]> Git Repo - linux.git/blob - drivers/gpu/drm/amd/amdgpu/amdgpu_vm.c
drm/amd/powerplay: implement fan1_enable hwmon interface for SMU11 (v2)
[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 (vm->bulk_moveable) {
656                 spin_lock(&glob->lru_lock);
657                 ttm_bo_bulk_move_lru_tail(&vm->lru_bulk_move);
658                 spin_unlock(&glob->lru_lock);
659                 return;
660         }
661
662         memset(&vm->lru_bulk_move, 0, sizeof(vm->lru_bulk_move));
663
664         spin_lock(&glob->lru_lock);
665         list_for_each_entry(bo_base, &vm->idle, vm_status) {
666                 struct amdgpu_bo *bo = bo_base->bo;
667
668                 if (!bo->parent)
669                         continue;
670
671                 ttm_bo_move_to_lru_tail(&bo->tbo, &vm->lru_bulk_move);
672                 if (bo->shadow)
673                         ttm_bo_move_to_lru_tail(&bo->shadow->tbo,
674                                                 &vm->lru_bulk_move);
675         }
676         spin_unlock(&glob->lru_lock);
677
678         vm->bulk_moveable = true;
679 }
680
681 /**
682  * amdgpu_vm_validate_pt_bos - validate the page table BOs
683  *
684  * @adev: amdgpu device pointer
685  * @vm: vm providing the BOs
686  * @validate: callback to do the validation
687  * @param: parameter for the validation callback
688  *
689  * Validate the page table BOs on command submission if neccessary.
690  *
691  * Returns:
692  * Validation result.
693  */
694 int amdgpu_vm_validate_pt_bos(struct amdgpu_device *adev, struct amdgpu_vm *vm,
695                               int (*validate)(void *p, struct amdgpu_bo *bo),
696                               void *param)
697 {
698         struct amdgpu_vm_bo_base *bo_base, *tmp;
699         int r = 0;
700
701         list_for_each_entry_safe(bo_base, tmp, &vm->evicted, vm_status) {
702                 struct amdgpu_bo *bo = bo_base->bo;
703
704                 r = validate(param, bo);
705                 if (r)
706                         break;
707
708                 if (bo->tbo.type != ttm_bo_type_kernel) {
709                         amdgpu_vm_bo_moved(bo_base);
710                 } else {
711                         if (vm->use_cpu_for_update)
712                                 r = amdgpu_bo_kmap(bo, NULL);
713                         else
714                                 r = amdgpu_ttm_alloc_gart(&bo->tbo);
715                         if (r)
716                                 break;
717                         if (bo->shadow) {
718                                 r = amdgpu_ttm_alloc_gart(&bo->shadow->tbo);
719                                 if (r)
720                                         break;
721                         }
722                         amdgpu_vm_bo_relocated(bo_base);
723                 }
724         }
725
726         return r;
727 }
728
729 /**
730  * amdgpu_vm_ready - check VM is ready for updates
731  *
732  * @vm: VM to check
733  *
734  * Check if all VM PDs/PTs are ready for updates
735  *
736  * Returns:
737  * True if eviction list is empty.
738  */
739 bool amdgpu_vm_ready(struct amdgpu_vm *vm)
740 {
741         return list_empty(&vm->evicted);
742 }
743
744 /**
745  * amdgpu_vm_clear_bo - initially clear the PDs/PTs
746  *
747  * @adev: amdgpu_device pointer
748  * @vm: VM to clear BO from
749  * @bo: BO to clear
750  * @level: level this BO is at
751  * @pte_support_ats: indicate ATS support from PTE
752  *
753  * Root PD needs to be reserved when calling this.
754  *
755  * Returns:
756  * 0 on success, errno otherwise.
757  */
758 static int amdgpu_vm_clear_bo(struct amdgpu_device *adev,
759                               struct amdgpu_vm *vm, struct amdgpu_bo *bo,
760                               unsigned level, bool pte_support_ats)
761 {
762         struct ttm_operation_ctx ctx = { true, false };
763         struct dma_fence *fence = NULL;
764         unsigned entries, ats_entries;
765         struct amdgpu_ring *ring;
766         struct amdgpu_job *job;
767         uint64_t addr;
768         int r;
769
770         entries = amdgpu_bo_size(bo) / 8;
771
772         if (pte_support_ats) {
773                 if (level == adev->vm_manager.root_level) {
774                         ats_entries = amdgpu_vm_level_shift(adev, level);
775                         ats_entries += AMDGPU_GPU_PAGE_SHIFT;
776                         ats_entries = AMDGPU_GMC_HOLE_START >> ats_entries;
777                         ats_entries = min(ats_entries, entries);
778                         entries -= ats_entries;
779                 } else {
780                         ats_entries = entries;
781                         entries = 0;
782                 }
783         } else {
784                 ats_entries = 0;
785         }
786
787         ring = container_of(vm->entity.rq->sched, struct amdgpu_ring, sched);
788
789         r = ttm_bo_validate(&bo->tbo, &bo->placement, &ctx);
790         if (r)
791                 goto error;
792
793         r = amdgpu_ttm_alloc_gart(&bo->tbo);
794         if (r)
795                 return r;
796
797         r = amdgpu_job_alloc_with_ib(adev, 64, &job);
798         if (r)
799                 goto error;
800
801         addr = amdgpu_bo_gpu_offset(bo);
802         if (ats_entries) {
803                 uint64_t ats_value;
804
805                 ats_value = AMDGPU_PTE_DEFAULT_ATC;
806                 if (level != AMDGPU_VM_PTB)
807                         ats_value |= AMDGPU_PDE_PTE;
808
809                 amdgpu_vm_set_pte_pde(adev, &job->ibs[0], addr, 0,
810                                       ats_entries, 0, ats_value);
811                 addr += ats_entries * 8;
812         }
813
814         if (entries) {
815                 uint64_t value = 0;
816
817                 /* Workaround for fault priority problem on GMC9 */
818                 if (level == AMDGPU_VM_PTB && adev->asic_type >= CHIP_VEGA10)
819                         value = AMDGPU_PTE_EXECUTABLE;
820
821                 amdgpu_vm_set_pte_pde(adev, &job->ibs[0], addr, 0,
822                                       entries, 0, value);
823         }
824
825         amdgpu_ring_pad_ib(ring, &job->ibs[0]);
826
827         WARN_ON(job->ibs[0].length_dw > 64);
828         r = amdgpu_sync_resv(adev, &job->sync, bo->tbo.resv,
829                              AMDGPU_FENCE_OWNER_KFD, false);
830         if (r)
831                 goto error_free;
832
833         r = amdgpu_job_submit(job, &vm->entity, AMDGPU_FENCE_OWNER_UNDEFINED,
834                               &fence);
835         if (r)
836                 goto error_free;
837
838         amdgpu_bo_fence(bo, fence, true);
839         dma_fence_put(fence);
840
841         if (bo->shadow)
842                 return amdgpu_vm_clear_bo(adev, vm, bo->shadow,
843                                           level, pte_support_ats);
844
845         return 0;
846
847 error_free:
848         amdgpu_job_free(job);
849
850 error:
851         return r;
852 }
853
854 /**
855  * amdgpu_vm_bo_param - fill in parameters for PD/PT allocation
856  *
857  * @adev: amdgpu_device pointer
858  * @vm: requesting vm
859  * @bp: resulting BO allocation parameters
860  */
861 static void amdgpu_vm_bo_param(struct amdgpu_device *adev, struct amdgpu_vm *vm,
862                                int level, struct amdgpu_bo_param *bp)
863 {
864         memset(bp, 0, sizeof(*bp));
865
866         bp->size = amdgpu_vm_bo_size(adev, level);
867         bp->byte_align = AMDGPU_GPU_PAGE_SIZE;
868         bp->domain = AMDGPU_GEM_DOMAIN_VRAM;
869         bp->domain = amdgpu_bo_get_preferred_pin_domain(adev, bp->domain);
870         bp->flags = AMDGPU_GEM_CREATE_VRAM_CONTIGUOUS |
871                 AMDGPU_GEM_CREATE_CPU_GTT_USWC;
872         if (vm->use_cpu_for_update)
873                 bp->flags |= AMDGPU_GEM_CREATE_CPU_ACCESS_REQUIRED;
874         else if (!vm->root.base.bo || vm->root.base.bo->shadow)
875                 bp->flags |= AMDGPU_GEM_CREATE_SHADOW;
876         bp->type = ttm_bo_type_kernel;
877         if (vm->root.base.bo)
878                 bp->resv = vm->root.base.bo->tbo.resv;
879 }
880
881 /**
882  * amdgpu_vm_alloc_pts - Allocate page tables.
883  *
884  * @adev: amdgpu_device pointer
885  * @vm: VM to allocate page tables for
886  * @saddr: Start address which needs to be allocated
887  * @size: Size from start address we need.
888  *
889  * Make sure the page directories and page tables are allocated
890  *
891  * Returns:
892  * 0 on success, errno otherwise.
893  */
894 int amdgpu_vm_alloc_pts(struct amdgpu_device *adev,
895                         struct amdgpu_vm *vm,
896                         uint64_t saddr, uint64_t size)
897 {
898         struct amdgpu_vm_pt_cursor cursor;
899         struct amdgpu_bo *pt;
900         bool ats = false;
901         uint64_t eaddr;
902         int r;
903
904         /* validate the parameters */
905         if (saddr & AMDGPU_GPU_PAGE_MASK || size & AMDGPU_GPU_PAGE_MASK)
906                 return -EINVAL;
907
908         eaddr = saddr + size - 1;
909
910         if (vm->pte_support_ats)
911                 ats = saddr < AMDGPU_GMC_HOLE_START;
912
913         saddr /= AMDGPU_GPU_PAGE_SIZE;
914         eaddr /= AMDGPU_GPU_PAGE_SIZE;
915
916         if (eaddr >= adev->vm_manager.max_pfn) {
917                 dev_err(adev->dev, "va above limit (0x%08llX >= 0x%08llX)\n",
918                         eaddr, adev->vm_manager.max_pfn);
919                 return -EINVAL;
920         }
921
922         for_each_amdgpu_vm_pt_leaf(adev, vm, saddr, eaddr, cursor) {
923                 struct amdgpu_vm_pt *entry = cursor.entry;
924                 struct amdgpu_bo_param bp;
925
926                 if (cursor.level < AMDGPU_VM_PTB) {
927                         unsigned num_entries;
928
929                         num_entries = amdgpu_vm_num_entries(adev, cursor.level);
930                         entry->entries = kvmalloc_array(num_entries,
931                                                         sizeof(*entry->entries),
932                                                         GFP_KERNEL |
933                                                         __GFP_ZERO);
934                         if (!entry->entries)
935                                 return -ENOMEM;
936                 }
937
938
939                 if (entry->base.bo)
940                         continue;
941
942                 amdgpu_vm_bo_param(adev, vm, cursor.level, &bp);
943
944                 r = amdgpu_bo_create(adev, &bp, &pt);
945                 if (r)
946                         return r;
947
948                 if (vm->use_cpu_for_update) {
949                         r = amdgpu_bo_kmap(pt, NULL);
950                         if (r)
951                                 goto error_free_pt;
952                 }
953
954                 /* Keep a reference to the root directory to avoid
955                 * freeing them up in the wrong order.
956                 */
957                 pt->parent = amdgpu_bo_ref(cursor.parent->base.bo);
958
959                 amdgpu_vm_bo_base_init(&entry->base, vm, pt);
960
961                 r = amdgpu_vm_clear_bo(adev, vm, pt, cursor.level, ats);
962                 if (r)
963                         goto error_free_pt;
964         }
965
966         return 0;
967
968 error_free_pt:
969         amdgpu_bo_unref(&pt->shadow);
970         amdgpu_bo_unref(&pt);
971         return r;
972 }
973
974 /**
975  * amdgpu_vm_free_pts - free PD/PT levels
976  *
977  * @adev: amdgpu device structure
978  * @vm: amdgpu vm structure
979  *
980  * Free the page directory or page table level and all sub levels.
981  */
982 static void amdgpu_vm_free_pts(struct amdgpu_device *adev,
983                                struct amdgpu_vm *vm)
984 {
985         struct amdgpu_vm_pt_cursor cursor;
986         struct amdgpu_vm_pt *entry;
987
988         for_each_amdgpu_vm_pt_dfs_safe(adev, vm, cursor, entry) {
989
990                 if (entry->base.bo) {
991                         entry->base.bo->vm_bo = NULL;
992                         list_del(&entry->base.vm_status);
993                         amdgpu_bo_unref(&entry->base.bo->shadow);
994                         amdgpu_bo_unref(&entry->base.bo);
995                 }
996                 kvfree(entry->entries);
997         }
998
999         BUG_ON(vm->root.base.bo);
1000 }
1001
1002 /**
1003  * amdgpu_vm_check_compute_bug - check whether asic has compute vm bug
1004  *
1005  * @adev: amdgpu_device pointer
1006  */
1007 void amdgpu_vm_check_compute_bug(struct amdgpu_device *adev)
1008 {
1009         const struct amdgpu_ip_block *ip_block;
1010         bool has_compute_vm_bug;
1011         struct amdgpu_ring *ring;
1012         int i;
1013
1014         has_compute_vm_bug = false;
1015
1016         ip_block = amdgpu_device_ip_get_ip_block(adev, AMD_IP_BLOCK_TYPE_GFX);
1017         if (ip_block) {
1018                 /* Compute has a VM bug for GFX version < 7.
