1 /*
2  * Copyright (C) 2017 Etnaviv Project
3  *
4  * This program is free software; you can redistribute it and/or modify it
5  * under the terms of the GNU General Public License version 2 as published by
6  * the Free Software Foundation.
7  *
8  * This program is distributed in the hope that it will be useful, but WITHOUT
9  * ANY WARRANTY; without even the implied warranty of MERCHANTABILITY or
10  * FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the GNU General Public License for
11  * more details.
12  *
13  * You should have received a copy of the GNU General Public License along with
14  * this program.  If not, see <http://www.gnu.org/licenses/>.
15  */
16 
17 #include <drm/drm_mm.h>
18 
19 #include "etnaviv_cmdbuf.h"
20 #include "etnaviv_gpu.h"
21 #include "etnaviv_mmu.h"
22 
23 #define SUBALLOC_SIZE		SZ_256K
24 #define SUBALLOC_GRANULE	SZ_4K
25 #define SUBALLOC_GRANULES	(SUBALLOC_SIZE / SUBALLOC_GRANULE)
26 
27 struct etnaviv_cmdbuf_suballoc {
28 	/* suballocated dma buffer properties */
29 	struct etnaviv_gpu *gpu;
30 	void *vaddr;
31 	dma_addr_t paddr;
32 
33 	/* GPU mapping */
34 	u32 iova;
35 	struct drm_mm_node vram_node; /* only used on MMUv2 */
36 
37 	/* allocation management */
38 	struct mutex lock;
39 	DECLARE_BITMAP(granule_map, SUBALLOC_GRANULES);
40 	int free_space;
41 	wait_queue_head_t free_event;
42 };
43 
44 struct etnaviv_cmdbuf_suballoc *
45 etnaviv_cmdbuf_suballoc_new(struct etnaviv_gpu * gpu)
46 {
47 	struct etnaviv_cmdbuf_suballoc *suballoc;
48 	int ret;
49 
50 	suballoc = kzalloc(sizeof(*suballoc), GFP_KERNEL);
51 	if (!suballoc)
52 		return ERR_PTR(-ENOMEM);
53 
54 	suballoc->gpu = gpu;
55 	mutex_init(&suballoc->lock);
56 	init_waitqueue_head(&suballoc->free_event);
57 
58 	suballoc->vaddr = dma_alloc_wc(gpu->dev, SUBALLOC_SIZE,
59 				       &suballoc->paddr, GFP_KERNEL);
60 	if (!suballoc->vaddr)
61 		goto free_suballoc;
62 
63 	ret = etnaviv_iommu_get_suballoc_va(gpu, suballoc->paddr,
64 					    &suballoc->vram_node, SUBALLOC_SIZE,
65 					    &suballoc->iova);
66 	if (ret)
67 		goto free_dma;
68 
69 	return suballoc;
70 
71 free_dma:
72 	dma_free_wc(gpu->dev, SUBALLOC_SIZE, suballoc->vaddr, suballoc->paddr);
73 free_suballoc:
74 	kfree(suballoc);
75 
76 	return NULL;
77 }
78 
79 void etnaviv_cmdbuf_suballoc_destroy(struct etnaviv_cmdbuf_suballoc *suballoc)
80 {
81 	etnaviv_iommu_put_suballoc_va(suballoc->gpu, &suballoc->vram_node,
82 				      SUBALLOC_SIZE, suballoc->iova);
83 	dma_free_wc(suballoc->gpu->dev, SUBALLOC_SIZE, suballoc->vaddr,
84 		    suballoc->paddr);
85 	kfree(suballoc);
86 }
87 
88 struct etnaviv_cmdbuf *
89 etnaviv_cmdbuf_new(struct etnaviv_cmdbuf_suballoc *suballoc, u32 size,
90 		   size_t nr_bos)
91 {
92 	struct etnaviv_cmdbuf *cmdbuf;
93 	size_t sz = size_vstruct(nr_bos, sizeof(cmdbuf->bo_map[0]),
94 				 sizeof(*cmdbuf));
95 	int granule_offs, order, ret;
96 
97 	cmdbuf = kzalloc(sz, GFP_KERNEL);
98 	if (!cmdbuf)
99 		return NULL;
100 
101 	cmdbuf->suballoc = suballoc;
102 	cmdbuf->size = size;
103 
104 	order = order_base_2(ALIGN(size, SUBALLOC_GRANULE) / SUBALLOC_GRANULE);
105 retry:
106 	mutex_lock(&suballoc->lock);
107 	granule_offs = bitmap_find_free_region(suballoc->granule_map,
108 					SUBALLOC_GRANULES, order);
109 	if (granule_offs < 0) {
110 		suballoc->free_space = 0;
111 		mutex_unlock(&suballoc->lock);
112 		ret = wait_event_interruptible_timeout(suballoc->free_event,
113 						       suballoc->free_space,
114 						       msecs_to_jiffies(10 * 1000));
115 		if (!ret) {
116 			dev_err(suballoc->gpu->dev,
117 				"Timeout waiting for cmdbuf space\n");
118 			return NULL;
119 		}
120 		goto retry;
121 	}
122 	mutex_unlock(&suballoc->lock);
123 	cmdbuf->suballoc_offset = granule_offs * SUBALLOC_GRANULE;
124 	cmdbuf->vaddr = suballoc->vaddr + cmdbuf->suballoc_offset;
125 
126 	return cmdbuf;
127 }
128 
129 void etnaviv_cmdbuf_free(struct etnaviv_cmdbuf *cmdbuf)
130 {
131 	struct etnaviv_cmdbuf_suballoc *suballoc = cmdbuf->suballoc;
132 	int order = order_base_2(ALIGN(cmdbuf->size, SUBALLOC_GRANULE) /
133 				 SUBALLOC_GRANULE);
134 
135 	mutex_lock(&suballoc->lock);
136 	bitmap_release_region(suballoc->granule_map,
137 			      cmdbuf->suballoc_offset / SUBALLOC_GRANULE,
138 			      order);
139 	suballoc->free_space = 1;
140 	mutex_unlock(&suballoc->lock);
141 	wake_up_all(&suballoc->free_event);
142 	kfree(cmdbuf);
143 }
144 
145 u32 etnaviv_cmdbuf_get_va(struct etnaviv_cmdbuf *buf)
146 {
147 	return buf->suballoc->iova + buf->suballoc_offset;
148 }
149 
150 dma_addr_t etnaviv_cmdbuf_get_pa(struct etnaviv_cmdbuf *buf)
151 {
152 	return buf->suballoc->paddr + buf->suballoc_offset;
153 }
154