xref: /openbmc/linux/drivers/gpu/drm/radeon/radeon_vm.c (revision 0aea5e4a)
12280ab57SChristian König /*
22280ab57SChristian König  * Copyright 2008 Advanced Micro Devices, Inc.
32280ab57SChristian König  * Copyright 2008 Red Hat Inc.
42280ab57SChristian König  * Copyright 2009 Jerome Glisse.
52280ab57SChristian König  *
62280ab57SChristian König  * Permission is hereby granted, free of charge, to any person obtaining a
72280ab57SChristian König  * copy of this software and associated documentation files (the "Software"),
82280ab57SChristian König  * to deal in the Software without restriction, including without limitation
92280ab57SChristian König  * the rights to use, copy, modify, merge, publish, distribute, sublicense,
102280ab57SChristian König  * and/or sell copies of the Software, and to permit persons to whom the
112280ab57SChristian König  * Software is furnished to do so, subject to the following conditions:
122280ab57SChristian König  *
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142280ab57SChristian König  * all copies or substantial portions of the Software.
152280ab57SChristian König  *
162280ab57SChristian König  * THE SOFTWARE IS PROVIDED "AS IS", WITHOUT WARRANTY OF ANY KIND, EXPRESS OR
172280ab57SChristian König  * IMPLIED, INCLUDING BUT NOT LIMITED TO THE WARRANTIES OF MERCHANTABILITY,
182280ab57SChristian König  * FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE AND NONINFRINGEMENT.  IN NO EVENT SHALL
192280ab57SChristian König  * THE COPYRIGHT HOLDER(S) OR AUTHOR(S) BE LIABLE FOR ANY CLAIM, DAMAGES OR
202280ab57SChristian König  * OTHER LIABILITY, WHETHER IN AN ACTION OF CONTRACT, TORT OR OTHERWISE,
212280ab57SChristian König  * ARISING FROM, OUT OF OR IN CONNECTION WITH THE SOFTWARE OR THE USE OR
222280ab57SChristian König  * OTHER DEALINGS IN THE SOFTWARE.
232280ab57SChristian König  *
242280ab57SChristian König  * Authors: Dave Airlie
252280ab57SChristian König  *          Alex Deucher
262280ab57SChristian König  *          Jerome Glisse
272280ab57SChristian König  */
282280ab57SChristian König #include <drm/drmP.h>
292280ab57SChristian König #include <drm/radeon_drm.h>
302280ab57SChristian König #include "radeon.h"
312280ab57SChristian König #include "radeon_trace.h"
322280ab57SChristian König 
332280ab57SChristian König /*
342280ab57SChristian König  * GPUVM
352280ab57SChristian König  * GPUVM is similar to the legacy gart on older asics, however
362280ab57SChristian König  * rather than there being a single global gart table
372280ab57SChristian König  * for the entire GPU, there are multiple VM page tables active
382280ab57SChristian König  * at any given time.  The VM page tables can contain a mix
392280ab57SChristian König  * vram pages and system memory pages and system memory pages
402280ab57SChristian König  * can be mapped as snooped (cached system pages) or unsnooped
412280ab57SChristian König  * (uncached system pages).
422280ab57SChristian König  * Each VM has an ID associated with it and there is a page table
432280ab57SChristian König  * associated with each VMID.  When execting a command buffer,
442280ab57SChristian König  * the kernel tells the the ring what VMID to use for that command
452280ab57SChristian König  * buffer.  VMIDs are allocated dynamically as commands are submitted.
462280ab57SChristian König  * The userspace drivers maintain their own address space and the kernel
472280ab57SChristian König  * sets up their pages tables accordingly when they submit their
482280ab57SChristian König  * command buffers and a VMID is assigned.
492280ab57SChristian König  * Cayman/Trinity support up to 8 active VMs at any given time;
502280ab57SChristian König  * SI supports 16.
512280ab57SChristian König  */
522280ab57SChristian König 
532280ab57SChristian König /**
542280ab57SChristian König  * radeon_vm_num_pde - return the number of page directory entries
552280ab57SChristian König  *
562280ab57SChristian König  * @rdev: radeon_device pointer
572280ab57SChristian König  *
582280ab57SChristian König  * Calculate the number of page directory entries (cayman+).
592280ab57SChristian König  */
602280ab57SChristian König static unsigned radeon_vm_num_pdes(struct radeon_device *rdev)
612280ab57SChristian König {
624510fb98SChristian König 	return rdev->vm_manager.max_pfn >> radeon_vm_block_size;
632280ab57SChristian König }
642280ab57SChristian König 
652280ab57SChristian König /**
662280ab57SChristian König  * radeon_vm_directory_size - returns the size of the page directory in bytes
672280ab57SChristian König  *
682280ab57SChristian König  * @rdev: radeon_device pointer
692280ab57SChristian König  *
702280ab57SChristian König  * Calculate the size of the page directory in bytes (cayman+).
712280ab57SChristian König  */
722280ab57SChristian König static unsigned radeon_vm_directory_size(struct radeon_device *rdev)
732280ab57SChristian König {
742280ab57SChristian König 	return RADEON_GPU_PAGE_ALIGN(radeon_vm_num_pdes(rdev) * 8);
752280ab57SChristian König }
762280ab57SChristian König 
772280ab57SChristian König /**
782280ab57SChristian König  * radeon_vm_manager_init - init the vm manager
792280ab57SChristian König  *
802280ab57SChristian König  * @rdev: radeon_device pointer
812280ab57SChristian König  *
822280ab57SChristian König  * Init the vm manager (cayman+).
832280ab57SChristian König  * Returns 0 for success, error for failure.
842280ab57SChristian König  */
852280ab57SChristian König int radeon_vm_manager_init(struct radeon_device *rdev)
862280ab57SChristian König {
872280ab57SChristian König 	int r;
882280ab57SChristian König 
892280ab57SChristian König 	if (!rdev->vm_manager.enabled) {
902280ab57SChristian König 		r = radeon_asic_vm_init(rdev);
912280ab57SChristian König 		if (r)
922280ab57SChristian König 			return r;
932280ab57SChristian König 
942280ab57SChristian König 		rdev->vm_manager.enabled = true;
952280ab57SChristian König 	}
962280ab57SChristian König 	return 0;
972280ab57SChristian König }
982280ab57SChristian König 
992280ab57SChristian König /**
1002280ab57SChristian König  * radeon_vm_manager_fini - tear down the vm manager
1012280ab57SChristian König  *
1022280ab57SChristian König  * @rdev: radeon_device pointer
1032280ab57SChristian König  *
1042280ab57SChristian König  * Tear down the VM manager (cayman+).
1052280ab57SChristian König  */
1062280ab57SChristian König void radeon_vm_manager_fini(struct radeon_device *rdev)
1072280ab57SChristian König {
1082280ab57SChristian König 	int i;
1092280ab57SChristian König 
1102280ab57SChristian König 	if (!rdev->vm_manager.enabled)
1112280ab57SChristian König 		return;
1122280ab57SChristian König 
1136d2f2944SChristian König 	for (i = 0; i < RADEON_NUM_VM; ++i)
1142280ab57SChristian König 		radeon_fence_unref(&rdev->vm_manager.active[i]);
1152280ab57SChristian König 	radeon_asic_vm_fini(rdev);
1162280ab57SChristian König 	rdev->vm_manager.enabled = false;
1172280ab57SChristian König }
1182280ab57SChristian König 
1192280ab57SChristian König /**
1206d2f2944SChristian König  * radeon_vm_get_bos - add the vm BOs to a validation list
1212280ab57SChristian König  *
1226d2f2944SChristian König  * @vm: vm providing the BOs
1236d2f2944SChristian König  * @head: head of validation list
1242280ab57SChristian König  *
1256d2f2944SChristian König  * Add the page directory to the list of BOs to
1266d2f2944SChristian König  * validate for command submission (cayman+).
