] = ioread8(va + pagesize - 1);
  48         if (memchr_inv(result, value, sizeof(result))) {
  49                 dev_err(mem->i915->drm.dev,
  50                         "Failed to read back from memory region:%pR at [%pa + %pa] for %ps; wrote %x, read (%x, %x, %x)\n",
  51                         &mem->region, &mem->io_start, &offset, caller,
  52                         value, result[0], result[1], result[2]);
  53                 return -EINVAL;
  54         }
  55
  56         return 0;
  57 }
  58
  59 static int iopagetest(struct intel_memory_region *mem,
  60                       resource_size_t offset,
  61                       const void *caller)
  62 {
  63         const u8 val[] = { 0x0, 0xa5, 0xc3, 0xf0 };
  64         void __iomem *va;
  65         int err;
  66         int i;
  67
  68         va = ioremap_wc(mem->io_start + offset, PAGE_SIZE);
  69         if (!va) {
  70                 dev_err(mem->i915->drm.dev,
  71                         "Failed to ioremap memory region [%pa + %pa] for %ps\n",
  72                         &mem->io_start, &offset, caller);
  73                 return -EFAULT;
  74         }
  75
  76         for (i = 0; i < ARRAY_SIZE(val); i++) {
  77                 err = __iopagetest(mem, va, PAGE_SIZE, val[i], offset, caller);
  78                 if (err)
  79                         break;
  80
  81                 err = __iopagetest(mem, va, PAGE_SIZE, ~val[i], offset, caller);
  82                 if (err)
  83                         break;
  84         }
  85
  86         iounmap(va);
  87         return err;
  88 }
  89
  90 static resource_size_t random_page(resource_size_t last)
  91 {
  92         /* Limited to low 44b (16TiB), but should suffice for a spot check */
  93         return prandom_u32_max(last >> PAGE_SHIFT) << PAGE_SHIFT;
  94 }
  95
  96 static int iomemtest(struct intel_memory_region *mem,
  97                      bool test_all,
  98                      const void *caller)
  99 {
 100         resource_size_t last = resource_size(&mem->region) - PAGE_SIZE;
 101         resource_size_t page;
 102         int err;
 103
 104         /*
 105          * Quick test to check read/write access to the iomap (backing store).
 106          *
 107          * Write a byte, read it back. If the iomapping fails, we expect
 108          * a GPF preventing further execution. If the backing store does not
 109          * exist, the read back will return garbage. We check a couple of pages,
 110          * the first and last of the specified region to confirm the backing
 111          * store + iomap does cover the entire memory region; and we check
 112          * a random offset within as a quick spot check for bad memory.
 113          */
 114
 115         if (test_all) {
 116                 for (page = 0; page <= last; page += PAGE_SIZE) {
 117                         err = iopagetest(mem, page, caller);
 118                         if (err)
 119                                 return err;
 120                 }
 121         } else {
 122                 err = iopagetest(mem, 0, caller);
 123                 if (err)
 124                         return err;
 125
 126                 err = iopagetest(mem, last, caller);
 127                 if (err)
 128                         return err;
 129
 130                 err = iopagetest(mem, random_page(last), caller);
 131                 if (err)
 132                         return err;
 133         }
 134
 135         return 0;
 136 }
 137
 138 struct intel_memory_region *
 139 intel_memory_region_lookup(struct drm_i915_private *i915,
 140                            u16 class, u16 instance)
 141 {
 142         struct intel_memory_region *mr;
 143         int id;
 144
 145         /* XXX: consider maybe converting to an rb tree at some point */
 146         for_each_memory_region(mr, i915, id) {
 147                 if (mr->type == class && mr->instance == instance)
 148                         return mr;
 149         }
 150
 151         return NULL;
 152 }
 153
 154 struct intel_memory_region *
 155 intel_memory_region_by_type(struct drm_i915_private *i915,
 156                             enum intel_memory_type mem_type)
 157 {
 158         struct intel_memory_region *mr;
 159         int id;
 160
 161         for_each_memory_region(mr, i915, id)
 162                 if (mr->type == mem_type)
 163                         return mr;
 164
 165         return NULL;
 166 }
 167
 168 /**
 169  * intel_memory_region_reserve - Reserve a memory range
 170  * @mem: The region for which we want to reserve a range.
 171  * @offset: Start of the range to reserve.
 172  * @size: The size of the range to reserve.
 173  *
 174  * Return: 0 on success, negative error code on failure.