1019                    Compute has a VM bug for GFX 8 MEC firmware version < 673.*/
1020                 if (ip_block->version->major <= 7)
1021                         has_compute_vm_bug = true;
1022                 else if (ip_block->version->major == 8)
1023                         if (adev->gfx.mec_fw_version < 673)
1024                                 has_compute_vm_bug = true;
1025         }
1026
1027         for (i = 0; i < adev->num_rings; i++) {
1028                 ring = adev->rings[i];
1029                 if (ring->funcs->type == AMDGPU_RING_TYPE_COMPUTE)
1030                         /* only compute rings */
1031                         ring->has_compute_vm_bug = has_compute_vm_bug;
1032                 else
1033                         ring->has_compute_vm_bug = false;
1034         }
1035 }
1036
1037 /**
1038  * amdgpu_vm_need_pipeline_sync - Check if pipe sync is needed for job.
1039  *
1040  * @ring: ring on which the job will be submitted
1041  * @job: job to submit
1042  *
1043  * Returns:
1044  * True if sync is needed.
1045  */
1046 bool amdgpu_vm_need_pipeline_sync(struct amdgpu_ring *ring,
1047                                   struct amdgpu_job *job)
1048 {
1049         struct amdgpu_device *adev = ring->adev;
1050         unsigned vmhub = ring->funcs->vmhub;
1051         struct amdgpu_vmid_mgr *id_mgr = &adev->vm_manager.id_mgr[vmhub];
1052         struct amdgpu_vmid *id;
1053         bool gds_switch_needed;
1054         bool vm_flush_needed = job->vm_needs_flush || ring->has_compute_vm_bug;
1055
1056         if (job->vmid == 0)
1057                 return false;
1058         id = &id_mgr->ids[job->vmid];
1059         gds_switch_needed = ring->funcs->emit_gds_switch && (
1060                 id->gds_base != job->gds_base ||
1061                 id->gds_size != job->gds_size ||
1062                 id->gws_base != job->gws_base ||
1063                 id->gws_size != job->gws_size ||
1064                 id->oa_base != job->oa_base ||
1065                 id->oa_size != job->oa_size);
1066
1067         if (amdgpu_vmid_had_gpu_reset(adev, id))
1068                 return true;
1069
1070         return vm_flush_needed || gds_switch_needed;
1071 }
1072
1073 /**
1074  * amdgpu_vm_flush - hardware flush the vm
1075  *
1076  * @ring: ring to use for flush
1077  * @job:  related job
1078  * @need_pipe_sync: is pipe sync needed
1079  *
1080  * Emit a VM flush when it is necessary.
1081  *
1082  * Returns:
1083  * 0 on success, errno otherwise.
1084  */
1085 int amdgpu_vm_flush(struct amdgpu_ring *ring, struct amdgpu_job *job, bool need_pipe_sync)
1086 {
1087         struct amdgpu_device *adev = ring->adev;
1088         unsigned vmhub = ring->funcs->vmhub;
1089         struct amdgpu_vmid_mgr *id_mgr = &adev->vm_manager.id_mgr[vmhub];
1090         struct amdgpu_vmid *id = &id_mgr->ids[job->vmid];
1091         bool gds_switch_needed = ring->funcs->emit_gds_switch && (
1092                 id->gds_base != job->gds_base ||
1093                 id->gds_size != job->gds_size ||
1094                 id->gws_base != job->gws_base ||
1095                 id->gws_size != job->gws_size ||
1096                 id->oa_base != job->oa_base ||
1097                 id->oa_size != job->oa_size);
1098         bool vm_flush_needed = job->vm_needs_flush;
1099         bool pasid_mapping_needed = id->pasid != job->pasid ||
1100                 !id->pasid_mapping ||
1101                 !dma_fence_is_signaled(id->pasid_mapping);
1102         struct dma_fence *fence = NULL;
1103         unsigned patch_offset = 0;
1104         int r;
1105
1106         if (amdgpu_vmid_had_gpu_reset(adev, id)) {
1107                 gds_switch_needed = true;
1108                 vm_flush_needed = true;
1109                 pasid_mapping_needed = true;
1110         }
1111
1112         gds_switch_needed &= !!ring->funcs->emit_gds_switch;
1113         vm_flush_needed &= !!ring->funcs->emit_vm_flush  &&
1114                         job->vm_pd_addr != AMDGPU_BO_INVALID_OFFSET;
1115         pasid_mapping_needed &= adev->gmc.gmc_funcs->emit_pasid_mapping &&
1116                 ring->funcs->emit_wreg;
1117
1118         if (!vm_flush_needed && !gds_switch_needed && !need_pipe_sync)
1119                 return 0;
1120
1121         if (ring->funcs->init_cond_exec)
1122                 patch_offset = amdgpu_ring_init_cond_exec(ring);
1123
1124         if (need_pipe_sync)
1125                 amdgpu_ring_emit_pipeline_sync(ring);
1126
1127         if (vm_flush_needed) {
1128                 trace_amdgpu_vm_flush(ring, job->vmid, job->vm_pd_addr);
1129                 amdgpu_ring_emit_vm_flush(ring, job->vmid, job->vm_pd_addr);
1130         }
1131
1132         if (pasid_mapping_needed)
1133                 amdgpu_gmc_emit_pasid_mapping(ring, job->vmid, job->pasid);
1134
1135         if (vm_flush_needed || pasid_mapping_needed) {
1136                 r = amdgpu_fence_emit(ring, &fence, 0);
1137                 if (r)
1138                         return r;
1139         }
1140
1141         if (vm_flush_needed) {
1142                 mutex_lock(&id_mgr->lock);
1143                 dma_fence_put(id->last_flush);
1144                 id->last_flush = dma_fence_get(fence);
1145                 id->current_gpu_reset_count =
1146                         atomic_read(&adev->gpu_reset_counter);
1147                 mutex_unlock(&id_mgr->lock);
1148         }
1149
1150         if (pasid_mapping_needed) {
1151                 id->pasid = job->pasid;
1152                 dma_fence_put(id->pasid_mapping);
1153                 id->pasid_mapping = dma_fence_get(fence);
1154         }
1155         dma_fence_put(fence);
1156
1157         if (ring->funcs->emit_gds_switch && gds_switch_needed) {
1158                 id->gds_base = job->gds_base;
1159                 id->gds_size = job->gds_size;
1160                 id->gws_base = job->gws_base;
1161                 id->gws_size = job->gws_size;
1162                 id->oa_base = job->oa_base;
1163                 id->oa_size = job->oa_size;
1164                 amdgpu_ring_emit_gds_switch(ring, job->vmid, job->gds_base,
1165                                             job->gds_size, job->gws_base,
1166                                             job->gws_size, job->oa_base,
1167                                             job->oa_size);
1168         }
1169
1170         if (ring->funcs->patch_cond_exec)
1171                 amdgpu_ring_patch_cond_exec(ring, patch_offset);
1172
1173         /* the double SWITCH_BUFFER here *cannot* be skipped by COND_EXEC */
1174         if (ring->funcs->emit_switch_buffer) {
1175                 amdgpu_ring_emit_switch_buffer(ring);
1176                 amdgpu_ring_emit_switch_buffer(ring);
1177         }
1178         return 0;
1179 }
1180
1181 /**
1182  * amdgpu_vm_bo_find - find the bo_va for a specific vm & bo
1183  *
1184  * @vm: requested vm
1185  * @bo: requested buffer object
1186  *
1187  * Find @bo inside the requested vm.
1188  * Search inside the @bos vm list for the requested vm
1189  * Returns the found bo_va or NULL if none is found
1190  *
1191  * Object has to be reserved!
1192  *
1193  * Returns:
1194  * Found bo_va or NULL.
1195  */
1196 struct amdgpu_bo_va *amdgpu_vm_bo_find(struct amdgpu_vm *vm,
1197                                        struct amdgpu_bo *bo)
1198 {
1199         struct amdgpu_vm_bo_base *base;
1200
1201         for (base = bo->vm_bo; base; base = base->next) {
1202                 if (base->vm != vm)
1203                         continue;
1204
1205                 return container_of(base, struct amdgpu_bo_va, base);
1206         }
1207         return NULL;
1208 }
1209
1210 /**
1211  * amdgpu_vm_do_set_ptes - helper to call the right asic function
1212  *
1213  * @params: see amdgpu_pte_update_params definition
1214  * @bo: PD/PT to update
1215  * @pe: addr of the page entry
1216  * @addr: dst addr to write into pe
1217  * @count: number of page entries to update
1218  * @incr: increase next addr by incr bytes
1219  * @flags: hw access flags
1220  *
1221  * Traces the parameters and calls the right asic functions
1222  * to setup the page table using the DMA.
1223  */
1224 static void amdgpu_vm_do_set_ptes(struct amdgpu_pte_update_params *params,
1225                                   struct amdgpu_bo *bo,
1226                                   uint64_t pe, uint64_t addr,
1227                                   unsigned count, uint32_t incr,
1228                                   uint64_t flags)
1229 {
1230         pe += amdgpu_bo_gpu_offset(bo);
1231         trace_amdgpu_vm_set_ptes(pe, addr, count, incr, flags);
1232
1233         if (count < 3) {
1234                 amdgpu_vm_write_pte(params->adev, params->ib, pe,
1235                                     addr | flags, count, incr);
1236
1237         } else {
1238                 amdgpu_vm_set_pte_pde(params->adev, params->ib, pe, addr,
1239                                       count, incr, flags);
1240         }
1241 }
1242
1243 /**
1244  * amdgpu_vm_do_copy_ptes - copy the PTEs from the GART
1245  *
1246  * @params: see amdgpu_pte_update_params definition
1247  * @bo: PD/PT to update
1248  * @pe: addr of the page entry
1249  * @addr: dst addr to write into pe
1250  * @count: number of page entries to update
1251  * @incr: increase next addr by incr bytes
1252  * @flags: hw access flags
1253  *
1254  * Traces the parameters and calls the DMA function to copy the PTEs.
1255  */
1256 static void amdgpu_vm_do_copy_ptes(struct amdgpu_pte_update_params *params,
1257                                    struct amdgpu_bo *bo,
1258                                    uint64_t pe, uint64_t addr,
1259                                    unsigned count, uint32_t incr,
1260                                    uint64_t flags)
1261 {
1262         uint64_t src = (params->src + (addr >> 12) * 8);
1263
1264         pe += amdgpu_bo_gpu_offset(bo);
1265         trace_amdgpu_vm_copy_ptes(pe, src, count);
1266
1267         amdgpu_vm_copy_pte(params->adev, params->ib, pe, src, count);
1268 }
1269
1270 /**
1271  * amdgpu_vm_map_gart - Resolve gart mapping of addr
1272  *
1273  * @pages_addr: optional DMA address to use for lookup
1274  * @addr: the unmapped addr
1275  *
1276  * Look up the physical address of the page that the pte resolves
1277  * to.
1278  *
1279  * Returns:
1280  * The pointer for the page table entry.
1281  */
1282 static uint64_t amdgpu_vm_map_gart(const dma_addr_t *pages_addr, uint64_t addr)
1283 {
1284         uint64_t result;
1285
1286         /* page table offset */
1287         result = pages_addr[addr >> PAGE_SHIFT];
1288
1289         /* in case cpu page size != gpu page size*/
1290         result |= addr & (~PAGE_MASK);
1291
1292         result &= 0xFFFFFFFFFFFFF000ULL;
1293
1294         return result;
1295 }
1296
1297 /**
1298  * amdgpu_vm_cpu_set_ptes - helper to update page tables via CPU
1299  *
1300  * @params: see amdgpu_pte_update_params definition
1301  * @bo: PD/PT to update
1302  * @pe: kmap addr of the page entry
1303  * @addr: dst addr to write into pe
1304  * @count: number of page entries to update
1305  * @incr: increase next addr by incr bytes
1306  * @flags: hw access flags
1307  *
1308  * Write count number of PT/PD entries directly.
1309  */
1310 static void amdgpu_vm_cpu_set_ptes(struct amdgpu_pte_update_params *params,
1311                                    struct amdgpu_bo *bo,
1312                                    uint64_t pe, uint64_t addr,
1313                                    unsigned count, uint32_t incr,
1314                                    uint64_t flags)
1315 {
1316         unsigned int i;
1317         uint64_t value;
1318
1319         pe += (unsigned long)amdgpu_bo_kptr(bo);
1320
1321         trace_amdgpu_vm_set_ptes(pe, addr, count, incr, flags);
1322
1323         for (i = 0; i < count; i++) {
1324                 value = params->pages_addr ?
1325                         amdgpu_vm_map_gart(params->pages_addr, addr) :
1326                         addr;
1327                 amdgpu_gmc_set_pte_pde(params->adev, (void *)(uintptr_t)pe,
1328                                        i, value, flags);
1329                 addr += incr;
1330         }
1331 }
1332
1333 /**
1334  * amdgpu_vm_update_func - helper to call update function
1335  *
1336  * Calls the update function for both the given BO as well as its shadow.
1337  */
1338 static void amdgpu_vm_update_func(struct amdgpu_pte_update_params *params,
1339                                   struct amdgpu_bo *bo,
1340                                   uint64_t pe, uint64_t addr,
1341                                   unsigned count, uint32_t incr,
1342                                   uint64_t flags)
1343 {
1344         if (bo->shadow)
1345                 params->func(params, bo->shadow, pe, addr, count, incr, flags);
1346         params->func(params, bo, pe, addr, count, incr, flags);
1347 }
1348
1349 /*
1350  * amdgpu_vm_update_pde - update a single level in the hierarchy
1351  *
1352  * @param: parameters for the update
1353  * @vm: requested vm
1354  * @parent: parent directory
1355  * @entry: entry to update
1356  *
1357  * Makes sure the requested entry in parent is up to date.