1272280ab57SChristian König  */
128df0af440SChristian König struct radeon_cs_reloc *radeon_vm_get_bos(struct radeon_device *rdev,
1296d2f2944SChristian König 					  struct radeon_vm *vm,
1306d2f2944SChristian König 					  struct list_head *head)
1312280ab57SChristian König {
132df0af440SChristian König 	struct radeon_cs_reloc *list;
1337d95f6ccSChristian König 	unsigned i, idx;
1342280ab57SChristian König 
1352f93dc32SChristian König 	list = kmalloc_array(vm->max_pde_used + 2,
1367d95f6ccSChristian König 			     sizeof(struct radeon_cs_reloc), GFP_KERNEL);
1376d2f2944SChristian König 	if (!list)
1386d2f2944SChristian König 		return NULL;
1392280ab57SChristian König 
1406d2f2944SChristian König 	/* add the vm page table to the list */
141df0af440SChristian König 	list[0].gobj = NULL;
142df0af440SChristian König 	list[0].robj = vm->page_directory;
143ce6758c8SChristian König 	list[0].prefered_domains = RADEON_GEM_DOMAIN_VRAM;
144ce6758c8SChristian König 	list[0].allowed_domains = RADEON_GEM_DOMAIN_VRAM;
1456d2f2944SChristian König 	list[0].tv.bo = &vm->page_directory->tbo;
146df0af440SChristian König 	list[0].tiling_flags = 0;
147df0af440SChristian König 	list[0].handle = 0;
1486d2f2944SChristian König 	list_add(&list[0].tv.head, head);
1492280ab57SChristian König 
1506d2f2944SChristian König 	for (i = 0, idx = 1; i <= vm->max_pde_used; i++) {
1516d2f2944SChristian König 		if (!vm->page_tables[i].bo)
1526d2f2944SChristian König 			continue;
1536d2f2944SChristian König 
154df0af440SChristian König 		list[idx].gobj = NULL;
155df0af440SChristian König 		list[idx].robj = vm->page_tables[i].bo;
156ce6758c8SChristian König 		list[idx].prefered_domains = RADEON_GEM_DOMAIN_VRAM;
157ce6758c8SChristian König 		list[idx].allowed_domains = RADEON_GEM_DOMAIN_VRAM;
158df0af440SChristian König 		list[idx].tv.bo = &list[idx].robj->tbo;
159df0af440SChristian König 		list[idx].tiling_flags = 0;
160df0af440SChristian König 		list[idx].handle = 0;
1616d2f2944SChristian König 		list_add(&list[idx++].tv.head, head);
1622280ab57SChristian König 	}
1632280ab57SChristian König 
1646d2f2944SChristian König 	return list;
1652280ab57SChristian König }
1662280ab57SChristian König 
1672280ab57SChristian König /**
1682280ab57SChristian König  * radeon_vm_grab_id - allocate the next free VMID
1692280ab57SChristian König  *
1702280ab57SChristian König  * @rdev: radeon_device pointer
1712280ab57SChristian König  * @vm: vm to allocate id for
1722280ab57SChristian König  * @ring: ring we want to submit job to
1732280ab57SChristian König  *
1742280ab57SChristian König  * Allocate an id for the vm (cayman+).
1752280ab57SChristian König  * Returns the fence we need to sync to (if any).
1762280ab57SChristian König  *
1772280ab57SChristian König  * Global and local mutex must be locked!
1782280ab57SChristian König  */
1792280ab57SChristian König struct radeon_fence *radeon_vm_grab_id(struct radeon_device *rdev,
1802280ab57SChristian König 				       struct radeon_vm *vm, int ring)
1812280ab57SChristian König {
1822280ab57SChristian König 	struct radeon_fence *best[RADEON_NUM_RINGS] = {};
1832280ab57SChristian König 	unsigned choices[2] = {};
1842280ab57SChristian König 	unsigned i;
1852280ab57SChristian König 
1862280ab57SChristian König 	/* check if the id is still valid */
1872280ab57SChristian König 	if (vm->last_id_use && vm->last_id_use == rdev->vm_manager.active[vm->id])
1882280ab57SChristian König 		return NULL;
1892280ab57SChristian König 
1902280ab57SChristian König 	/* we definately need to flush */
1912280ab57SChristian König 	radeon_fence_unref(&vm->last_flush);
1922280ab57SChristian König 
1932280ab57SChristian König 	/* skip over VMID 0, since it is the system VM */
1942280ab57SChristian König 	for (i = 1; i < rdev->vm_manager.nvm; ++i) {
1952280ab57SChristian König 		struct radeon_fence *fence = rdev->vm_manager.active[i];
1962280ab57SChristian König 
1972280ab57SChristian König 		if (fence == NULL) {
1982280ab57SChristian König 			/* found a free one */
1992280ab57SChristian König 			vm->id = i;
2002280ab57SChristian König 			trace_radeon_vm_grab_id(vm->id, ring);
2012280ab57SChristian König 			return NULL;
2022280ab57SChristian König 		}
2032280ab57SChristian König 
2042280ab57SChristian König 		if (radeon_fence_is_earlier(fence, best[fence->ring])) {
2052280ab57SChristian König 			best[fence->ring] = fence;
2062280ab57SChristian König 			choices[fence->ring == ring ? 0 : 1] = i;
2072280ab57SChristian König 		}
2082280ab57SChristian König 	}
2092280ab57SChristian König 
2102280ab57SChristian König 	for (i = 0; i < 2; ++i) {
2112280ab57SChristian König 		if (choices[i]) {
2122280ab57SChristian König 			vm->id = choices[i];
2132280ab57SChristian König 			trace_radeon_vm_grab_id(vm->id, ring);
2142280ab57SChristian König 			return rdev->vm_manager.active[choices[i]];
2152280ab57SChristian König 		}
2162280ab57SChristian König 	}
2172280ab57SChristian König 
2182280ab57SChristian König 	/* should never happen */
2192280ab57SChristian König 	BUG();
2202280ab57SChristian König 	return NULL;
2212280ab57SChristian König }
2222280ab57SChristian König 
2232280ab57SChristian König /**
224fa688343SChristian König  * radeon_vm_flush - hardware flush the vm
225fa688343SChristian König  *
226fa688343SChristian König  * @rdev: radeon_device pointer
227fa688343SChristian König  * @vm: vm we want to flush
228fa688343SChristian König  * @ring: ring to use for flush
229fa688343SChristian König  *
230fa688343SChristian König  * Flush the vm (cayman+).
231fa688343SChristian König  *
232fa688343SChristian König  * Global and local mutex must be locked!