 175  */
 176 int intel_memory_region_reserve(struct intel_memory_region *mem,
 177                                 resource_size_t offset,
 178                                 resource_size_t size)
 179 {
 180         struct ttm_resource_manager *man = mem->region_private;
 181
 182         GEM_BUG_ON(mem->is_range_manager);
 183
 184         return i915_ttm_buddy_man_reserve(man, offset, size);
 185 }
 186
 187 void intel_memory_region_debug(struct intel_memory_region *mr,
 188                                struct drm_printer *printer)
 189 {
 190         drm_printf(printer, "%s: ", mr->name);
 191
 192         if (mr->region_private)
 193                 ttm_resource_manager_debug(mr->region_private, printer);
 194         else
 195                 drm_printf(printer, "total:%pa, available:%pa bytes\n",
 196                            &mr->total, &mr->avail);
 197 }
 198
 199 static int intel_memory_region_memtest(struct intel_memory_region *mem,
 200                                        void *caller)
 201 {
 202         struct drm_i915_private *i915 = mem->i915;
 203         int err = 0;
 204
 205         if (!mem->io_start)
 206                 return 0;
 207
 208         if (IS_ENABLED(CONFIG_DRM_I915_DEBUG_GEM) || i915->params.memtest)
 209                 err = iomemtest(mem, i915->params.memtest, caller);
 210
 211         return err;
 212 }
 213
 214 struct intel_memory_region *
 215 intel_memory_region_create(struct drm_i915_private *i915,
 216                            resource_size_t start,
 217                            resource_size_t size,
 218                            resource_size_t min_page_size,
 219                            resource_size_t io_start,
 220                            u16 type,
 221                            u16 instance,
 222                            const struct intel_memory_region_ops *ops)
 223 {
 224         struct intel_memory_region *mem;
 225         int err;
 226
 227         mem = kzalloc(sizeof(*mem), GFP_KERNEL);
 228         if (!mem)
 229                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
 230
 231         mem->i915 = i915;
 232         mem->region = (struct resource)DEFINE_RES_MEM(start, size);
 233         mem->io_start = io_start;
 234         mem->min_page_size = min_page_size;
 235         mem->ops = ops;
 236         mem->total = size;
 237         mem->avail = mem->total;
 238         mem->type = type;
 239         mem->instance = instance;
 240
 241         mutex_init(&mem->objects.lock);
 242         INIT_LIST_HEAD(&mem->objects.list);
 243
 244         if (ops->init) {
 245                 err = ops->init(mem);
 246                 if (err)
 247                         goto err_free;
 248         }
 249
 250         err = intel_memory_region_memtest(mem, (void *)_RET_IP_);
 251         if (err)
 252                 goto err_release;
 253
 254         return mem;
 255
 256 err_release:
 257         if (mem->ops->release)
 258                 mem->ops->release(mem);
 259 err_free:
 260         kfree(mem);
 261         return ERR_PTR(err);
 262 }
 263
 264 void intel_memory_region_set_name(struct intel_memory_region *mem,
 265                                   const char *fmt, ...)
 266 {
 267         va_list ap;
 268
 269         va_start(ap, fmt);
 270         vsnprintf(mem->name, sizeof(mem->name), fmt, ap);
 271         va_end(ap);
 272 }
 273
 274 void intel_memory_region_destroy(struct intel_memory_region *mem)
 275 {
 276         int ret = 0;
 277
 278         if (mem->ops->release)
 279                 ret = mem->ops->release(mem);
 280
 281         GEM_WARN_ON(!list_empty_careful(&mem->objects.list));
 282         mutex_destroy(&mem->objects.lock);
 283         if (!ret)
 284                 kfree(mem);
 285 }
 286
 287 /* Global memory region registration -- only slight layer inversions! */
 288
 289 int intel_memory_regions_hw_probe(struct drm_i915_private *i915)
 290 {
 291         int err, i;
 292
 293         for (i = 0; i < ARRAY_SIZE(i915->mm.regions); i++) {
 294                 struct intel_memory_region *mem = ERR_PTR(-ENODEV);
 295                 u16 type, instance;
 296
 297                 if (!HAS_REGION(i915, BIT(i)))
 298                         continue;
 299
 300                 type = intel_region_map[i].class;
 301                 instance = intel_region_map[i].instance;
 302                 switch (type) {
 303                 case INTEL_MEMORY_SYSTEM:
 304                         if (IS_DGFX(i915))
 305                                 mem = i915_gem_ttm_system_setup(i915, type,
 306                                                                 instance);
 307                         else
 308                                 mem = i915_gem_shmem_setup(i915, type,
 309                                                            instance);
 310                         break;
 311                 case INTEL_MEMORY_STOLEN_LOCAL:
 312                         mem = i915_gem_stolen_lmem_setup(i915, type, instance);
 313                         if (!IS_ERR(mem))
 314                                 i915->mm.stolen_region = mem;
 315                         break;
 316                 case INTEL_MEMORY_STOLEN_SYSTEM:
 317                         mem = i915_gem_stolen_smem_setup(i915, type, instance);
 318                         if (!IS_ERR(mem))
 319                                 i915->mm.stolen_region = mem;
 320                         break;
 321                 default:
 322                         continue;
 323                 }
 324
 325                 if (IS_ERR(mem)) {
 326                         err = PTR_ERR(mem);
 327                         drm_err(&i915->drm,
 328                                 "Failed to setup region(%d) type=%d\n",
 329                                 err, type);
 330                         goto out_cleanup;
 331                 }
 332
 333                 mem->id = i;
 334                 i915->mm.regions[i] = mem;
 335         }
 336
 337         return 0;
 338
 339 out_cleanup:
 340         intel_memory_regions_driver_release(i915);
 341         return err;
 342 }
 343
 344 void intel_memory_regions_driver_release(struct drm_i915_private *i915)
 345 {
 346         int i;
 347
 348         for (i = 0; i < ARRAY_SIZE(i915->mm.regions); i++) {
 349                 struct intel_memory_region *region =
 350                         fetch_and_zero(&i915->mm.regions[i]);
 351
 352                 if (region)
 353                         intel_memory_region_destroy(region);
 354         }
 355 }
 356
 357 #if IS_ENABLED(CONFIG_DRM_I915_SELFTEST)
 358 #include "selftests/intel_memory_region.c"
 359 #include "selftests/mock_region.c"
 360 #endif