1358  */
1359 static void amdgpu_vm_update_pde(struct amdgpu_pte_update_params *params,
1360                                  struct amdgpu_vm *vm,
1361                                  struct amdgpu_vm_pt *parent,
1362                                  struct amdgpu_vm_pt *entry)
1363 {
1364         struct amdgpu_bo *bo = parent->base.bo, *pbo;
1365         uint64_t pde, pt, flags;
1366         unsigned level;
1367
1368         /* Don't update huge pages here */
1369         if (entry->huge)
1370                 return;
1371
1372         for (level = 0, pbo = bo->parent; pbo; ++level)
1373                 pbo = pbo->parent;
1374
1375         level += params->adev->vm_manager.root_level;
1376         amdgpu_gmc_get_pde_for_bo(entry->base.bo, level, &pt, &flags);
1377         pde = (entry - parent->entries) * 8;
1378         amdgpu_vm_update_func(params, bo, pde, pt, 1, 0, flags);
1379 }
1380
1381 /*
1382  * amdgpu_vm_invalidate_pds - mark all PDs as invalid
1383  *
1384  * @adev: amdgpu_device pointer
1385  * @vm: related vm
1386  *
1387  * Mark all PD level as invalid after an error.
1388  */
1389 static void amdgpu_vm_invalidate_pds(struct amdgpu_device *adev,
1390                                      struct amdgpu_vm *vm)
1391 {
1392         struct amdgpu_vm_pt_cursor cursor;
1393         struct amdgpu_vm_pt *entry;
1394
1395         for_each_amdgpu_vm_pt_dfs_safe(adev, vm, cursor, entry)
1396                 if (entry->base.bo && !entry->base.moved)
1397                         amdgpu_vm_bo_relocated(&entry->base);
1398 }
1399
1400 /*
1401  * amdgpu_vm_update_directories - make sure that all directories are valid
1402  *
1403  * @adev: amdgpu_device pointer
1404  * @vm: requested vm
1405  *
1406  * Makes sure all directories are up to date.
1407  *
1408  * Returns:
1409  * 0 for success, error for failure.
1410  */
1411 int amdgpu_vm_update_directories(struct amdgpu_device *adev,
1412                                  struct amdgpu_vm *vm)
1413 {
1414         struct amdgpu_pte_update_params params;
1415         struct amdgpu_job *job;
1416         unsigned ndw = 0;
1417         int r = 0;
1418
1419         if (list_empty(&vm->relocated))
1420                 return 0;
1421
1422 restart:
1423         memset(&params, 0, sizeof(params));
1424         params.adev = adev;
1425
1426         if (vm->use_cpu_for_update) {
1427                 r = amdgpu_bo_sync_wait(vm->root.base.bo,
1428                                         AMDGPU_FENCE_OWNER_VM, true);
1429                 if (unlikely(r))
1430                         return r;
1431
1432                 params.func = amdgpu_vm_cpu_set_ptes;
1433         } else {
1434                 ndw = 512 * 8;
1435                 r = amdgpu_job_alloc_with_ib(adev, ndw * 4, &job);
1436                 if (r)
1437                         return r;
1438
1439                 params.ib = &job->ibs[0];
1440                 params.func = amdgpu_vm_do_set_ptes;
1441         }
1442
1443         while (!list_empty(&vm->relocated)) {
1444                 struct amdgpu_vm_pt *pt, *entry;
1445
1446                 entry = list_first_entry(&vm->relocated, struct amdgpu_vm_pt,
1447                                          base.vm_status);
1448                 amdgpu_vm_bo_idle(&entry->base);
1449
1450                 pt = amdgpu_vm_pt_parent(entry);
1451                 if (!pt)
1452                         continue;
1453
1454                 amdgpu_vm_update_pde(&params, vm, pt, entry);
1455
1456                 if (!vm->use_cpu_for_update &&
1457                     (ndw - params.ib->length_dw) < 32)
1458                         break;
1459         }
1460
1461         if (vm->use_cpu_for_update) {
1462                 /* Flush HDP */
1463                 mb();
1464                 amdgpu_asic_flush_hdp(adev, NULL);
1465         } else if (params.ib->length_dw == 0) {
1466                 amdgpu_job_free(job);
1467         } else {
1468                 struct amdgpu_bo *root = vm->root.base.bo;
1469                 struct amdgpu_ring *ring;
1470                 struct dma_fence *fence;
1471
1472                 ring = container_of(vm->entity.rq->sched, struct amdgpu_ring,
1473                                     sched);
1474
1475                 amdgpu_ring_pad_ib(ring, params.ib);
1476                 amdgpu_sync_resv(adev, &job->sync, root->tbo.resv,
1477                                  AMDGPU_FENCE_OWNER_VM, false);
1478                 WARN_ON(params.ib->length_dw > ndw);
1479                 r = amdgpu_job_submit(job, &vm->entity, AMDGPU_FENCE_OWNER_VM,
1480                                       &fence);
1481                 if (r)
1482                         goto error;
1483
1484                 amdgpu_bo_fence(root, fence, true);
1485                 dma_fence_put(vm->last_update);
1486                 vm->last_update = fence;
1487         }
1488
1489         if (!list_empty(&vm->relocated))
1490                 goto restart;
1491
1492         return 0;
1493
1494 error:
1495         amdgpu_vm_invalidate_pds(adev, vm);
1496         amdgpu_job_free(job);
1497         return r;
1498 }
1499
1500 /**
1501  * amdgpu_vm_update_flags - figure out flags for PTE updates
1502  *
1503  * Make sure to set the right flags for the PTEs at the desired level.
1504  */
1505 static void amdgpu_vm_update_flags(struct amdgpu_pte_update_params *params,
1506                                    struct amdgpu_bo *bo, unsigned level,
1507                                    uint64_t pe, uint64_t addr,
1508                                    unsigned count, uint32_t incr,
1509                                    uint64_t flags)
1510
1511 {
1512         if (level != AMDGPU_VM_PTB) {
1513                 flags |= AMDGPU_PDE_PTE;
1514                 amdgpu_gmc_get_vm_pde(params->adev, level, &addr, &flags);
1515
1516         } else if (params->adev->asic_type >= CHIP_VEGA10 &&
1517                    !(flags & AMDGPU_PTE_VALID) &&
1518                    !(flags & AMDGPU_PTE_PRT)) {
1519
1520                 /* Workaround for fault priority problem on GMC9 */
1521                 flags |= AMDGPU_PTE_EXECUTABLE;
1522         }
1523
1524         amdgpu_vm_update_func(params, bo, pe, addr, count, incr, flags);
1525 }
1526
1527 /**
1528  * amdgpu_vm_fragment - get fragment for PTEs
1529  *
1530  * @params: see amdgpu_pte_update_params definition
1531  * @start: first PTE to handle
1532  * @end: last PTE to handle
1533  * @flags: hw mapping flags
1534  * @frag: resulting fragment size
1535  * @frag_end: end of this fragment
1536  *
1537  * Returns the first possible fragment for the start and end address.
1538  */
1539 static void amdgpu_vm_fragment(struct amdgpu_pte_update_params *params,
1540                                uint64_t start, uint64_t end, uint64_t flags,
1541                                unsigned int *frag, uint64_t *frag_end)
1542 {
1543         /**
1544          * The MC L1 TLB supports variable sized pages, based on a fragment
1545          * field in the PTE. When this field is set to a non-zero value, page
1546          * granularity is increased from 4KB to (1 << (12 + frag)). The PTE
1547          * flags are considered valid for all PTEs within the fragment range
1548          * and corresponding mappings are assumed to be physically contiguous.
1549          *
1550          * The L1 TLB can store a single PTE for the whole fragment,
1551          * significantly increasing the space available for translation
1552          * caching. This leads to large improvements in throughput when the
1553          * TLB is under pressure.
1554          *
1555          * The L2 TLB distributes small and large fragments into two
1556          * asymmetric partitions. The large fragment cache is significantly
1557          * larger. Thus, we try to use large fragments wherever possible.
1558          * Userspace can support this by aligning virtual base address and
1559          * allocation size to the fragment size.
1560          *
1561          * Starting with Vega10 the fragment size only controls the L1. The L2
1562          * is now directly feed with small/huge/giant pages from the walker.
1563          */
1564         unsigned max_frag;
1565
1566         if (params->adev->asic_type < CHIP_VEGA10)
1567                 max_frag = params->adev->vm_manager.fragment_size;
1568         else
1569                 max_frag = 31;
1570
1571         /* system pages are non continuously */
1572         if (params->src) {
1573                 *frag = 0;
1574                 *frag_end = end;
1575                 return;
1576         }
1577
1578         /* This intentionally wraps around if no bit is set */
1579         *frag = min((unsigned)ffs(start) - 1, (unsigned)fls64(end - start) - 1);
1580         if (*frag >= max_frag) {
1581                 *frag = max_frag;
1582                 *frag_end = end & ~((1ULL << max_frag) - 1);
1583         } else {
1584                 *frag_end = start + (1 << *frag);
1585         }
1586 }
1587
1588 /**
1589  * amdgpu_vm_update_ptes - make sure that page tables are valid
1590  *
1591  * @params: see amdgpu_pte_update_params definition
1592  * @start: start of GPU address range
1593  * @end: end of GPU address range
1594  * @dst: destination address to map to, the next dst inside the function
1595  * @flags: mapping flags
1596  *
1597  * Update the page tables in the range @start - @end.
1598  *
1599  * Returns:
1600  * 0 for success, -EINVAL for failure.
1601  */
1602 static int amdgpu_vm_update_ptes(struct amdgpu_pte_update_params *params,
1603                                  uint64_t start, uint64_t end,
1604                                  uint64_t dst, uint64_t flags)
1605 {
1606         struct amdgpu_device *adev = params->adev;
1607         struct amdgpu_vm_pt_cursor cursor;
1608         uint64_t frag_start = start, frag_end;
1609         unsigned int frag;
1610
1611         /* figure out the initial fragment */
1612         amdgpu_vm_fragment(params, frag_start, end, flags, &frag, &frag_end);
1613
1614         /* walk over the address space and update the PTs */
1615         amdgpu_vm_pt_start(adev, params->vm, start, &cursor);
1616         while (cursor.pfn < end) {
1617                 struct amdgpu_bo *pt = cursor.entry->base.bo;
1618                 unsigned shift, parent_shift, mask;
1619                 uint64_t incr, entry_end, pe_start;
1620
1621                 if (!pt)
1622                         return -ENOENT;
1623
1624                 /* The root level can't be a huge page */
1625                 if (cursor.level == adev->vm_manager.root_level) {
1626                         if (!amdgpu_vm_pt_descendant(adev, &cursor))
1627                                 return -ENOENT;
1628                         continue;
1629                 }
1630
1631                 /* If it isn't already handled it can't be a huge page */
1632                 if (cursor.entry->huge) {
1633                         /* Add the entry to the relocated list to update it. */
1634                         cursor.entry->huge = false;
1635                         amdgpu_vm_bo_relocated(&cursor.entry->base);
1636                 }
1637
1638                 shift = amdgpu_vm_level_shift(adev, cursor.level);
1639                 parent_shift = amdgpu_vm_level_shift(adev, cursor.level - 1);
1640                 if (adev->asic_type < CHIP_VEGA10) {
1641                         /* No huge page support before GMC v9 */
1642                         if (cursor.level != AMDGPU_VM_PTB) {
1643                                 if (!amdgpu_vm_pt_descendant(adev, &cursor))
1644                                         return -ENOENT;
1645                                 continue;
1646                         }
1647                 } else if (frag < shift) {
1648                         /* We can't use this level when the fragment size is
1649                          * smaller than the address shift. Go to the next
1650                          * child entry and try again.
1651                          */
1652                         if (!amdgpu_vm_pt_descendant(adev, &cursor))
1653                                 return -ENOENT;
1654                         continue;
1655                 } else if (frag >= parent_shift &&
1656                            cursor.level - 1 != adev->vm_manager.root_level) {
1657                         /* If the fragment size is even larger than the parent
1658                          * shift we should go up one level and check it again
1659                          * unless one level up is the root level.
1660                          */
1661                         if (!amdgpu_vm_pt_ancestor(&cursor))
1662                                 return -ENOENT;
1663                         continue;
1664                 }
1665
1666                 /* Looks good so far, calculate parameters for the update */
1667                 incr = (uint64_t)AMDGPU_GPU_PAGE_SIZE << shift;
1668                 mask = amdgpu_vm_entries_mask(adev, cursor.level);
1669                 pe_start = ((cursor.pfn >> shift) & mask) * 8;
1670                 entry_end = (uint64_t)(mask + 1) << shift;
1671                 entry_end += cursor.pfn & ~(entry_end - 1);
1672                 entry_end = min(entry_end, end);
1673
1674                 do {
1675                         uint64_t upd_end = min(entry_end, frag_end);
1676                         unsigned nptes = (upd_end - frag_start) >> shift;
1677
1678                         amdgpu_vm_update_flags(params, pt, cursor.level,
1679                                                pe_start, dst, nptes, incr,
1680                                                flags | AMDGPU_PTE_FRAG(frag));
1681
1682                         pe_start += nptes * 8;
1683                         dst += (uint64_t)nptes * AMDGPU_GPU_PAGE_SIZE << shift;
1684
1685                         frag_start = upd_end;
1686                         if (frag_start >= frag_end) {
1687                                 /* figure out the next fragment */
1688                                 amdgpu_vm_fragment(params, frag_start, end,
1689                                                    flags, &frag, &frag_end);
1690                                 if (frag < shift)
1691                                         break;
1692                         }
1693                 } while (frag_start < entry_end);
1694
1695                 if (amdgpu_vm_pt_descendant(adev, &cursor)) {
1696                         /* Mark all child entries as huge */
1697                         while (cursor.pfn < frag_start) {
1698                                 cursor.entry->huge = true;
1699                                 amdgpu_vm_pt_next(adev, &cursor);
1700                         }
1701
1702                 } else if (frag >= shift) {
1703                         /* or just move on to the next on the same level. */
1704                         amdgpu_vm_pt_next(adev, &cursor);
1705                 }
1706         }
1707
1708         return 0;
1709 }
1710
1711 /**
1712  * amdgpu_vm_bo_update_mapping - update a mapping in the vm page table
1713  *
1714  * @adev: amdgpu_device pointer
1715  * @exclusive: fence we need to sync to
1716  * @pages_addr: DMA addresses to use for mapping
1717  * @vm: requested vm
1718  * @start: start of mapped range
1719  * @last: last mapped entry
1720  * @flags: flags for the entries
1721  * @addr: addr to set the area to
1722  * @fence: optional resulting fence
1723  *
1724  * Fill in the page table entries between @start and @last.