233fa688343SChristian König  */
234fa688343SChristian König void radeon_vm_flush(struct radeon_device *rdev,
235fa688343SChristian König 		     struct radeon_vm *vm,
236fa688343SChristian König 		     int ring)
237fa688343SChristian König {
2386d2f2944SChristian König 	uint64_t pd_addr = radeon_bo_gpu_offset(vm->page_directory);
2396d2f2944SChristian König 
240fa688343SChristian König 	/* if we can't remember our last VM flush then flush now! */
241fa688343SChristian König 	/* XXX figure out why we have to flush all the time */
2426d2f2944SChristian König 	if (!vm->last_flush || true || pd_addr != vm->pd_gpu_addr) {
243a3a9226dSChristian König 		trace_radeon_vm_flush(pd_addr, ring, vm->id);
2446d2f2944SChristian König 		vm->pd_gpu_addr = pd_addr;
245fa688343SChristian König 		radeon_ring_vm_flush(rdev, ring, vm);
246fa688343SChristian König 	}
2476d2f2944SChristian König }
248fa688343SChristian König 
249fa688343SChristian König /**
2502280ab57SChristian König  * radeon_vm_fence - remember fence for vm
2512280ab57SChristian König  *
2522280ab57SChristian König  * @rdev: radeon_device pointer
2532280ab57SChristian König  * @vm: vm we want to fence
2542280ab57SChristian König  * @fence: fence to remember
2552280ab57SChristian König  *
2562280ab57SChristian König  * Fence the vm (cayman+).
2572280ab57SChristian König  * Set the fence used to protect page table and id.
2582280ab57SChristian König  *
2592280ab57SChristian König  * Global and local mutex must be locked!
2602280ab57SChristian König  */
2612280ab57SChristian König void radeon_vm_fence(struct radeon_device *rdev,
2622280ab57SChristian König 		     struct radeon_vm *vm,
2632280ab57SChristian König 		     struct radeon_fence *fence)
2642280ab57SChristian König {
2652280ab57SChristian König 	radeon_fence_unref(&vm->fence);
2662280ab57SChristian König 	vm->fence = radeon_fence_ref(fence);
2672280ab57SChristian König 
268fa688343SChristian König 	radeon_fence_unref(&rdev->vm_manager.active[vm->id]);
269fa688343SChristian König 	rdev->vm_manager.active[vm->id] = radeon_fence_ref(fence);
270fa688343SChristian König 
2712280ab57SChristian König 	radeon_fence_unref(&vm->last_id_use);
2722280ab57SChristian König 	vm->last_id_use = radeon_fence_ref(fence);
273fa688343SChristian König 
274fa688343SChristian König         /* we just flushed the VM, remember that */
275fa688343SChristian König         if (!vm->last_flush)
276fa688343SChristian König                 vm->last_flush = radeon_fence_ref(fence);
2772280ab57SChristian König }
2782280ab57SChristian König 
2792280ab57SChristian König /**
2802280ab57SChristian König  * radeon_vm_bo_find - find the bo_va for a specific vm & bo
2812280ab57SChristian König  *
2822280ab57SChristian König  * @vm: requested vm
2832280ab57SChristian König  * @bo: requested buffer object
2842280ab57SChristian König  *
2852280ab57SChristian König  * Find @bo inside the requested vm (cayman+).
2862280ab57SChristian König  * Search inside the @bos vm list for the requested vm
2872280ab57SChristian König  * Returns the found bo_va or NULL if none is found
2882280ab57SChristian König  *
2892280ab57SChristian König  * Object has to be reserved!
2902280ab57SChristian König  */
2912280ab57SChristian König struct radeon_bo_va *radeon_vm_bo_find(struct radeon_vm *vm,
2922280ab57SChristian König 				       struct radeon_bo *bo)
2932280ab57SChristian König {
2942280ab57SChristian König 	struct radeon_bo_va *bo_va;
2952280ab57SChristian König 
2962280ab57SChristian König 	list_for_each_entry(bo_va, &bo->va, bo_list) {
2972280ab57SChristian König 		if (bo_va->vm == vm) {
2982280ab57SChristian König 			return bo_va;
2992280ab57SChristian König 		}
3002280ab57SChristian König 	}
3012280ab57SChristian König 	return NULL;
3022280ab57SChristian König }
3032280ab57SChristian König 
3042280ab57SChristian König /**
3052280ab57SChristian König  * radeon_vm_bo_add - add a bo to a specific vm
3062280ab57SChristian König  *
3072280ab57SChristian König  * @rdev: radeon_device pointer
3082280ab57SChristian König  * @vm: requested vm
3092280ab57SChristian König  * @bo: radeon buffer object
3102280ab57SChristian König  *
3112280ab57SChristian König  * Add @bo into the requested vm (cayman+).
3122280ab57SChristian König  * Add @bo to the list of bos associated with the vm
3132280ab57SChristian König  * Returns newly added bo_va or NULL for failure
3142280ab57SChristian König  *
3152280ab57SChristian König  * Object has to be reserved!
3162280ab57SChristian König  */
3172280ab57SChristian König struct radeon_bo_va *radeon_vm_bo_add(struct radeon_device *rdev,
3182280ab57SChristian König 				      struct radeon_vm *vm,
3192280ab57SChristian König 				      struct radeon_bo *bo)
3202280ab57SChristian König {
3212280ab57SChristian König 	struct radeon_bo_va *bo_va;
3222280ab57SChristian König 
3232280ab57SChristian König 	bo_va = kzalloc(sizeof(struct radeon_bo_va), GFP_KERNEL);
3242280ab57SChristian König 	if (bo_va == NULL) {
3252280ab57SChristian König 		return NULL;
3262280ab57SChristian König 	}
3272280ab57SChristian König 	bo_va->vm = vm;
3282280ab57SChristian König 	bo_va->bo = bo;
3290aea5e4aSAlex Deucher 	bo_va->it.start = 0;
3300aea5e4aSAlex Deucher 	bo_va->it.last = 0;
3312280ab57SChristian König 	bo_va->flags = 0;
332e31ad969SChristian König 	bo_va->addr = 0;
3332280ab57SChristian König 	bo_va->ref_count = 1;
3342280ab57SChristian König 	INIT_LIST_HEAD(&bo_va->bo_list);
335036bf46aSChristian König 	INIT_LIST_HEAD(&bo_va->vm_status);
3362280ab57SChristian König 
3372280ab57SChristian König 	mutex_lock(&vm->mutex);
3382280ab57SChristian König 	list_add_tail(&bo_va->bo_list, &bo->va);
3392280ab57SChristian König 	mutex_unlock(&vm->mutex);
3402280ab57SChristian König 
3412280ab57SChristian König 	return bo_va;
3422280ab57SChristian König }
3432280ab57SChristian König 
3442280ab57SChristian König /**
3456d2f2944SChristian König  * radeon_vm_clear_bo - initially clear the page dir/table
3466d2f2944SChristian König  *
3476d2f2944SChristian König  * @rdev: radeon_device pointer
3486d2f2944SChristian König  * @bo: bo to clear
3496d2f2944SChristian König  */
3506d2f2944SChristian König static int radeon_vm_clear_bo(struct radeon_device *rdev,
3516d2f2944SChristian König 			      struct radeon_bo *bo)
3526d2f2944SChristian König {
3536d2f2944SChristian König         struct ttm_validate_buffer tv;
3546d2f2944SChristian König         struct ww_acquire_ctx ticket;
3556d2f2944SChristian König         struct list_head head;
3566d2f2944SChristian König 	struct radeon_ib ib;
3576d2f2944SChristian König 	unsigned entries;
3586d2f2944SChristian König 	uint64_t addr;
3596d2f2944SChristian König 	int r;
3606d2f2944SChristian König 
3616d2f2944SChristian König         memset(&tv, 0, sizeof(tv));
3626d2f2944SChristian König         tv.bo = &bo->tbo;
3636d2f2944SChristian König 
3646d2f2944SChristian König         INIT_LIST_HEAD(&head);
3656d2f2944SChristian König         list_add(&tv.head, &head);
3666d2f2944SChristian König 
3676d2f2944SChristian König         r = ttm_eu_reserve_buffers(&ticket, &head);
3686d2f2944SChristian König         if (r)
3696d2f2944SChristian König 		return r;
3706d2f2944SChristian König 
3716d2f2944SChristian König         r = ttm_bo_validate(&bo->tbo, &bo->placement, true, false);
3726d2f2944SChristian König         if (r)
3736d2f2944SChristian König                 goto error;
3746d2f2944SChristian König 
3756d2f2944SChristian König 	addr = radeon_bo_gpu_offset(bo);
3766d2f2944SChristian König 	entries = radeon_bo_size(bo) / 8;
3776d2f2944SChristian König 
3786d2f2944SChristian König 	r = radeon_ib_get(rdev, R600_RING_TYPE_DMA_INDEX, &ib,
3796d2f2944SChristian König 			  NULL, entries * 2 + 64);
3806d2f2944SChristian König 	if (r)
3816d2f2944SChristian König                 goto error;
3826d2f2944SChristian König 
3836d2f2944SChristian König 	ib.length_dw = 0;
3846d2f2944SChristian König 
3856d2f2944SChristian König 	radeon_asic_vm_set_page(rdev, &ib, addr, 0, entries, 0, 0);
3866d2f2944SChristian König 
3876d2f2944SChristian König 	r = radeon_ib_schedule(rdev, &ib, NULL);
3886d2f2944SChristian König 	if (r)
3896d2f2944SChristian König                 goto error;
3906d2f2944SChristian König 
3916d2f2944SChristian König 	ttm_eu_fence_buffer_objects(&ticket, &head, ib.fence);
3926d2f2944SChristian König 	radeon_ib_free(rdev, &ib);
3936d2f2944SChristian König 
3946d2f2944SChristian König 	return 0;
3956d2f2944SChristian König 
3966d2f2944SChristian König error:
3976d2f2944SChristian König 	ttm_eu_backoff_reservation(&ticket, &head);
3986d2f2944SChristian König 	return r;
3996d2f2944SChristian König }
4006d2f2944SChristian König 
4016d2f2944SChristian König /**
4022280ab57SChristian König  * radeon_vm_bo_set_addr - set bos virtual address inside a vm
4032280ab57SChristian König  *
4042280ab57SChristian König  * @rdev: radeon_device pointer
4052280ab57SChristian König  * @bo_va: bo_va to store the address
4062280ab57SChristian König  * @soffset: requested offset of the buffer in the VM address space
4072280ab57SChristian König  * @flags: attributes of pages (read/write/valid/etc.)
4082280ab57SChristian König  *
4092280ab57SChristian König  * Set offset of @bo_va (cayman+).
4102280ab57SChristian König  * Validate and set the offset requested within the vm address space.
4112280ab57SChristian König  * Returns 0 for success, error for failure.
4122280ab57SChristian König  *
4132280ab57SChristian König  * Object has to be reserved!
4142280ab57SChristian König  */
4152280ab57SChristian König int radeon_vm_bo_set_addr(struct radeon_device *rdev,
4162280ab57SChristian König 			  struct radeon_bo_va *bo_va,
4172280ab57SChristian König 			  uint64_t soffset,
4182280ab57SChristian König 			  uint32_t flags)
4192280ab57SChristian König {
4202280ab57SChristian König 	uint64_t size = radeon_bo_size(bo_va->bo);
4212280ab57SChristian König 	struct radeon_vm *vm = bo_va->vm;
4226d2f2944SChristian König 	unsigned last_pfn, pt_idx;
4230aea5e4aSAlex Deucher 	uint64_t eoffset;
4246d2f2944SChristian König 	int r;
4252280ab57SChristian König 
4262280ab57SChristian König 	if (soffset) {
4272280ab57SChristian König 		/* make sure object fit at this offset */
4282280ab57SChristian König 		eoffset = soffset + size;
4292280ab57SChristian König 		if (soffset >= eoffset) {
4302280ab57SChristian König 			return -EINVAL;
4312280ab57SChristian König 		}
4322280ab57SChristian König 
4332280ab57SChristian König 		last_pfn = eoffset / RADEON_GPU_PAGE_SIZE;
4342280ab57SChristian König 		if (last_pfn > rdev->vm_manager.max_pfn) {
4352280ab57SChristian König 			dev_err(rdev->dev, "va above limit (0x%08X > 0x%08X)\n",
4362280ab57SChristian König 				last_pfn, rdev->vm_manager.max_pfn);
4372280ab57SChristian König 			return -EINVAL;
4382280ab57SChristian König 		}
4392280ab57SChristian König 
4402280ab57SChristian König 	} else {
4412280ab57SChristian König 		eoffset = last_pfn = 0;
4422280ab57SChristian König 	}
4432280ab57SChristian König 
4442280ab57SChristian König 	mutex_lock(&vm->mutex);
4450aea5e4aSAlex Deucher 	if (bo_va->it.start || bo_va->it.last) {
4460aea5e4aSAlex Deucher 		if (bo_va->addr) {
447036bf46aSChristian König 			/* add a clone of the bo_va to clear the old address */
4480aea5e4aSAlex Deucher 			struct radeon_bo_va *tmp;
449036bf46aSChristian König 			tmp = kzalloc(sizeof(struct radeon_bo_va), GFP_KERNEL);
4500aea5e4aSAlex Deucher 			tmp->it.start = bo_va->it.start;
4510aea5e4aSAlex Deucher 			tmp->it.last = bo_va->it.last;
452036bf46aSChristian König 			tmp->vm = vm;
4530aea5e4aSAlex Deucher 			tmp->addr = bo_va->addr;
454036bf46aSChristian König 			list_add(&tmp->vm_status, &vm->freed);
455036bf46aSChristian König 		}
456036bf46aSChristian König 
4570aea5e4aSAlex Deucher 		interval_tree_remove(&bo_va->it, &vm->va);
4580aea5e4aSAlex Deucher 		bo_va->it.start = 0;
4590aea5e4aSAlex Deucher 		bo_va->it.last = 0;
4600aea5e4aSAlex Deucher 	}
4610aea5e4aSAlex Deucher 
4620aea5e4aSAlex Deucher 	soffset /= RADEON_GPU_PAGE_SIZE;
4630aea5e4aSAlex Deucher 	eoffset /= RADEON_GPU_PAGE_SIZE;
4640aea5e4aSAlex Deucher 	if (soffset || eoffset) {
4650aea5e4aSAlex Deucher 		struct interval_tree_node *it;
4660aea5e4aSAlex Deucher 		it = interval_tree_iter_first(&vm->va, soffset, eoffset - 1);
4670aea5e4aSAlex Deucher 		if (it) {
4680aea5e4aSAlex Deucher 			struct radeon_bo_va *tmp;
4690aea5e4aSAlex Deucher 			tmp = container_of(it, struct radeon_bo_va, it);
4700aea5e4aSAlex Deucher 			/* bo and tmp overlap, invalid offset */
4710aea5e4aSAlex Deucher 			dev_err(rdev->dev, "bo %p va 0x%010Lx conflict with "