1725  *
1726  * Returns:
1727  * 0 for success, -EINVAL for failure.
1728  */
1729 static int amdgpu_vm_bo_update_mapping(struct amdgpu_device *adev,
1730                                        struct dma_fence *exclusive,
1731                                        dma_addr_t *pages_addr,
1732                                        struct amdgpu_vm *vm,
1733                                        uint64_t start, uint64_t last,
1734                                        uint64_t flags, uint64_t addr,
1735                                        struct dma_fence **fence)
1736 {
1737         struct amdgpu_ring *ring;
1738         void *owner = AMDGPU_FENCE_OWNER_VM;
1739         unsigned nptes, ncmds, ndw;
1740         struct amdgpu_job *job;
1741         struct amdgpu_pte_update_params params;
1742         struct dma_fence *f = NULL;
1743         int r;
1744
1745         memset(&params, 0, sizeof(params));
1746         params.adev = adev;
1747         params.vm = vm;
1748
1749         /* sync to everything except eviction fences on unmapping */
1750         if (!(flags & AMDGPU_PTE_VALID))
1751                 owner = AMDGPU_FENCE_OWNER_KFD;
1752
1753         if (vm->use_cpu_for_update) {
1754                 /* params.src is used as flag to indicate system Memory */
1755                 if (pages_addr)
1756                         params.src = ~0;
1757
1758                 /* Wait for PT BOs to be idle. PTs share the same resv. object
1759                  * as the root PD BO
1760                  */
1761                 r = amdgpu_bo_sync_wait(vm->root.base.bo, owner, true);
1762                 if (unlikely(r))
1763                         return r;
1764
1765                 /* Wait for any BO move to be completed */
1766                 if (exclusive) {
1767                         r = dma_fence_wait(exclusive, true);
1768                         if (unlikely(r))
1769                                 return r;
1770                 }
1771
1772                 params.func = amdgpu_vm_cpu_set_ptes;
1773                 params.pages_addr = pages_addr;
1774                 return amdgpu_vm_update_ptes(&params, start, last + 1,
1775                                              addr, flags);
1776         }
1777
1778         ring = container_of(vm->entity.rq->sched, struct amdgpu_ring, sched);
1779
1780         nptes = last - start + 1;
1781
1782         /*
1783          * reserve space for two commands every (1 << BLOCK_SIZE)
1784          *  entries or 2k dwords (whatever is smaller)
1785          */
1786         ncmds = ((nptes >> min(adev->vm_manager.block_size, 11u)) + 1);
1787
1788         /* The second command is for the shadow pagetables. */
1789         if (vm->root.base.bo->shadow)
1790                 ncmds *= 2;
1791
1792         /* padding, etc. */
1793         ndw = 64;
1794
1795         if (pages_addr) {
1796                 /* copy commands needed */
1797                 ndw += ncmds * adev->vm_manager.vm_pte_funcs->copy_pte_num_dw;
1798
1799                 /* and also PTEs */
1800                 ndw += nptes * 2;
1801
1802                 params.func = amdgpu_vm_do_copy_ptes;
1803
1804         } else {
1805                 /* set page commands needed */
1806                 ndw += ncmds * 10;
1807
1808                 /* extra commands for begin/end fragments */
1809                 ncmds = 2 * adev->vm_manager.fragment_size;
1810                 if (vm->root.base.bo->shadow)
1811                         ncmds *= 2;
1812
1813                 ndw += 10 * ncmds;
1814
1815                 params.func = amdgpu_vm_do_set_ptes;
1816         }
1817
1818         r = amdgpu_job_alloc_with_ib(adev, ndw * 4, &job);
1819         if (r)
1820                 return r;
1821
1822         params.ib = &job->ibs[0];
1823
1824         if (pages_addr) {
1825                 uint64_t *pte;
1826                 unsigned i;
1827
1828                 /* Put the PTEs at the end of the IB. */
1829                 i = ndw - nptes * 2;
1830                 pte= (uint64_t *)&(job->ibs->ptr[i]);
1831                 params.src = job->ibs->gpu_addr + i * 4;
1832
1833                 for (i = 0; i < nptes; ++i) {
1834                         pte[i] = amdgpu_vm_map_gart(pages_addr, addr + i *
1835                                                     AMDGPU_GPU_PAGE_SIZE);
1836                         pte[i] |= flags;
1837                 }
1838                 addr = 0;
1839         }
1840
1841         r = amdgpu_sync_fence(adev, &job->sync, exclusive, false);
1842         if (r)
1843                 goto error_free;
1844
1845         r = amdgpu_sync_resv(adev, &job->sync, vm->root.base.bo->tbo.resv,
1846                              owner, false);
1847         if (r)
1848                 goto error_free;
1849
1850         r = amdgpu_vm_update_ptes(&params, start, last + 1, addr, flags);
1851         if (r)
1852                 goto error_free;
1853
1854         amdgpu_ring_pad_ib(ring, params.ib);
1855         WARN_ON(params.ib->length_dw > ndw);
1856         r = amdgpu_job_submit(job, &vm->entity, AMDGPU_FENCE_OWNER_VM, &f);
1857         if (r)
1858                 goto error_free;
1859
1860         amdgpu_bo_fence(vm->root.base.bo, f, true);
1861         dma_fence_put(*fence);
1862         *fence = f;
1863         return 0;
1864
1865 error_free:
1866         amdgpu_job_free(job);
1867         return r;
1868 }
1869
1870 /**
1871  * amdgpu_vm_bo_split_mapping - split a mapping into smaller chunks
1872  *
1873  * @adev: amdgpu_device pointer
1874  * @exclusive: fence we need to sync to
1875  * @pages_addr: DMA addresses to use for mapping
1876  * @vm: requested vm
1877  * @mapping: mapped range and flags to use for the update
1878  * @flags: HW flags for the mapping
1879  * @nodes: array of drm_mm_nodes with the MC addresses
1880  * @fence: optional resulting fence
1881  *
1882  * Split the mapping into smaller chunks so that each update fits
1883  * into a SDMA IB.
1884  *
1885  * Returns:
1886  * 0 for success, -EINVAL for failure.
1887  */
1888 static int amdgpu_vm_bo_split_mapping(struct amdgpu_device *adev,
1889                                       struct dma_fence *exclusive,
1890                                       dma_addr_t *pages_addr,
1891                                       struct amdgpu_vm *vm,
1892                                       struct amdgpu_bo_va_mapping *mapping,
1893                                       uint64_t flags,
1894                                       struct drm_mm_node *nodes,
1895                                       struct dma_fence **fence)
1896 {
1897         unsigned min_linear_pages = 1 << adev->vm_manager.fragment_size;
1898         uint64_t pfn, start = mapping->start;
1899         int r;
1900
1901         /* normally,bo_va->flags only contians READABLE and WIRTEABLE bit go here
1902          * but in case of something, we filter the flags in first place
1903          */
1904         if (!(mapping->flags & AMDGPU_PTE_READABLE))
1905                 flags &= ~AMDGPU_PTE_READABLE;
1906         if (!(mapping->flags & AMDGPU_PTE_WRITEABLE))
1907                 flags &= ~AMDGPU_PTE_WRITEABLE;
1908
1909         flags &= ~AMDGPU_PTE_EXECUTABLE;
1910         flags |= mapping->flags & AMDGPU_PTE_EXECUTABLE;
1911
1912         flags &= ~AMDGPU_PTE_MTYPE_MASK;
1913         flags |= (mapping->flags & AMDGPU_PTE_MTYPE_MASK);
1914
1915         if ((mapping->flags & AMDGPU_PTE_PRT) &&
1916             (adev->asic_type >= CHIP_VEGA10)) {
1917                 flags |= AMDGPU_PTE_PRT;
1918                 flags &= ~AMDGPU_PTE_VALID;
1919         }
1920
1921         trace_amdgpu_vm_bo_update(mapping);
1922
1923         pfn = mapping->offset >> PAGE_SHIFT;
1924         if (nodes) {
1925                 while (pfn >= nodes->size) {
1926                         pfn -= nodes->size;
1927                         ++nodes;
1928                 }
1929         }
1930
1931         do {
1932                 dma_addr_t *dma_addr = NULL;
1933                 uint64_t max_entries;
1934                 uint64_t addr, last;
1935
1936                 if (nodes) {
1937                         addr = nodes->start << PAGE_SHIFT;
1938                         max_entries = (nodes->size - pfn) *
1939                                 AMDGPU_GPU_PAGES_IN_CPU_PAGE;
1940                 } else {
1941                         addr = 0;
1942                         max_entries = S64_MAX;
1943                 }
1944
1945                 if (pages_addr) {
1946                         uint64_t count;
1947
1948                         max_entries = min(max_entries, 16ull * 1024ull);
1949                         for (count = 1;
1950                              count < max_entries / AMDGPU_GPU_PAGES_IN_CPU_PAGE;
1951                              ++count) {
1952                                 uint64_t idx = pfn + count;
1953
1954                                 if (pages_addr[idx] !=
1955                                     (pages_addr[idx - 1] + PAGE_SIZE))
1956                                         break;
1957                         }
1958
1959                         if (count < min_linear_pages) {
1960                                 addr = pfn << PAGE_SHIFT;
1961                                 dma_addr = pages_addr;
1962                         } else {
1963                                 addr = pages_addr[pfn];
1964                                 max_entries = count * AMDGPU_GPU_PAGES_IN_CPU_PAGE;
1965                         }
1966
1967                 } else if (flags & AMDGPU_PTE_VALID) {
1968                         addr += adev->vm_manager.vram_base_offset;
1969                         addr += pfn << PAGE_SHIFT;
1970                 }
1971
1972                 last = min((uint64_t)mapping->last, start + max_entries - 1);
1973                 r = amdgpu_vm_bo_update_mapping(adev, exclusive, dma_addr, vm,
1974                                                 start, last, flags, addr,
1975                                                 fence);
1976                 if (r)
1977                         return r;
1978
1979                 pfn += (last - start + 1) / AMDGPU_GPU_PAGES_IN_CPU_PAGE;
1980                 if (nodes && nodes->size == pfn) {
1981                         pfn = 0;
1982                         ++nodes;
1983                 }
1984                 start = last + 1;
1985
1986         } while (unlikely(start != mapping->last + 1));
1987
1988         return 0;
1989 }
1990
1991 /**
1992  * amdgpu_vm_bo_update - update all BO mappings in the vm page table
1993  *
1994  * @adev: amdgpu_device pointer
1995  * @bo_va: requested BO and VM object
1996  * @clear: if true clear the entries
1997  *
1998  * Fill in the page table entries for @bo_va.
1999  *
2000  * Returns:
2001  * 0 for success, -EINVAL for failure.
2002  */
2003 int amdgpu_vm_bo_update(struct amdgpu_device *adev,
2004                         struct amdgpu_bo_va *bo_va,
2005                         bool clear)
2006 {
2007         struct amdgpu_bo *bo = bo_va->base.bo;
2008         struct amdgpu_vm *vm = bo_va->base.vm;
2009         struct amdgpu_bo_va_mapping *mapping;
2010         dma_addr_t *pages_addr = NULL;
2011         struct ttm_mem_reg *mem;
2012         struct drm_mm_node *nodes;
2013         struct dma_fence *exclusive, **last_update;
2014         uint64_t flags;
2015         int r;
2016
2017         if (clear || !bo) {
2018                 mem = NULL;
2019                 nodes = NULL;
2020                 exclusive = NULL;
2021         } else {
2022                 struct ttm_dma_tt *ttm;
2023
2024                 mem = &bo->tbo.mem;
2025                 nodes = mem->mm_node;
2026                 if (mem->mem_type == TTM_PL_TT) {
2027                         ttm = container_of(bo->tbo.ttm, struct ttm_dma_tt, ttm);
2028                         pages_addr = ttm->dma_address;
2029                 }
2030                 exclusive = reservation_object_get_excl(bo->tbo.resv);
2031         }
2032
2033         if (bo)
2034                 flags = amdgpu_ttm_tt_pte_flags(adev, bo->tbo.ttm, mem);
2035         else
2036                 flags = 0x0;
2037
2038         if (clear || (bo && bo->tbo.resv == vm->root.base.bo->tbo.resv))
2039                 last_update = &vm->last_update;
2040         else
2041                 last_update = &bo_va->last_pt_update;
2042
2043         if (!clear && bo_va->base.moved) {
2044                 bo_va->base.moved = false;
2045                 list_splice_init(&bo_va->valids, &bo_va->invalids);
2046
2047         } else if (bo_va->cleared != clear) {
2048                 list_splice_init(&bo_va->valids, &bo_va->invalids);
2049         }
2050
2051         list_for_each_entry(mapping, &bo_va->invalids, list) {
2052                 r = amdgpu_vm_bo_split_mapping(adev, exclusive, pages_addr, vm,
2053                                                mapping, flags, nodes,
2054                                                last_update);
2055                 if (r)
2056                         return r;
2057         }
2058
2059         if (vm->use_cpu_for_update) {
2060                 /* Flush HDP */
2061                 mb();
2062                 amdgpu_asic_flush_hdp(adev, NULL);
2063         }
2064
2065         /* If the BO is not in its preferred location add it back to
2066          * the evicted list so that it gets validated again on the
2067          * next command submission.