4720aea5e4aSAlex Deucher 				"(bo %p 0x%010lx 0x%010lx)\n", bo_va->bo,
4730aea5e4aSAlex Deucher 				soffset, tmp->bo, tmp->it.start, tmp->it.last);
4740aea5e4aSAlex Deucher 			mutex_unlock(&vm->mutex);
4750aea5e4aSAlex Deucher 			return -EINVAL;
4760aea5e4aSAlex Deucher 		}
4770aea5e4aSAlex Deucher 		bo_va->it.start = soffset;
4780aea5e4aSAlex Deucher 		bo_va->it.last = eoffset - 1;
4790aea5e4aSAlex Deucher 		interval_tree_insert(&bo_va->it, &vm->va);
4800aea5e4aSAlex Deucher 	}
4810aea5e4aSAlex Deucher 
4822280ab57SChristian König 	bo_va->flags = flags;
483e31ad969SChristian König 	bo_va->addr = 0;
4842280ab57SChristian König 
4850aea5e4aSAlex Deucher 	soffset >>= radeon_vm_block_size;
4860aea5e4aSAlex Deucher 	eoffset >>= radeon_vm_block_size;
4874510fb98SChristian König 
4884510fb98SChristian König 	BUG_ON(eoffset >= radeon_vm_num_pdes(rdev));
4896d2f2944SChristian König 
4906d2f2944SChristian König 	if (eoffset > vm->max_pde_used)
4916d2f2944SChristian König 		vm->max_pde_used = eoffset;
4926d2f2944SChristian König 
4936d2f2944SChristian König 	radeon_bo_unreserve(bo_va->bo);
4946d2f2944SChristian König 
4956d2f2944SChristian König 	/* walk over the address space and allocate the page tables */
4966d2f2944SChristian König 	for (pt_idx = soffset; pt_idx <= eoffset; ++pt_idx) {
4976d2f2944SChristian König 		struct radeon_bo *pt;
4986d2f2944SChristian König 
4996d2f2944SChristian König 		if (vm->page_tables[pt_idx].bo)
5006d2f2944SChristian König 			continue;
5016d2f2944SChristian König 
5026d2f2944SChristian König 		/* drop mutex to allocate and clear page table */
5032280ab57SChristian König 		mutex_unlock(&vm->mutex);
5046d2f2944SChristian König 
5056d2f2944SChristian König 		r = radeon_bo_create(rdev, RADEON_VM_PTE_COUNT * 8,
5067dae77f8SChristian König 				     RADEON_GPU_PAGE_SIZE, true,
50702376d82SMichel Dänzer 				     RADEON_GEM_DOMAIN_VRAM, 0, NULL, &pt);
5086d2f2944SChristian König 		if (r)
5096d2f2944SChristian König 			return r;
5106d2f2944SChristian König 
5116d2f2944SChristian König 		r = radeon_vm_clear_bo(rdev, pt);
5126d2f2944SChristian König 		if (r) {
5136d2f2944SChristian König 			radeon_bo_unref(&pt);
5146d2f2944SChristian König 			radeon_bo_reserve(bo_va->bo, false);
5156d2f2944SChristian König 			return r;
5166d2f2944SChristian König 		}
5176d2f2944SChristian König 
5186d2f2944SChristian König 		/* aquire mutex again */
5196d2f2944SChristian König 		mutex_lock(&vm->mutex);
5206d2f2944SChristian König 		if (vm->page_tables[pt_idx].bo) {
5216d2f2944SChristian König 			/* someone else allocated the pt in the meantime */
5226d2f2944SChristian König 			mutex_unlock(&vm->mutex);
5236d2f2944SChristian König 			radeon_bo_unref(&pt);
5246d2f2944SChristian König 			mutex_lock(&vm->mutex);
5256d2f2944SChristian König 			continue;
5266d2f2944SChristian König 		}
5276d2f2944SChristian König 
5286d2f2944SChristian König 		vm->page_tables[pt_idx].addr = 0;
5296d2f2944SChristian König 		vm->page_tables[pt_idx].bo = pt;
5306d2f2944SChristian König 	}
5316d2f2944SChristian König 
5326d2f2944SChristian König 	mutex_unlock(&vm->mutex);
5336d2f2944SChristian König 	return radeon_bo_reserve(bo_va->bo, false);
5342280ab57SChristian König }
5352280ab57SChristian König 
5362280ab57SChristian König /**
5372280ab57SChristian König  * radeon_vm_map_gart - get the physical address of a gart page
5382280ab57SChristian König  *
5392280ab57SChristian König  * @rdev: radeon_device pointer
5402280ab57SChristian König  * @addr: the unmapped addr
5412280ab57SChristian König  *
5422280ab57SChristian König  * Look up the physical address of the page that the pte resolves
5432280ab57SChristian König  * to (cayman+).
5442280ab57SChristian König  * Returns the physical address of the page.
5452280ab57SChristian König  */
5462280ab57SChristian König uint64_t radeon_vm_map_gart(struct radeon_device *rdev, uint64_t addr)
5472280ab57SChristian König {
5482280ab57SChristian König 	uint64_t result;
5492280ab57SChristian König 
5502280ab57SChristian König 	/* page table offset */
5512280ab57SChristian König 	result = rdev->gart.pages_addr[addr >> PAGE_SHIFT];
5522280ab57SChristian König 
5532280ab57SChristian König 	/* in case cpu page size != gpu page size*/
5542280ab57SChristian König 	result |= addr & (~PAGE_MASK);
5552280ab57SChristian König 
5562280ab57SChristian König 	return result;
5572280ab57SChristian König }
5582280ab57SChristian König 
5592280ab57SChristian König /**
5602280ab57SChristian König  * radeon_vm_page_flags - translate page flags to what the hw uses
5612280ab57SChristian König  *
5622280ab57SChristian König  * @flags: flags comming from userspace
5632280ab57SChristian König  *
5642280ab57SChristian König  * Translate the flags the userspace ABI uses to hw flags.
5652280ab57SChristian König  */
5662280ab57SChristian König static uint32_t radeon_vm_page_flags(uint32_t flags)
5672280ab57SChristian König {
5682280ab57SChristian König         uint32_t hw_flags = 0;
5692280ab57SChristian König         hw_flags |= (flags & RADEON_VM_PAGE_VALID) ? R600_PTE_VALID : 0;
5702280ab57SChristian König         hw_flags |= (flags & RADEON_VM_PAGE_READABLE) ? R600_PTE_READABLE : 0;
5712280ab57SChristian König         hw_flags |= (flags & RADEON_VM_PAGE_WRITEABLE) ? R600_PTE_WRITEABLE : 0;
5722280ab57SChristian König         if (flags & RADEON_VM_PAGE_SYSTEM) {
5732280ab57SChristian König                 hw_flags |= R600_PTE_SYSTEM;
5742280ab57SChristian König                 hw_flags |= (flags & RADEON_VM_PAGE_SNOOPED) ? R600_PTE_SNOOPED : 0;
5752280ab57SChristian König         }
5762280ab57SChristian König         return hw_flags;
5772280ab57SChristian König }
5782280ab57SChristian König 
5792280ab57SChristian König /**
5802280ab57SChristian König  * radeon_vm_update_pdes - make sure that page directory is valid
5812280ab57SChristian König  *
5822280ab57SChristian König  * @rdev: radeon_device pointer
5832280ab57SChristian König  * @vm: requested vm
5842280ab57SChristian König  * @start: start of GPU address range
5852280ab57SChristian König  * @end: end of GPU address range
5862280ab57SChristian König  *
5872280ab57SChristian König  * Allocates new page tables if necessary
5882280ab57SChristian König  * and updates the page directory (cayman+).