2068          */
2069         if (bo && bo->tbo.resv == vm->root.base.bo->tbo.resv) {
2070                 uint32_t mem_type = bo->tbo.mem.mem_type;
2071
2072                 if (!(bo->preferred_domains & amdgpu_mem_type_to_domain(mem_type)))
2073                         amdgpu_vm_bo_evicted(&bo_va->base);
2074                 else
2075                         amdgpu_vm_bo_idle(&bo_va->base);
2076         } else {
2077                 amdgpu_vm_bo_done(&bo_va->base);
2078         }
2079
2080         list_splice_init(&bo_va->invalids, &bo_va->valids);
2081         bo_va->cleared = clear;
2082
2083         if (trace_amdgpu_vm_bo_mapping_enabled()) {
2084                 list_for_each_entry(mapping, &bo_va->valids, list)
2085                         trace_amdgpu_vm_bo_mapping(mapping);
2086         }
2087
2088         return 0;
2089 }
2090
2091 /**
2092  * amdgpu_vm_update_prt_state - update the global PRT state
2093  *
2094  * @adev: amdgpu_device pointer
2095  */
2096 static void amdgpu_vm_update_prt_state(struct amdgpu_device *adev)
2097 {
2098         unsigned long flags;
2099         bool enable;
2100
2101         spin_lock_irqsave(&adev->vm_manager.prt_lock, flags);
2102         enable = !!atomic_read(&adev->vm_manager.num_prt_users);
2103         adev->gmc.gmc_funcs->set_prt(adev, enable);
2104         spin_unlock_irqrestore(&adev->vm_manager.prt_lock, flags);
2105 }
2106
2107 /**
2108  * amdgpu_vm_prt_get - add a PRT user
2109  *
2110  * @adev: amdgpu_device pointer
2111  */
2112 static void amdgpu_vm_prt_get(struct amdgpu_device *adev)
2113 {
2114         if (!adev->gmc.gmc_funcs->set_prt)
2115                 return;
2116
2117         if (atomic_inc_return(&adev->vm_manager.num_prt_users) == 1)
2118                 amdgpu_vm_update_prt_state(adev);
2119 }
2120
2121 /**
2122  * amdgpu_vm_prt_put - drop a PRT user
2123  *
2124  * @adev: amdgpu_device pointer
2125  */
2126 static void amdgpu_vm_prt_put(struct amdgpu_device *adev)
2127 {
2128         if (atomic_dec_return(&adev->vm_manager.num_prt_users) == 0)
2129                 amdgpu_vm_update_prt_state(adev);
2130 }
2131
2132 /**
2133  * amdgpu_vm_prt_cb - callback for updating the PRT status
2134  *
2135  * @fence: fence for the callback
2136  * @_cb: the callback function
2137  */
2138 static void amdgpu_vm_prt_cb(struct dma_fence *fence, struct dma_fence_cb *_cb)
2139 {
2140         struct amdgpu_prt_cb *cb = container_of(_cb, struct amdgpu_prt_cb, cb);
2141
2142         amdgpu_vm_prt_put(cb->adev);
2143         kfree(cb);
2144 }
2145
2146 /**
2147  * amdgpu_vm_add_prt_cb - add callback for updating the PRT status
2148  *
2149  * @adev: amdgpu_device pointer
2150  * @fence: fence for the callback
2151  */
2152 static void amdgpu_vm_add_prt_cb(struct amdgpu_device *adev,
2153                                  struct dma_fence *fence)
2154 {
2155         struct amdgpu_prt_cb *cb;
2156
2157         if (!adev->gmc.gmc_funcs->set_prt)
2158                 return;
2159
2160         cb = kmalloc(sizeof(struct amdgpu_prt_cb), GFP_KERNEL);
2161         if (!cb) {
2162                 /* Last resort when we are OOM */
2163                 if (fence)
2164                         dma_fence_wait(fence, false);
2165
2166                 amdgpu_vm_prt_put(adev);
2167         } else {
2168                 cb->adev = adev;
2169                 if (!fence || dma_fence_add_callback(fence, &cb->cb,
2170                                                      amdgpu_vm_prt_cb))
2171                         amdgpu_vm_prt_cb(fence, &cb->cb);
2172         }
2173 }
2174
2175 /**
2176  * amdgpu_vm_free_mapping - free a mapping
2177  *
2178  * @adev: amdgpu_device pointer
2179  * @vm: requested vm
2180  * @mapping: mapping to be freed
2181  * @fence: fence of the unmap operation
2182  *
2183  * Free a mapping and make sure we decrease the PRT usage count if applicable.
2184  */
2185 static void amdgpu_vm_free_mapping(struct amdgpu_device *adev,
2186                                    struct amdgpu_vm *vm,
2187                                    struct amdgpu_bo_va_mapping *mapping,
2188                                    struct dma_fence *fence)
2189 {
2190         if (mapping->flags & AMDGPU_PTE_PRT)
2191                 amdgpu_vm_add_prt_cb(adev, fence);
2192         kfree(mapping);
2193 }
2194
2195 /**
2196  * amdgpu_vm_prt_fini - finish all prt mappings
2197  *
2198  * @adev: amdgpu_device pointer
2199  * @vm: requested vm
2200  *
2201  * Register a cleanup callback to disable PRT support after VM dies.
2202  */
2203 static void amdgpu_vm_prt_fini(struct amdgpu_device *adev, struct amdgpu_vm *vm)
2204 {
2205         struct reservation_object *resv = vm->root.base.bo->tbo.resv;
2206         struct dma_fence *excl, **shared;
2207         unsigned i, shared_count;
2208         int r;
2209
2210         r = reservation_object_get_fences_rcu(resv, &excl,
2211                                               &shared_count, &shared);
2212         if (r) {
2213                 /* Not enough memory to grab the fence list, as last resort
2214                  * block for all the fences to complete.
2215                  */
2216                 reservation_object_wait_timeout_rcu(resv, true, false,
2217                                                     MAX_SCHEDULE_TIMEOUT);
2218                 return;
2219         }
2220
2221         /* Add a callback for each fence in the reservation object */
2222         amdgpu_vm_prt_get(adev);
2223         amdgpu_vm_add_prt_cb(adev, excl);
2224
2225         for (i = 0; i < shared_count; ++i) {
2226                 amdgpu_vm_prt_get(adev);
2227                 amdgpu_vm_add_prt_cb(adev, shared[i]);
2228         }
2229
2230         kfree(shared);
2231 }
2232
2233 /**
2234  * amdgpu_vm_clear_freed - clear freed BOs in the PT
2235  *
2236  * @adev: amdgpu_device pointer
2237  * @vm: requested vm
2238  * @fence: optional resulting fence (unchanged if no work needed to be done
2239  * or if an error occurred)
2240  *
2241  * Make sure all freed BOs are cleared in the PT.
2242  * PTs have to be reserved and mutex must be locked!
2243  *
2244  * Returns:
2245  * 0 for success.
2246  *
2247  */
2248 int amdgpu_vm_clear_freed(struct amdgpu_device *adev,
2249                           struct amdgpu_vm *vm,
2250                           struct dma_fence **fence)
2251 {
2252         struct amdgpu_bo_va_mapping *mapping;
2253         uint64_t init_pte_value = 0;
2254         struct dma_fence *f = NULL;
2255         int r;
2256
2257         while (!list_empty(&vm->freed)) {
2258                 mapping = list_first_entry(&vm->freed,
2259                         struct amdgpu_bo_va_mapping, list);
2260                 list_del(&mapping->list);
2261
2262                 if (vm->pte_support_ats &&
2263                     mapping->start < AMDGPU_GMC_HOLE_START)
2264                         init_pte_value = AMDGPU_PTE_DEFAULT_ATC;
2265
2266                 r = amdgpu_vm_bo_update_mapping(adev, NULL, NULL, vm,
2267                                                 mapping->start, mapping->last,
2268                                                 init_pte_value, 0, &f);
2269                 amdgpu_vm_free_mapping(adev, vm, mapping, f);
2270                 if (r) {
2271                         dma_fence_put(f);
2272                         return r;
2273                 }
2274         }
2275
2276         if (fence && f) {
2277                 dma_fence_put(*fence);
2278                 *fence = f;
2279         } else {
2280                 dma_fence_put(f);
2281         }
2282
2283         return 0;
2284
2285 }
2286
2287 /**
2288  * amdgpu_vm_handle_moved - handle moved BOs in the PT
2289  *
2290  * @adev: amdgpu_device pointer
2291  * @vm: requested vm
2292  *
2293  * Make sure all BOs which are moved are updated in the PTs.
2294  *
2295  * Returns:
2296  * 0 for success.
2297  *
2298  * PTs have to be reserved!
2299  */
2300 int amdgpu_vm_handle_moved(struct amdgpu_device *adev,
2301                            struct amdgpu_vm *vm)
2302 {
2303         struct amdgpu_bo_va *bo_va, *tmp;
2304         struct reservation_object *resv;
2305         bool clear;
2306         int r;
2307
2308         list_for_each_entry_safe(bo_va, tmp, &vm->moved, base.vm_status) {
2309                 /* Per VM BOs never need to bo cleared in the page tables */
2310                 r = amdgpu_vm_bo_update(adev, bo_va, false);
2311                 if (r)
2312                         return r;
2313         }
2314
2315         spin_lock(&vm->invalidated_lock);
2316         while (!list_empty(&vm->invalidated)) {
2317                 bo_va = list_first_entry(&vm->invalidated, struct amdgpu_bo_va,
2318                                          base.vm_status);
2319                 resv = bo_va->base.bo->tbo.resv;
2320                 spin_unlock(&vm->invalidated_lock);
2321
2322                 /* Try to reserve the BO to avoid clearing its ptes */
2323                 if (!amdgpu_vm_debug && reservation_object_trylock(resv))
2324                         clear = false;
2325                 /* Somebody else is using the BO right now */
2326                 else
2327                         clear = true;
2328
2329                 r = amdgpu_vm_bo_update(adev, bo_va, clear);
2330                 if (r)
2331                         return r;
2332
2333                 if (!clear)
2334                         reservation_object_unlock(resv);
2335                 spin_lock(&vm->invalidated_lock);
2336         }
2337         spin_unlock(&vm->invalidated_lock);
2338
2339         return 0;
2340 }
2341
2342 /**
2343  * amdgpu_vm_bo_add - add a bo to a specific vm
2344  *
2345  * @adev: amdgpu_device pointer
2346  * @vm: requested vm
2347  * @bo: amdgpu buffer object
2348  *
2349  * Add @bo into the requested vm.
2350  * Add @bo to the list of bos associated with the vm
2351  *
2352  * Returns:
2353  * Newly added bo_va or NULL for failure
2354  *
2355  * Object has to be reserved!
2356  */
2357 struct amdgpu_bo_va *amdgpu_vm_bo_add(struct amdgpu_device *adev,
2358                                       struct amdgpu_vm *vm,
2359                                       struct amdgpu_bo *bo)
2360 {
2361         struct amdgpu_bo_va *bo_va;
2362
2363         bo_va = kzalloc(sizeof(struct amdgpu_bo_va), GFP_KERNEL);
2364         if (bo_va == NULL) {
2365                 return NULL;
2366         }
2367         amdgpu_vm_bo_base_init(&bo_va->base, vm, bo);
2368
2369         bo_va->ref_count = 1;
2370         INIT_LIST_HEAD(&bo_va->valids);
2371         INIT_LIST_HEAD(&bo_va->invalids);
2372
2373         return bo_va;
2374 }
2375
2376
2377 /**
2378  * amdgpu_vm_bo_insert_mapping - insert a new mapping
2379  *
2380  * @adev: amdgpu_device pointer
2381  * @bo_va: bo_va to store the address
2382  * @mapping: the mapping to insert
2383  *
2384  * Insert a new mapping into all structures.
2385  */
2386 static void amdgpu_vm_bo_insert_map(struct amdgpu_device *adev,
2387                                     struct amdgpu_bo_va *bo_va,
2388                                     struct amdgpu_bo_va_mapping *mapping)
2389 {
2390         struct amdgpu_vm *vm = bo_va->base.vm;
2391         struct amdgpu_bo *bo = bo_va->base.bo;
2392
2393         mapping->bo_va = bo_va;
2394         list_add(&mapping->list, &bo_va->invalids);
2395         amdgpu_vm_it_insert(mapping, &vm->va);
2396
2397         if (mapping->flags & AMDGPU_PTE_PRT)
2398                 amdgpu_vm_prt_get(adev);
2399
2400         if (bo && bo->tbo.resv == vm->root.base.bo->tbo.resv &&
2401             !bo_va->base.moved) {
2402                 list_move(&bo_va->base.vm_status, &vm->moved);
2403         }
2404         trace_amdgpu_vm_bo_map(bo_va, mapping);
2405 }
2406
2407 /**
2408  * amdgpu_vm_bo_map - map bo inside a vm
2409  *
2410  * @adev: amdgpu_device pointer
2411  * @bo_va: bo_va to store the address
2412  * @saddr: where to map the BO
2413  * @offset: requested offset in the BO
2414  * @size: BO size in bytes
2415  * @flags: attributes of pages (read/write/valid/etc.)
2416  *
2417  * Add a mapping of the BO at the specefied addr into the VM.
2418  *
2419  * Returns:
2420  * 0 for success, error for failure.
2421  *
2422  * Object has to be reserved and unreserved outside!