5892280ab57SChristian König  * Returns 0 for success, error for failure.
5902280ab57SChristian König  *
5912280ab57SChristian König  * Global and local mutex must be locked!
5922280ab57SChristian König  */
5936d2f2944SChristian König int radeon_vm_update_page_directory(struct radeon_device *rdev,
5946d2f2944SChristian König 				    struct radeon_vm *vm)
5952280ab57SChristian König {
59637903b5eSChristian König 	struct radeon_bo *pd = vm->page_directory;
59737903b5eSChristian König 	uint64_t pd_addr = radeon_bo_gpu_offset(pd);
5984510fb98SChristian König 	uint32_t incr = RADEON_VM_PTE_COUNT * 8;
5992280ab57SChristian König 	uint64_t last_pde = ~0, last_pt = ~0;
6006d2f2944SChristian König 	unsigned count = 0, pt_idx, ndw;
6016d2f2944SChristian König 	struct radeon_ib ib;
6022280ab57SChristian König 	int r;
6032280ab57SChristian König 
6046d2f2944SChristian König 	/* padding, etc. */
6056d2f2944SChristian König 	ndw = 64;
6062280ab57SChristian König 
6076d2f2944SChristian König 	/* assume the worst case */
6084906f689SChristian König 	ndw += vm->max_pde_used * 16;
6092280ab57SChristian König 
6106d2f2944SChristian König 	/* update too big for an IB */
6116d2f2944SChristian König 	if (ndw > 0xfffff)
6126d2f2944SChristian König 		return -ENOMEM;
6132280ab57SChristian König 
6146d2f2944SChristian König 	r = radeon_ib_get(rdev, R600_RING_TYPE_DMA_INDEX, &ib, NULL, ndw * 4);
6152280ab57SChristian König 	if (r)
6162280ab57SChristian König 		return r;
6176d2f2944SChristian König 	ib.length_dw = 0;
6182280ab57SChristian König 
6196d2f2944SChristian König 	/* walk over the address space and update the page directory */
6206d2f2944SChristian König 	for (pt_idx = 0; pt_idx <= vm->max_pde_used; ++pt_idx) {
6216d2f2944SChristian König 		struct radeon_bo *bo = vm->page_tables[pt_idx].bo;
6226d2f2944SChristian König 		uint64_t pde, pt;
6232280ab57SChristian König 
6246d2f2944SChristian König 		if (bo == NULL)
6256d2f2944SChristian König 			continue;
6262280ab57SChristian König 
6276d2f2944SChristian König 		pt = radeon_bo_gpu_offset(bo);
6286d2f2944SChristian König 		if (vm->page_tables[pt_idx].addr == pt)
6296d2f2944SChristian König 			continue;
6306d2f2944SChristian König 		vm->page_tables[pt_idx].addr = pt;
6316d2f2944SChristian König 
6326d2f2944SChristian König 		pde = pd_addr + pt_idx * 8;
6332280ab57SChristian König 		if (((last_pde + 8 * count) != pde) ||
6342280ab57SChristian König 		    ((last_pt + incr * count) != pt)) {
6352280ab57SChristian König 
6362280ab57SChristian König 			if (count) {
6376d2f2944SChristian König 				radeon_asic_vm_set_page(rdev, &ib, last_pde,
6382280ab57SChristian König 							last_pt, count, incr,
6392280ab57SChristian König 							R600_PTE_VALID);
6402280ab57SChristian König 			}
6412280ab57SChristian König 
6422280ab57SChristian König 			count = 1;
6432280ab57SChristian König 			last_pde = pde;
6442280ab57SChristian König 			last_pt = pt;
6452280ab57SChristian König 		} else {
6462280ab57SChristian König 			++count;
6472280ab57SChristian König 		}
6482280ab57SChristian König 	}
6492280ab57SChristian König 
6506d2f2944SChristian König 	if (count)
6516d2f2944SChristian König 		radeon_asic_vm_set_page(rdev, &ib, last_pde, last_pt, count,
6522280ab57SChristian König 					incr, R600_PTE_VALID);
6532280ab57SChristian König 
6546d2f2944SChristian König 	if (ib.length_dw != 0) {
65537903b5eSChristian König 		radeon_semaphore_sync_to(ib.semaphore, pd->tbo.sync_obj);
6566d2f2944SChristian König 		radeon_semaphore_sync_to(ib.semaphore, vm->last_id_use);
6576d2f2944SChristian König 		r = radeon_ib_schedule(rdev, &ib, NULL);
6586d2f2944SChristian König 		if (r) {
6596d2f2944SChristian König 			radeon_ib_free(rdev, &ib);
6606d2f2944SChristian König 			return r;
6612280ab57SChristian König 		}
6626d2f2944SChristian König 		radeon_fence_unref(&vm->fence);
6636d2f2944SChristian König 		vm->fence = radeon_fence_ref(ib.fence);
6646d2f2944SChristian König 		radeon_fence_unref(&vm->last_flush);
6656d2f2944SChristian König 	}
6666d2f2944SChristian König 	radeon_ib_free(rdev, &ib);
6672280ab57SChristian König 
6682280ab57SChristian König 	return 0;
6692280ab57SChristian König }
6702280ab57SChristian König 
6712280ab57SChristian König /**
672ec3dbbcbSChristian König  * radeon_vm_frag_ptes - add fragment information to PTEs
673ec3dbbcbSChristian König  *
674ec3dbbcbSChristian König  * @rdev: radeon_device pointer
675ec3dbbcbSChristian König  * @ib: IB for the update
676ec3dbbcbSChristian König  * @pe_start: first PTE to handle
677ec3dbbcbSChristian König  * @pe_end: last PTE to handle
678ec3dbbcbSChristian König  * @addr: addr those PTEs should point to
679ec3dbbcbSChristian König  * @flags: hw mapping flags
680ec3dbbcbSChristian König  *
681ec3dbbcbSChristian König  * Global and local mutex must be locked!
682ec3dbbcbSChristian König  */
683ec3dbbcbSChristian König static void radeon_vm_frag_ptes(struct radeon_device *rdev,
684ec3dbbcbSChristian König 				struct radeon_ib *ib,
685ec3dbbcbSChristian König 				uint64_t pe_start, uint64_t pe_end,
686ec3dbbcbSChristian König 				uint64_t addr, uint32_t flags)
687ec3dbbcbSChristian König {
688ec3dbbcbSChristian König 	/**
689ec3dbbcbSChristian König 	 * The MC L1 TLB supports variable sized pages, based on a fragment
690ec3dbbcbSChristian König 	 * field in the PTE. When this field is set to a non-zero value, page
691ec3dbbcbSChristian König 	 * granularity is increased from 4KB to (1 << (12 + frag)). The PTE
692ec3dbbcbSChristian König 	 * flags are considered valid for all PTEs within the fragment range
693ec3dbbcbSChristian König 	 * and corresponding mappings are assumed to be physically contiguous.
694ec3dbbcbSChristian König 	 *
695ec3dbbcbSChristian König 	 * The L1 TLB can store a single PTE for the whole fragment,
696ec3dbbcbSChristian König 	 * significantly increasing the space available for translation
697ec3dbbcbSChristian König 	 * caching. This leads to large improvements in throughput when the
698ec3dbbcbSChristian König 	 * TLB is under pressure.
699ec3dbbcbSChristian König 	 *
700ec3dbbcbSChristian König 	 * The L2 TLB distributes small and large fragments into two
701ec3dbbcbSChristian König 	 * asymmetric partitions. The large fragment cache is significantly
702ec3dbbcbSChristian König 	 * larger. Thus, we try to use large fragments wherever possible.
703ec3dbbcbSChristian König 	 * Userspace can support this by aligning virtual base address and
704ec3dbbcbSChristian König 	 * allocation size to the fragment size.
705ec3dbbcbSChristian König 	 */
706ec3dbbcbSChristian König 
707ec3dbbcbSChristian König 	/* NI is optimized for 256KB fragments, SI and newer for 64KB */
708ec3dbbcbSChristian König 	uint64_t frag_flags = rdev->family == CHIP_CAYMAN ?
709ec3dbbcbSChristian König 			R600_PTE_FRAG_256KB : R600_PTE_FRAG_64KB;
710ec3dbbcbSChristian König 	uint64_t frag_align = rdev->family == CHIP_CAYMAN ? 0x200 : 0x80;
711ec3dbbcbSChristian König 
712ec3dbbcbSChristian König 	uint64_t frag_start = ALIGN(pe_start, frag_align);
713ec3dbbcbSChristian König 	uint64_t frag_end = pe_end & ~(frag_align - 1);
714ec3dbbcbSChristian König 
715ec3dbbcbSChristian König 	unsigned count;
716ec3dbbcbSChristian König 
717ec3dbbcbSChristian König 	/* system pages are non continuously */
718ec3dbbcbSChristian König 	if ((flags & R600_PTE_SYSTEM) || !(flags & R600_PTE_VALID) ||
719ec3dbbcbSChristian König 	    (frag_start >= frag_end)) {
720ec3dbbcbSChristian König 
721ec3dbbcbSChristian König 		count = (pe_end - pe_start) / 8;
722ec3dbbcbSChristian König 		radeon_asic_vm_set_page(rdev, ib, pe_start, addr, count,
723ec3dbbcbSChristian König 					RADEON_GPU_PAGE_SIZE, flags);
724ec3dbbcbSChristian König 		return;
725ec3dbbcbSChristian König 	}
726ec3dbbcbSChristian König 
727ec3dbbcbSChristian König 	/* handle the 4K area at the beginning */
728ec3dbbcbSChristian König 	if (pe_start != frag_start) {
729ec3dbbcbSChristian König 		count = (frag_start - pe_start) / 8;
730ec3dbbcbSChristian König 		radeon_asic_vm_set_page(rdev, ib, pe_start, addr, count,
731ec3dbbcbSChristian König 					RADEON_GPU_PAGE_SIZE, flags);
732ec3dbbcbSChristian König 		addr += RADEON_GPU_PAGE_SIZE * count;
733ec3dbbcbSChristian König 	}
734ec3dbbcbSChristian König 
735ec3dbbcbSChristian König 	/* handle the area in the middle */
736ec3dbbcbSChristian König 	count = (frag_end - frag_start) / 8;
737ec3dbbcbSChristian König 	radeon_asic_vm_set_page(rdev, ib, frag_start, addr, count,
738ec3dbbcbSChristian König 				RADEON_GPU_PAGE_SIZE, flags | frag_flags);
739ec3dbbcbSChristian König 
740ec3dbbcbSChristian König 	/* handle the 4K area at the end */
741ec3dbbcbSChristian König 	if (frag_end != pe_end) {
742ec3dbbcbSChristian König 		addr += RADEON_GPU_PAGE_SIZE * count;
743ec3dbbcbSChristian König 		count = (pe_end - frag_end) / 8;
744ec3dbbcbSChristian König 		radeon_asic_vm_set_page(rdev, ib, frag_end, addr, count,
745ec3dbbcbSChristian König 					RADEON_GPU_PAGE_SIZE, flags);
746ec3dbbcbSChristian König 	}
747ec3dbbcbSChristian König }
748ec3dbbcbSChristian König 
749ec3dbbcbSChristian König /**
7502280ab57SChristian König  * radeon_vm_update_ptes - make sure that page tables are valid
7512280ab57SChristian König  *
7522280ab57SChristian König  * @rdev: radeon_device pointer
7532280ab57SChristian König  * @vm: requested vm
7542280ab57SChristian König  * @start: start of GPU address range
7552280ab57SChristian König  * @end: end of GPU address range
7562280ab57SChristian König  * @dst: destination address to map to
7572280ab57SChristian König  * @flags: mapping flags
7582280ab57SChristian König  *
7592280ab57SChristian König  * Update the page tables in the range @start - @end (cayman+).
7602280ab57SChristian König  *
7612280ab57SChristian König  * Global and local mutex must be locked!