2423  */
2424 int amdgpu_vm_bo_map(struct amdgpu_device *adev,
2425                      struct amdgpu_bo_va *bo_va,
2426                      uint64_t saddr, uint64_t offset,
2427                      uint64_t size, uint64_t flags)
2428 {
2429         struct amdgpu_bo_va_mapping *mapping, *tmp;
2430         struct amdgpu_bo *bo = bo_va->base.bo;
2431         struct amdgpu_vm *vm = bo_va->base.vm;
2432         uint64_t eaddr;
2433
2434         /* validate the parameters */
2435         if (saddr & AMDGPU_GPU_PAGE_MASK || offset & AMDGPU_GPU_PAGE_MASK ||
2436             size == 0 || size & AMDGPU_GPU_PAGE_MASK)
2437                 return -EINVAL;
2438
2439         /* make sure object fit at this offset */
2440         eaddr = saddr + size - 1;
2441         if (saddr >= eaddr ||
2442             (bo && offset + size > amdgpu_bo_size(bo)))
2443                 return -EINVAL;
2444
2445         saddr /= AMDGPU_GPU_PAGE_SIZE;
2446         eaddr /= AMDGPU_GPU_PAGE_SIZE;
2447
2448         tmp = amdgpu_vm_it_iter_first(&vm->va, saddr, eaddr);
2449         if (tmp) {
2450                 /* bo and tmp overlap, invalid addr */
2451                 dev_err(adev->dev, "bo %p va 0x%010Lx-0x%010Lx conflict with "
2452                         "0x%010Lx-0x%010Lx\n", bo, saddr, eaddr,
2453                         tmp->start, tmp->last + 1);
2454                 return -EINVAL;
2455         }
2456
2457         mapping = kmalloc(sizeof(*mapping), GFP_KERNEL);
2458         if (!mapping)
2459                 return -ENOMEM;
2460
2461         mapping->start = saddr;
2462         mapping->last = eaddr;
2463         mapping->offset = offset;
2464         mapping->flags = flags;
2465
2466         amdgpu_vm_bo_insert_map(adev, bo_va, mapping);
2467
2468         return 0;
2469 }
2470
2471 /**
2472  * amdgpu_vm_bo_replace_map - map bo inside a vm, replacing existing mappings
2473  *
2474  * @adev: amdgpu_device pointer
2475  * @bo_va: bo_va to store the address
2476  * @saddr: where to map the BO
2477  * @offset: requested offset in the BO
2478  * @size: BO size in bytes
2479  * @flags: attributes of pages (read/write/valid/etc.)
2480  *
2481  * Add a mapping of the BO at the specefied addr into the VM. Replace existing
2482  * mappings as we do so.
2483  *
2484  * Returns:
2485  * 0 for success, error for failure.
2486  *
2487  * Object has to be reserved and unreserved outside!
2488  */
2489 int amdgpu_vm_bo_replace_map(struct amdgpu_device *adev,
2490                              struct amdgpu_bo_va *bo_va,
2491                              uint64_t saddr, uint64_t offset,
2492                              uint64_t size, uint64_t flags)
2493 {
2494         struct amdgpu_bo_va_mapping *mapping;
2495         struct amdgpu_bo *bo = bo_va->base.bo;
2496         uint64_t eaddr;
2497         int r;
2498
2499         /* validate the parameters */
2500         if (saddr & AMDGPU_GPU_PAGE_MASK || offset & AMDGPU_GPU_PAGE_MASK ||
2501             size == 0 || size & AMDGPU_GPU_PAGE_MASK)
2502                 return -EINVAL;
2503
2504         /* make sure object fit at this offset */
2505         eaddr = saddr + size - 1;
2506         if (saddr >= eaddr ||
2507             (bo && offset + size > amdgpu_bo_size(bo)))
2508                 return -EINVAL;
2509
2510         /* Allocate all the needed memory */
2511         mapping = kmalloc(sizeof(*mapping), GFP_KERNEL);
2512         if (!mapping)
2513                 return -ENOMEM;
2514
2515         r = amdgpu_vm_bo_clear_mappings(adev, bo_va->base.vm, saddr, size);
2516         if (r) {
2517                 kfree(mapping);
2518                 return r;
2519         }
2520
2521         saddr /= AMDGPU_GPU_PAGE_SIZE;
2522         eaddr /= AMDGPU_GPU_PAGE_SIZE;
2523
2524         mapping->start = saddr;
2525         mapping->last = eaddr;
2526         mapping->offset = offset;
2527         mapping->flags = flags;
2528
2529         amdgpu_vm_bo_insert_map(adev, bo_va, mapping);
2530
2531         return 0;
2532 }
2533
2534 /**
2535  * amdgpu_vm_bo_unmap - remove bo mapping from vm
2536  *
2537  * @adev: amdgpu_device pointer
2538  * @bo_va: bo_va to remove the address from
2539  * @saddr: where to the BO is mapped
2540  *
2541  * Remove a mapping of the BO at the specefied addr from the VM.
2542  *
2543  * Returns:
2544  * 0 for success, error for failure.
2545  *
2546  * Object has to be reserved and unreserved outside!
2547  */
2548 int amdgpu_vm_bo_unmap(struct amdgpu_device *adev,
2549                        struct amdgpu_bo_va *bo_va,
2550                        uint64_t saddr)
2551 {
2552         struct amdgpu_bo_va_mapping *mapping;
2553         struct amdgpu_vm *vm = bo_va->base.vm;
2554         bool valid = true;
2555
2556         saddr /= AMDGPU_GPU_PAGE_SIZE;
2557
2558         list_for_each_entry(mapping, &bo_va->valids, list) {
2559                 if (mapping->start == saddr)
2560                         break;
2561         }
2562
2563         if (&mapping->list == &bo_va->valids) {
2564                 valid = false;
2565
2566                 list_for_each_entry(mapping, &bo_va->invalids, list) {
2567                         if (mapping->start == saddr)
2568                                 break;
2569                 }
2570
2571                 if (&mapping->list == &bo_va->invalids)
2572                         return -ENOENT;
2573         }
2574
2575         list_del(&mapping->list);
2576         amdgpu_vm_it_remove(mapping, &vm->va);
2577         mapping->bo_va = NULL;
2578         trace_amdgpu_vm_bo_unmap(bo_va, mapping);
2579
2580         if (valid)
2581                 list_add(&mapping->list, &vm->freed);
2582         else
2583                 amdgpu_vm_free_mapping(adev, vm, mapping,
2584                                        bo_va->last_pt_update);
2585
2586         return 0;
2587 }
2588
2589 /**
2590  * amdgpu_vm_bo_clear_mappings - remove all mappings in a specific range
2591  *
2592  * @adev: amdgpu_device pointer
2593  * @vm: VM structure to use
2594  * @saddr: start of the range
2595  * @size: size of the range
2596  *
2597  * Remove all mappings in a range, split them as appropriate.
2598  *
2599  * Returns:
2600  * 0 for success, error for failure.
2601  */
2602 int amdgpu_vm_bo_clear_mappings(struct amdgpu_device *adev,
2603                                 struct amdgpu_vm *vm,
2604                                 uint64_t saddr, uint64_t size)
2605 {
2606         struct amdgpu_bo_va_mapping *before, *after, *tmp, *next;
2607         LIST_HEAD(removed);
2608         uint64_t eaddr;
2609
2610         eaddr = saddr + size - 1;
2611         saddr /= AMDGPU_GPU_PAGE_SIZE;
2612         eaddr /= AMDGPU_GPU_PAGE_SIZE;
2613
2614         /* Allocate all the needed memory */
2615         before = kzalloc(sizeof(*before), GFP_KERNEL);
2616         if (!before)
2617                 return -ENOMEM;
2618         INIT_LIST_HEAD(&before->list);
2619
2620         after = kzalloc(sizeof(*after), GFP_KERNEL);
2621         if (!after) {
2622                 kfree(before);
2623                 return -ENOMEM;
2624         }
2625         INIT_LIST_HEAD(&after->list);
2626
2627         /* Now gather all removed mappings */
2628         tmp = amdgpu_vm_it_iter_first(&vm->va, saddr, eaddr);
2629         while (tmp) {
2630                 /* Remember mapping split at the start */
2631                 if (tmp->start < saddr) {
2632                         before->start = tmp->start;
2633                         before->last = saddr - 1;
2634                         before->offset = tmp->offset;
2635                         before->flags = tmp->flags;
2636                         before->bo_va = tmp->bo_va;
2637                         list_add(&before->list, &tmp->bo_va->invalids);
2638                 }
2639
2640                 /* Remember mapping split at the end */
2641                 if (tmp->last > eaddr) {
2642                         after->start = eaddr + 1;
2643                         after->last = tmp->last;
2644                         after->offset = tmp->offset;
2645                         after->offset += after->start - tmp->start;
2646                         after->flags = tmp->flags;
2647                         after->bo_va = tmp->bo_va;
2648                         list_add(&after->list, &tmp->bo_va->invalids);
2649                 }
2650
2651                 list_del(&tmp->list);
2652                 list_add(&tmp->list, &removed);
2653
2654                 tmp = amdgpu_vm_it_iter_next(tmp, saddr, eaddr);
2655         }
2656
2657         /* And free them up */
2658         list_for_each_entry_safe(tmp, next, &removed, list) {
2659                 amdgpu_vm_it_remove(tmp, &vm->va);
2660                 list_del(&tmp->list);
2661
2662                 if (tmp->start < saddr)
2663                     tmp->start = saddr;
2664                 if (tmp->last > eaddr)
2665                     tmp->last = eaddr;
2666
2667                 tmp->bo_va = NULL;
2668                 list_add(&tmp->list, &vm->freed);
2669                 trace_amdgpu_vm_bo_unmap(NULL, tmp);
2670         }
2671
2672         /* Insert partial mapping before the range */
2673         if (!list_empty(&before->list)) {
2674                 amdgpu_vm_it_insert(before, &vm->va);
2675                 if (before->flags & AMDGPU_PTE_PRT)
2676                         amdgpu_vm_prt_get(adev);
2677         } else {
2678                 kfree(before);
2679         }
2680
2681         /* Insert partial mapping after the range */
2682         if (!list_empty(&after->list)) {
2683                 amdgpu_vm_it_insert(after, &vm->va);
2684                 if (after->flags & AMDGPU_PTE_PRT)
2685                         amdgpu_vm_prt_get(adev);
2686         } else {
2687                 kfree(after);
2688         }
2689
2690         return 0;
2691 }
2692
2693 /**
2694  * amdgpu_vm_bo_lookup_mapping - find mapping by address
2695  *
2696  * @vm: the requested VM
2697  * @addr: the address
2698  *
2699  * Find a mapping by it's address.
2700  *
2701  * Returns:
2702  * The amdgpu_bo_va_mapping matching for addr or NULL
2703  *
2704  */
2705 struct amdgpu_bo_va_mapping *amdgpu_vm_bo_lookup_mapping(struct amdgpu_vm *vm,
2706                                                          uint64_t addr)
2707 {
2708         return amdgpu_vm_it_iter_first(&vm->va, addr, addr);
2709 }
2710
2711 /**
2712  * amdgpu_vm_bo_trace_cs - trace all reserved mappings
2713  *
2714  * @vm: the requested vm
2715  * @ticket: CS ticket
2716  *
2717  * Trace all mappings of BOs reserved during a command submission.
2718  */
2719 void amdgpu_vm_bo_trace_cs(struct amdgpu_vm *vm, struct ww_acquire_ctx *ticket)
2720 {
2721         struct amdgpu_bo_va_mapping *mapping;
2722
2723         if (!trace_amdgpu_vm_bo_cs_enabled())
2724                 return;
2725
2726         for (mapping = amdgpu_vm_it_iter_first(&vm->va, 0, U64_MAX); mapping;
2727              mapping = amdgpu_vm_it_iter_next(mapping, 0, U64_MAX)) {
2728                 if (mapping->bo_va && mapping->bo_va->base.bo) {
2729                         struct amdgpu_bo *bo;
2730
2731                         bo = mapping->bo_va->base.bo;
2732                         if (READ_ONCE(bo->tbo.resv->lock.ctx) != ticket)
2733                                 continue;
2734                 }
2735
2736                 trace_amdgpu_vm_bo_cs(mapping);
2737         }
2738 }
2739
2740 /**
2741  * amdgpu_vm_bo_rmv - remove a bo to a specific vm
2742  *
2743  * @adev: amdgpu_device pointer
2744  * @bo_va: requested bo_va
2745  *
2746  * Remove @bo_va->bo from the requested vm.
2747  *
2748  * Object have to be reserved!
2749  */
2750 void amdgpu_vm_bo_rmv(struct amdgpu_device *adev,
2751                       struct amdgpu_bo_va *bo_va)
2752 {
2753         struct amdgpu_bo_va_mapping *mapping, *next;
2754         struct amdgpu_bo *bo = bo_va->base.bo;
2755         struct amdgpu_vm *vm = bo_va->base.vm;
2756         struct amdgpu_vm_bo_base **base;
2757
2758         if (bo) {
2759                 if (bo->tbo.resv == vm->root.base.bo->tbo.resv)
2760                         vm->bulk_moveable = false;
2761
2762                 for (base = &bo_va->base.bo->vm_bo; *base;
2763                      base = &(*base)->next) {
2764                         if (*base != &bo_va->base)
2765                                 continue;
2766
2767                         *base = bo_va->base.next;
2768                         break;
2769                 }
2770         }
2771
2772         spin_lock(&vm->invalidated_lock);
2773         list_del(&bo_va->base.vm_status);
2774         spin_unlock(&vm->invalidated_lock);
2775
2776         list_for_each_entry_safe(mapping, next, &bo_va->valids, list) {
2777                 list_del(&mapping->list);
2778                 amdgpu_vm_it_remove(mapping, &vm->va);
2779                 mapping->bo_va = NULL;
2780                 trace_amdgpu_vm_bo_unmap(bo_va, mapping);
2781                 list_add(&mapping->list, &vm->freed);
2782         }
2783         list_for_each_entry_safe(mapping, next, &bo_va->invalids, list) {
2784                 list_del(&mapping->list);
2785                 amdgpu_vm_it_remove(mapping, &vm->va);
2786                 amdgpu_vm_free_mapping(adev, vm, mapping,
2787                                        bo_va->last_pt_update);
2788         }
2789
2790         dma_fence_put(bo_va->last_pt_update);
2791         kfree(bo_va);
2792 }
2793
2794 /**
2795  * amdgpu_vm_bo_invalidate - mark the bo as invalid
2796  *
2797  * @adev: amdgpu_device pointer
2798  * @bo: amdgpu buffer object
2799  * @evicted: is the BO evicted
2800  *
2801  * Mark @bo as invalid.
2802  */
2803 void amdgpu_vm_bo_invalidate(struct amdgpu_device *adev,
2804                              struct amdgpu_bo *bo, bool evicted)
2805 {
2806         struct amdgpu_vm_bo_base *bo_base;
2807
2808         /* shadow bo doesn't have bo base, its validation needs its parent */
2809         if (bo->parent && bo->parent->shadow == bo)
2810                 bo = bo->parent;
2811
2812         for (bo_base = bo->vm_bo; bo_base; bo_base = bo_base->next) {
2813                 struct amdgpu_vm *vm = bo_base->vm;
2814
2815                 if (evicted && bo->tbo.resv == vm->root.base.bo->tbo.resv) {
2816                         amdgpu_vm_bo_evicted(bo_base);
2817                         continue;
2818                 }
2819
2820                 if (bo_base->moved)
2821                         continue;
2822                 bo_base->moved = true;
2823
2824                 if (bo->tbo.type == ttm_bo_type_kernel)
2825                         amdgpu_vm_bo_relocated(bo_base);
2826                 else if (bo->tbo.resv == vm->root.base.bo->tbo.resv)
2827                         amdgpu_vm_bo_moved(bo_base);
2828                 else
2829                         amdgpu_vm_bo_invalidated(bo_base);
2830         }
2831 }
2832
2833 /**
2834  * amdgpu_vm_get_block_size - calculate VM page table size as power of two
2835  *
2836  * @vm_size: VM size
2837  *
2838  * Returns:
2839  * VM page table as power of two
2840  */
2841 static uint32_t amdgpu_vm_get_block_size(uint64_t vm_size)
2842 {
2843         /* Total bits covered by PD + PTs */
2844         unsigned bits = ilog2(vm_size) + 18;
2845
2846         /* Make sure the PD is 4K in size up to 8GB address space.
2847            Above that split equal between PD and PTs */
2848         if (vm_size <= 8)
2849                 return (bits - 9);
2850         else
2851                 return ((bits + 3) / 2);
2852 }
2853
2854 /**
2855  * amdgpu_vm_adjust_size - adjust vm size, block size and fragment size
2856  *
2857  * @adev: amdgpu_device pointer
2858  * @min_vm_size: the minimum vm size in GB if it's set auto
2859  * @fragment_size_default: Default PTE fragment size
2860  * @max_level: max VMPT level
2861  * @max_bits: max address space size in bits
2862  *
2863  */
2864 void amdgpu_vm_adjust_size(struct amdgpu_device *adev, uint32_t min_vm_size,
2865                            uint32_t fragment_size_default, unsigned max_level,
2866                            unsigned max_bits)
2867 {
2868         unsigned int max_size = 1 << (max_bits - 30);
2869         unsigned int vm_size;
2870         uint64_t tmp;
2871
2872         /* adjust vm size first */
2873         if (amdgpu_vm_size != -1) {
2874                 vm_size = amdgpu_vm_size;
2875                 if (vm_size > max_size) {
2876                         dev_warn(adev->dev, "VM size (%d) too large, max is %u GB\n",
2877                                  amdgpu_vm_size, max_size);
2878                         vm_size = max_size;
2879                 }
2880         } else {
2881                 struct sysinfo si;
2882                 unsigned int phys_ram_gb;
2883
2884                 /* Optimal VM size depends on the amount of physical
2885                  * RAM available. Underlying requirements and
2886                  * assumptions:
2887                  *
2888                  *  - Need to map system memory and VRAM from all GPUs
2889                  *     - VRAM from other GPUs not known here
2890                  *     - Assume VRAM <= system memory
2891                  *  - On GFX8 and older, VM space can be segmented for
2892                  *    different MTYPEs
2893                  *  - Need to allow room for fragmentation, guard pages etc.
2894                  *
2895                  * This adds up to a rough guess of system memory x3.
2896                  * Round up to power of two to maximize the available
2897                  * VM size with the given page table size.
2898                  */
2899                 si_meminfo(&si);
2900                 phys_ram_gb = ((uint64_t)si.totalram * si.mem_unit +
2901                                (1 << 30) - 1) >> 30;
2902                 vm_size = roundup_pow_of_two(
2903                         min(max(phys_ram_gb * 3, min_vm_size), max_size));
2904         }
2905
2906         adev->vm_manager.max_pfn = (uint64_t)vm_size << 18;
2907
2908         tmp = roundup_pow_of_two(adev->vm_manager.max_pfn);
2909         if (amdgpu_vm_block_size != -1)
2910                 tmp >>= amdgpu_vm_block_size - 9;
2911         tmp = DIV_ROUND_UP(fls64(tmp) - 1, 9) - 1;
2912         adev->vm_manager.num_level = min(max_level, (unsigned)tmp);
2913         switch (adev->vm_manager.num_level) {
2914         case 3:
2915                 adev->vm_manager.root_level = AMDGPU_VM_PDB2;
2916                 break;
2917         case 2:
2918                 adev->vm_manager.root_level = AMDGPU_VM_PDB1;
2919                 break;
2920         case 1:
2921                 adev->vm_manager.root_level = AMDGPU_VM_PDB0;
2922                 break;
2923         default:
2924                 dev_err(adev->dev, "VMPT only supports 2~4+1 levels\n");
2925         }
2926         /* block size depends on vm size and hw setup*/
2927         if (amdgpu_vm_block_size != -1)
2928                 adev->vm_manager.block_size =
2929                         min((unsigned)amdgpu_vm_block_size, max_bits
2930                             - AMDGPU_GPU_PAGE_SHIFT
2931                             - 9 * adev->vm_manager.num_level);
2932         else if (adev->vm_manager.num_level > 1)
2933                 adev->vm_manager.block_size = 9;
2934         else
2935                 adev->vm_manager.block_size = amdgpu_vm_get_block_size(tmp);
2936
2937         if (amdgpu_vm_fragment_size == -1)
2938                 adev->vm_manager.fragment_size = fragment_size_default;
2939         else
2940                 adev->vm_manager.fragment_size = amdgpu_vm_fragment_size;
2941
2942         DRM_INFO("vm size is %u GB, %u levels, block size is %u-bit, fragment size is %u-bit\n",
2943                  vm_size, adev->vm_manager.num_level + 1,
2944                  adev->vm_manager.block_size,
2945                  adev->vm_manager.fragment_size);
2946 }
2947
2948 static struct amdgpu_retryfault_hashtable *init_fault_hash(void)
2949 {
2950         struct amdgpu_retryfault_hashtable *fault_hash;
2951
2952         fault_hash = kmalloc(sizeof(*fault_hash), GFP_KERNEL);
2953         if (!fault_hash)
2954                 return fault_hash;
2955
2956         INIT_CHASH_TABLE(fault_hash->hash,
2957                         AMDGPU_PAGEFAULT_HASH_BITS, 8, 0);
2958         spin_lock_init(&fault_hash->lock);
2959         fault_hash->count = 0;
2960
2961         return fault_hash;
2962 }
2963
2964 /**
2965  * amdgpu_vm_init - initialize a vm instance
2966  *
2967  * @adev: amdgpu_device pointer
2968  * @vm: requested vm
2969  * @vm_context: Indicates if it GFX or Compute context
2970  * @pasid: Process address space identifier
2971  *
2972  * Init @vm fields.
2973  *
2974  * Returns:
2975  * 0 for success, error for failure.
2976  */
2977 int amdgpu_vm_init(struct amdgpu_device *adev, struct amdgpu_vm *vm,
2978                    int vm_context, unsigned int pasid)
2979 {
2980         struct amdgpu_bo_param bp;
2981         struct amdgpu_bo *root;
2982         int r, i;
2983
2984         vm->va = RB_ROOT_CACHED;
2985         for (i = 0; i < AMDGPU_MAX_VMHUBS; i++)
2986                 vm->reserved_vmid[i] = NULL;
2987         INIT_LIST_HEAD(&vm->evicted);
2988         INIT_LIST_HEAD(&vm->relocated);
2989         INIT_LIST_HEAD(&vm->moved);
2990         INIT_LIST_HEAD(&vm->idle);
2991         INIT_LIST_HEAD(&vm->invalidated);
2992         spin_lock_init(&vm->invalidated_lock);
2993         INIT_LIST_HEAD(&vm->freed);
2994
2995         /* create scheduler entity for page table updates */
2996         r = drm_sched_entity_init(&vm->entity, adev->vm_manager.vm_pte_rqs,
2997                                   adev->vm_manager.vm_pte_num_rqs, NULL);
2998         if (r)
2999                 return r;
3000
3001         vm->pte_support_ats = false;
3002
3003         if (vm_context == AMDGPU_VM_CONTEXT_COMPUTE) {
3004                 vm->use_cpu_for_update = !!(adev->vm_manager.vm_update_mode &
3005                                                 AMDGPU_VM_USE_CPU_FOR_COMPUTE);
3006
3007                 if (adev->asic_type == CHIP_RAVEN)
3008                         vm->pte_support_ats = true;
3009         } else {
3010                 vm->use_cpu_for_update = !!(adev->vm_manager.vm_update_mode &
3011                                                 AMDGPU_VM_USE_CPU_FOR_GFX);
3012         }
3013         DRM_DEBUG_DRIVER("VM update mode is %s\n",
3014                          vm->use_cpu_for_update ? "CPU" : "SDMA");
3015         WARN_ONCE((vm->use_cpu_for_update && !amdgpu_gmc_vram_full_visible(&adev->gmc)),
3016                   "CPU update of VM recommended only for large BAR system\n");
3017         vm->last_update = NULL;
3018
3019         amdgpu_vm_bo_param(adev, vm, adev->vm_manager.root_level, &bp);
3020         if (vm_context == AMDGPU_VM_CONTEXT_COMPUTE)
3021                 bp.flags &= ~AMDGPU_GEM_CREATE_SHADOW;
3022         r = amdgpu_bo_create(adev, &bp, &root);
3023         if (r)
3024                 goto error_free_sched_entity;
3025
3026         r = amdgpu_bo_reserve(root, true);
3027         if (r)
3028                 goto error_free_root;
3029
3030         r = reservation_object_reserve_shared(root->tbo.resv, 1);
3031         if (r)
3032                 goto error_unreserve;
3033
3034         amdgpu_vm_bo_base_init(&vm->root.base, vm, root);
3035
3036         r = amdgpu_vm_clear_bo(adev, vm, root,
3037                                adev->vm_manager.root_level,
3038                                vm->pte_support_ats);
3039         if (r)
3040                 goto error_unreserve;
3041
3042         amdgpu_bo_unreserve(vm->root.base.bo);
3043
3044         if (pasid) {
3045                 unsigned long flags;
3046
3047                 spin_lock_irqsave(&adev->vm_manager.pasid_lock, flags);
3048                 r = idr_alloc(&adev->vm_manager.pasid_idr, vm, pasid, pasid + 1,
3049                               GFP_ATOMIC);
3050                 spin_unlock_irqrestore(&adev->vm_manager.pasid_lock, flags);
3051                 if (r < 0)
3052                         goto error_free_root;
3053
3054                 vm->pasid = pasid;
3055         }
3056
3057         vm->fault_hash = init_fault_hash();
3058         if (!vm->fault_hash) {
3059                 r = -ENOMEM;
3060                 goto error_free_root;
3061         }
3062
3063         INIT_KFIFO(vm->faults);
3064
3065         return 0;
3066
3067 error_unreserve:
3068         amdgpu_bo_unreserve(vm->root.base.bo);
3069
3070 error_free_root:
3071         amdgpu_bo_unref(&vm->root.base.bo->shadow);
3072         amdgpu_bo_unref(&vm->root.base.bo);
3073         vm->root.base.bo = NULL;
3074
3075 error_free_sched_entity:
3076         drm_sched_entity_destroy(&vm->entity);
3077
3078         return r;
3079 }
3080
3081 /**
3082  * amdgpu_vm_make_compute - Turn a GFX VM into a compute VM
3083  *
3084  * @adev: amdgpu_device pointer
3085  * @vm: requested vm
3086  *
3087  * This only works on GFX VMs that don't have any BOs added and no
3088  * page tables allocated yet.
3089  *
3090  * Changes the following VM parameters:
3091  * - use_cpu_for_update
3092  * - pte_supports_ats
3093  * - pasid (old PASID is released, because compute manages its own PASIDs)
3094  *
3095  * Reinitializes the page directory to reflect the changed ATS
3096  * setting.
3097  *
3098  * Returns:
3099  * 0 for success, -errno for errors.
3100  */
3101 int amdgpu_vm_make_compute(struct amdgpu_device *adev, struct amdgpu_vm *vm, unsigned int pasid)
3102 {
3103         bool pte_support_ats = (adev->asic_type == CHIP_RAVEN);
3104         int r;
3105
3106         r = amdgpu_bo_reserve(vm->root.base.bo, true);
3107         if (r)
3108                 return r;
3109
3110         /* Sanity checks */
3111         if (!RB_EMPTY_ROOT(&vm->va.rb_root) || vm->root.entries) {
3112                 r = -EINVAL;
3113                 goto unreserve_bo;
3114         }
3115
3116         if (pasid) {
3117                 unsigned long flags;
3118
3119                 spin_lock_irqsave(&adev->vm_manager.pasid_lock, flags);
3120                 r = idr_alloc(&adev->vm_manager.pasid_idr, vm, pasid, pasid + 1,
3121                               GFP_ATOMIC);
3122                 spin_unlock_irqrestore(&adev->vm_manager.pasid_lock, flags);
3123
3124                 if (r == -ENOSPC)
3125                         goto unreserve_bo;
3126                 r = 0;
3127         }
3128
3129         /* Check if PD needs to be reinitialized and do it before
3130          * changing any other state, in case it fails.
3131          */
3132         if (pte_support_ats != vm->pte_support_ats) {
3133                 r = amdgpu_vm_clear_bo(adev, vm, vm->root.base.bo,
3134                                adev->vm_manager.root_level,
3135                                pte_support_ats);
3136                 if (r)
3137                         goto free_idr;
3138         }
3139
3140         /* Update VM state */
3141         vm->use_cpu_for_update = !!(adev->vm_manager.vm_update_mode &
3142                                     AMDGPU_VM_USE_CPU_FOR_COMPUTE);
3143         vm->pte_support_ats = pte_support_ats;
3144         DRM_DEBUG_DRIVER("VM update mode is %s\n",
3145                          vm->use_cpu_for_update ? "CPU" : "SDMA");
3146         WARN_ONCE((vm->use_cpu_for_update && !amdgpu_gmc_vram_full_visible(&adev->gmc)),
3147                   "CPU update of VM recommended only for large BAR system\n");
3148
3149         if (vm->pasid) {
3150                 unsigned long flags;
3151
3152                 spin_lock_irqsave(&adev->vm_manager.pasid_lock, flags);
3153                 idr_remove(&adev->vm_manager.pasid_idr, vm->pasid);
3154                 spin_unlock_irqrestore(&adev->vm_manager.pasid_lock, flags);
3155
3156                 /* Free the original amdgpu allocated pasid
3157                  * Will be replaced with kfd allocated pasid
3158                  */
3159                 amdgpu_pasid_free(vm->pasid);
3160                 vm->pasid = 0;
3161         }
3162
3163         /* Free the shadow bo for compute VM */
3164         amdgpu_bo_unref(&vm->root.base.bo->shadow);
3165
3166         if (pasid)
3167                 vm->pasid = pasid;
3168
3169         goto unreserve_bo;
3170
3171 free_idr:
3172         if (pasid) {
3173                 unsigned long flags;
3174
3175                 spin_lock_irqsave(&adev->vm_manager.pasid_lock, flags);
3176                 idr_remove(&adev->vm_manager.pasid_idr, pasid);
3177                 spin_unlock_irqrestore(&adev->vm_manager.pasid_lock, flags);
3178         }
3179 unreserve_bo:
3180         amdgpu_bo_unreserve(vm->root.base.bo);
3181         return r;
3182 }
3183
3184 /**
3185  * amdgpu_vm_release_compute - release a compute vm
3186  * @adev: amdgpu_device pointer
3187  * @vm: a vm turned into compute vm by calling amdgpu_vm_make_compute
3188  *
3189  * This is a correspondant of amdgpu_vm_make_compute. It decouples compute
3190  * pasid from vm. Compute should stop use of vm after this call.
3191  */
3192 void amdgpu_vm_release_compute(struct amdgpu_device *adev, struct amdgpu_vm *vm)
3193 {
3194         if (vm->pasid) {
3195                 unsigned long flags;
3196
3197                 spin_lock_irqsave(&adev->vm_manager.pasid_lock, flags);
3198                 idr_remove(&adev->vm_manager.pasid_idr, vm->pasid);
3199                 spin_unlock_irqrestore(&adev->vm_manager.pasid_lock, flags);
3200         }
3201         vm->pasid = 0;
3202 }
3203
3204 /**
3205  * amdgpu_vm_fini - tear down a vm instance
3206  *
3207  * @adev: amdgpu_device pointer
3208  * @vm: requested vm
3209  *
3210  * Tear down @vm.
3211  * Unbind the VM and remove all bos from the vm bo list
3212  */
3213 void amdgpu_vm_fini(struct amdgpu_device *adev, struct amdgpu_vm *vm)
3214 {
3215         struct amdgpu_bo_va_mapping *mapping, *tmp;
3216         bool prt_fini_needed = !!adev->gmc.gmc_funcs->set_prt;
3217         struct amdgpu_bo *root;
3218         u64 fault;
3219         int i, r;
3220
3221         amdgpu_amdkfd_gpuvm_destroy_cb(adev, vm);
3222
3223         /* Clear pending page faults from IH when the VM is destroyed */
3224         while (kfifo_get(&vm->faults, &fault))
3225                 amdgpu_vm_clear_fault(vm->fault_hash, fault);
3226
3227         if (vm->pasid) {
3228                 unsigned long flags;
3229
3230                 spin_lock_irqsave(&adev->vm_manager.pasid_lock, flags);
3231                 idr_remove(&adev->vm_manager.pasid_idr, vm->pasid);
3232                 spin_unlock_irqrestore(&adev->vm_manager.pasid_lock, flags);
3233         }
3234
3235         kfree(vm->fault_hash);
3236         vm->fault_hash = NULL;
3237
3238         drm_sched_entity_destroy(&vm->entity);
3239
3240         if (!RB_EMPTY_ROOT(&vm->va.rb_root)) {
3241                 dev_err(adev->dev, "still active bo inside vm\n");
3242         }
3243         rbtree_postorder_for_each_entry_safe(mapping, tmp,
3244                                              &vm->va.rb_root, rb) {
3245                 /* Don't remove the mapping here, we don't want to trigger a
3246                  * rebalance and the tree is about to be destroyed anyway.
3247                  */
3248                 list_del(&mapping->list);
3249                 kfree(mapping);
3250         }
3251         list_for_each_entry_safe(mapping, tmp, &vm->freed, list) {
3252                 if (mapping->flags & AMDGPU_PTE_PRT && prt_fini_needed) {
3253                         amdgpu_vm_prt_fini(adev, vm);
3254                         prt_fini_needed = false;
3255                 }
3256
3257                 list_del(&mapping->list);
3258                 amdgpu_vm_free_mapping(adev, vm, mapping, NULL);
3259         }
3260
3261         root = amdgpu_bo_ref(vm->root.base.bo);
3262         r = amdgpu_bo_reserve(root, true);
3263         if (r) {
3264                 dev_err(adev->dev, "Leaking page tables because BO reservation failed\n");
3265         } else {
3266                 amdgpu_vm_free_pts(adev, vm);
3267                 amdgpu_bo_unreserve(root);
3268         }
3269         amdgpu_bo_unref(&root);
3270         dma_fence_put(vm->last_update);
3271         for (i = 0; i < AMDGPU_MAX_VMHUBS; i++)
3272                 amdgpu_vmid_free_reserved(adev, vm, i);
3273 }
3274
3275 /**
3276  * amdgpu_vm_manager_init - init the VM manager
3277  *
3278  * @adev: amdgpu_device pointer
3279  *
3280  * Initialize the VM manager structures
3281  */
3282 void amdgpu_vm_manager_init(struct amdgpu_device *adev)
3283 {
3284         unsigned i;
3285
3286         amdgpu_vmid_mgr_init(adev);
3287
3288         adev->vm_manager.fence_context =
3289                 dma_fence_context_alloc(AMDGPU_MAX_RINGS);
3290         for (i = 0; i < AMDGPU_MAX_RINGS; ++i)
3291                 adev->vm_manager.seqno[i] = 0;
3292
3293         spin_lock_init(&adev->vm_manager.prt_lock);
3294         atomic_set(&adev->vm_manager.num_prt_users, 0);
3295
3296         /* If not overridden by the user, by default, only in large BAR systems
3297          * Compute VM tables will be updated by CPU
3298          */
3299 #ifdef CONFIG_X86_64
3300         if (amdgpu_vm_update_mode == -1) {
3301                 if (amdgpu_gmc_vram_full_visible(&adev->gmc))
3302                         adev->vm_manager.vm_update_mode =
3303                                 AMDGPU_VM_USE_CPU_FOR_COMPUTE;
3304                 else
3305                         adev->vm_manager.vm_update_mode = 0;
3306         } else
3307                 adev->vm_manager.vm_update_mode = amdgpu_vm_update_mode;
3308 #else
3309         adev->vm_manager.vm_update_mode = 0;
3310 #endif
3311
3312         idr_init(&adev->vm_manager.pasid_idr);
3313         spin_lock_init(&adev->vm_manager.pasid_lock);
3314 }
3315
3316 /**
3317  * amdgpu_vm_manager_fini - cleanup VM manager
3318  *
3319  * @adev: amdgpu_device pointer
3320  *
3321  * Cleanup the VM manager and free resources.
3322  */
3323 void amdgpu_vm_manager_fini(struct amdgpu_device *adev)
3324 {
3325         WARN_ON(!idr_is_empty(&adev->vm_manager.pasid_idr));
3326         idr_destroy(&adev->vm_manager.pasid_idr);
3327
3328         amdgpu_vmid_mgr_fini(adev);
3329 }
3330
3331 /**
3332  * amdgpu_vm_ioctl - Manages VMID reservation for vm hubs.
3333  *
3334  * @dev: drm device pointer
3335  * @data: drm_amdgpu_vm
3336  * @filp: drm file pointer
3337  *
3338  * Returns:
3339  * 0 for success, -errno for errors.
3340  */
3341 int amdgpu_vm_ioctl(struct drm_device *dev, void *data, struct drm_file *filp)
3342 {
3343         union drm_amdgpu_vm *args = data;
3344         struct amdgpu_device *adev = dev->dev_private;
3345         struct amdgpu_fpriv *fpriv = filp->driver_priv;
3346         int r;
3347
3348         switch (args->in.op) {
3349         case AMDGPU_VM_OP_RESERVE_VMID:
3350                 /* current, we only have requirement to reserve vmid from gfxhub */
3351                 r = amdgpu_vmid_alloc_reserved(adev, &fpriv->vm, AMDGPU_GFXHUB);
3352                 if (r)
3353                         return r;
3354                 break;
3355         case AMDGPU_VM_OP_UNRESERVE_VMID:
3356                 amdgpu_vmid_free_reserved(adev, &fpriv->vm, AMDGPU_GFXHUB);
3357                 break;
3358         default:
3359                 return -EINVAL;
3360         }
3361
3362         return 0;
3363 }
3364
3365 /**
3366  * amdgpu_vm_get_task_info - Extracts task info for a PASID.
3367  *
3368  * @adev: drm device pointer
3369  * @pasid: PASID identifier for VM
3370  * @task_info: task_info to fill.
3371  */
3372 void amdgpu_vm_get_task_info(struct amdgpu_device *adev, unsigned int pasid,
3373                          struct amdgpu_task_info *task_info)
3374 {
3375         struct amdgpu_vm *vm;
3376         unsigned long flags;
3377
3378         spin_lock_irqsave(&adev->vm_manager.pasid_lock, flags);
3379
3380         vm = idr_find(&adev->vm_manager.pasid_idr, pasid);
3381         if (vm)
3382                 *task_info = vm->task_info;
3383
3384         spin_unlock_irqrestore(&adev->vm_manager.pasid_lock, flags);
3385 }
3386
3387 /**
3388  * amdgpu_vm_set_task_info - Sets VMs task info.
3389  *
3390  * @vm: vm for which to set the info
3391  */
3392 void amdgpu_vm_set_task_info(struct amdgpu_vm *vm)
3393 {
3394         if (!vm->task_info.pid) {
3395                 vm->task_info.pid = current->pid;
3396                 get_task_comm(vm->task_info.task_name, current);
3397
3398                 if (current->group_leader->mm == current->mm) {
3399                         vm->task_info.tgid = current->group_leader->pid;
3400                         get_task_comm(vm->task_info.process_name, current->group_leader);
3401                 }
3402         }
3403 }
3404
3405 /**
3406  * amdgpu_vm_add_fault - Add a page fault record to fault hash table
3407  *
3408  * @fault_hash: fault hash table
3409  * @key: 64-bit encoding of PASID and address
3410  *
3411  * This should be called when a retry page fault interrupt is
3412  * received. If this is a new page fault, it will be added to a hash
3413  * table. The return value indicates whether this is a new fault, or
3414  * a fault that was already known and is already being handled.
3415  *
3416  * If there are too many pending page faults, this will fail. Retry
3417  * interrupts should be ignored in this case until there is enough
3418  * free space.
3419  *
3420  * Returns 0 if the fault was added, 1 if the fault was already known,
3421  * -ENOSPC if there are too many pending faults.
3422  */
3423 int amdgpu_vm_add_fault(struct amdgpu_retryfault_hashtable *fault_hash, u64 key)
3424 {
3425         unsigned long flags;
3426         int r = -ENOSPC;
3427
3428         if (WARN_ON_ONCE(!fault_hash))
3429                 /* Should be allocated in amdgpu_vm_init
3430                  */
3431                 return r;
3432
3433         spin_lock_irqsave(&fault_hash->lock, flags);
3434
3435         /* Only let the hash table fill up to 50% for best performance */
3436         if (fault_hash->count >= (1 << (AMDGPU_PAGEFAULT_HASH_BITS-1)))
3437                 goto unlock_out;
3438
3439         r = chash_table_copy_in(&fault_hash->hash, key, NULL);
3440         if (!r)
3441                 fault_hash->count++;
3442
3443         /* chash_table_copy_in should never fail unless we're losing count */
3444         WARN_ON_ONCE(r < 0);
3445
3446 unlock_out:
3447         spin_unlock_irqrestore(&fault_hash->lock, flags);
3448         return r;
3449 }
3450
3451 /**
3452  * amdgpu_vm_clear_fault - Remove a page fault record
3453  *
3454  * @fault_hash: fault hash table
3455  * @key: 64-bit encoding of PASID and address
3456  *
3457  * This should be called when a page fault has been handled. Any
3458  * future interrupt with this key will be processed as a new
3459  * page fault.
3460  */
3461 void amdgpu_vm_clear_fault(struct amdgpu_retryfault_hashtable *fault_hash, u64 key)
3462 {
3463         unsigned long flags;
3464         int r;
3465
3466         if (!fault_hash)
3467                 return;
3468
3469         spin_lock_irqsave(&fault_hash->lock, flags);
3470
3471         r = chash_table_remove(&fault_hash->hash, key, NULL);
3472         if (!WARN_ON_ONCE(r < 0)) {
3473                 fault_hash->count--;
3474                 WARN_ON_ONCE(fault_hash->count < 0);
3475         }
3476
3477         spin_unlock_irqrestore(&fault_hash->lock, flags);
3478 }
This page took 0.246144 seconds and 4 git commands to generate.