7622280ab57SChristian König  */
7632280ab57SChristian König static void radeon_vm_update_ptes(struct radeon_device *rdev,
7642280ab57SChristian König 				  struct radeon_vm *vm,
7652280ab57SChristian König 				  struct radeon_ib *ib,
7662280ab57SChristian König 				  uint64_t start, uint64_t end,
7672280ab57SChristian König 				  uint64_t dst, uint32_t flags)
7682280ab57SChristian König {
7694510fb98SChristian König 	uint64_t mask = RADEON_VM_PTE_COUNT - 1;
7702280ab57SChristian König 	uint64_t last_pte = ~0, last_dst = ~0;
7712280ab57SChristian König 	unsigned count = 0;
7722280ab57SChristian König 	uint64_t addr;
7732280ab57SChristian König 
7742280ab57SChristian König 	/* walk over the address space and update the page tables */
7752280ab57SChristian König 	for (addr = start; addr < end; ) {
7764510fb98SChristian König 		uint64_t pt_idx = addr >> radeon_vm_block_size;
77737903b5eSChristian König 		struct radeon_bo *pt = vm->page_tables[pt_idx].bo;
7782280ab57SChristian König 		unsigned nptes;
7792280ab57SChristian König 		uint64_t pte;
7802280ab57SChristian König 
78137903b5eSChristian König 		radeon_semaphore_sync_to(ib->semaphore, pt->tbo.sync_obj);
78237903b5eSChristian König 
7832280ab57SChristian König 		if ((addr & ~mask) == (end & ~mask))
7842280ab57SChristian König 			nptes = end - addr;
7852280ab57SChristian König 		else
7862280ab57SChristian König 			nptes = RADEON_VM_PTE_COUNT - (addr & mask);
7872280ab57SChristian König 
78837903b5eSChristian König 		pte = radeon_bo_gpu_offset(pt);
7892280ab57SChristian König 		pte += (addr & mask) * 8;
7902280ab57SChristian König 
7912280ab57SChristian König 		if ((last_pte + 8 * count) != pte) {
7922280ab57SChristian König 
7932280ab57SChristian König 			if (count) {
794ec3dbbcbSChristian König 				radeon_vm_frag_ptes(rdev, ib, last_pte,
795ec3dbbcbSChristian König 						    last_pte + 8 * count,
796ec3dbbcbSChristian König 						    last_dst, flags);
7972280ab57SChristian König 			}
7982280ab57SChristian König 
7992280ab57SChristian König 			count = nptes;
8002280ab57SChristian König 			last_pte = pte;
8012280ab57SChristian König 			last_dst = dst;
8022280ab57SChristian König 		} else {
8032280ab57SChristian König 			count += nptes;
8042280ab57SChristian König 		}
8052280ab57SChristian König 
8062280ab57SChristian König 		addr += nptes;
8072280ab57SChristian König 		dst += nptes * RADEON_GPU_PAGE_SIZE;
8082280ab57SChristian König 	}
8092280ab57SChristian König 
8102280ab57SChristian König 	if (count) {
811ec3dbbcbSChristian König 		radeon_vm_frag_ptes(rdev, ib, last_pte,
812ec3dbbcbSChristian König 				    last_pte + 8 * count,
813ec3dbbcbSChristian König 				    last_dst, flags);
8142280ab57SChristian König 	}
8152280ab57SChristian König }
8162280ab57SChristian König 
8172280ab57SChristian König /**
8182280ab57SChristian König  * radeon_vm_bo_update - map a bo into the vm page table
8192280ab57SChristian König  *
8202280ab57SChristian König  * @rdev: radeon_device pointer
8212280ab57SChristian König  * @vm: requested vm
8222280ab57SChristian König  * @bo: radeon buffer object
8232280ab57SChristian König  * @mem: ttm mem
8242280ab57SChristian König  *
8252280ab57SChristian König  * Fill in the page table entries for @bo (cayman+).
8262280ab57SChristian König  * Returns 0 for success, -EINVAL for failure.
8272280ab57SChristian König  *
828529364e0SChristian König  * Object have to be reserved and mutex must be locked!
8292280ab57SChristian König  */
8302280ab57SChristian König int radeon_vm_bo_update(struct radeon_device *rdev,
831036bf46aSChristian König 			struct radeon_bo_va *bo_va,
8322280ab57SChristian König 			struct ttm_mem_reg *mem)
8332280ab57SChristian König {
834036bf46aSChristian König 	struct radeon_vm *vm = bo_va->vm;
8352280ab57SChristian König 	struct radeon_ib ib;
8366d2f2944SChristian König 	unsigned nptes, ndw;
8372280ab57SChristian König 	uint64_t addr;
8382280ab57SChristian König 	int r;
8392280ab57SChristian König 
8400aea5e4aSAlex Deucher 	if (!bo_va->it.start) {
8412280ab57SChristian König 		dev_err(rdev->dev, "bo %p don't has a mapping in vm %p\n",
842036bf46aSChristian König 			bo_va->bo, vm);
8432280ab57SChristian König 		return -EINVAL;
8442280ab57SChristian König 	}
8452280ab57SChristian König 
846e31ad969SChristian König 	list_del_init(&bo_va->vm_status);
8472280ab57SChristian König 
8482280ab57SChristian König 	bo_va->flags &= ~RADEON_VM_PAGE_VALID;
8492280ab57SChristian König 	bo_va->flags &= ~RADEON_VM_PAGE_SYSTEM;
85002376d82SMichel Dänzer 	bo_va->flags &= ~RADEON_VM_PAGE_SNOOPED;
8512280ab57SChristian König 	if (mem) {
8522280ab57SChristian König 		addr = mem->start << PAGE_SHIFT;
8532280ab57SChristian König 		if (mem->mem_type != TTM_PL_SYSTEM) {
8542280ab57SChristian König 			bo_va->flags |= RADEON_VM_PAGE_VALID;
8552280ab57SChristian König 		}
8562280ab57SChristian König 		if (mem->mem_type == TTM_PL_TT) {
8572280ab57SChristian König 			bo_va->flags |= RADEON_VM_PAGE_SYSTEM;
85802376d82SMichel Dänzer 			if (!(bo_va->bo->flags & (RADEON_GEM_GTT_WC | RADEON_GEM_GTT_UC)))
85902376d82SMichel Dänzer 				bo_va->flags |= RADEON_VM_PAGE_SNOOPED;
86002376d82SMichel Dänzer 
8612280ab57SChristian König 		} else {
8622280ab57SChristian König 			addr += rdev->vm_manager.vram_base_offset;
8632280ab57SChristian König 		}
8642280ab57SChristian König 	} else {
8652280ab57SChristian König 		addr = 0;
8662280ab57SChristian König 	}
8672280ab57SChristian König 
868e31ad969SChristian König 	if (addr == bo_va->addr)
869e31ad969SChristian König 		return 0;
870e31ad969SChristian König 	bo_va->addr = addr;
871e31ad969SChristian König 
8722280ab57SChristian König 	trace_radeon_vm_bo_update(bo_va);
8732280ab57SChristian König 
8740aea5e4aSAlex Deucher 	nptes = bo_va->it.last - bo_va->it.start + 1;
8752280ab57SChristian König 
8762280ab57SChristian König 	/* padding, etc. */
8772280ab57SChristian König 	ndw = 64;
8782280ab57SChristian König 
8794510fb98SChristian König 	if (radeon_vm_block_size > 11)
8802280ab57SChristian König 		/* reserve space for one header for every 2k dwords */
8812280ab57SChristian König 		ndw += (nptes >> 11) * 4;
8822280ab57SChristian König 	else
8832280ab57SChristian König 		/* reserve space for one header for
8842280ab57SChristian König 		    every (1 << BLOCK_SIZE) entries */
8854510fb98SChristian König 		ndw += (nptes >> radeon_vm_block_size) * 4;
8862280ab57SChristian König 
8872280ab57SChristian König 	/* reserve space for pte addresses */
8882280ab57SChristian König 	ndw += nptes * 2;
8892280ab57SChristian König 
8902280ab57SChristian König 	/* update too big for an IB */
8912280ab57SChristian König 	if (ndw > 0xfffff)
8922280ab57SChristian König 		return -ENOMEM;
8932280ab57SChristian König 
8942280ab57SChristian König 	r = radeon_ib_get(rdev, R600_RING_TYPE_DMA_INDEX, &ib, NULL, ndw * 4);
8952280ab57SChristian König 	if (r)
8962280ab57SChristian König 		return r;
8972280ab57SChristian König 	ib.length_dw = 0;
8982280ab57SChristian König 
8990aea5e4aSAlex Deucher 	radeon_vm_update_ptes(rdev, vm, &ib, bo_va->it.start,
9000aea5e4aSAlex Deucher 			      bo_va->it.last + 1, addr,
9010aea5e4aSAlex Deucher 			      radeon_vm_page_flags(bo_va->flags));
9022280ab57SChristian König 
9032280ab57SChristian König 	radeon_semaphore_sync_to(ib.semaphore, vm->fence);
9042280ab57SChristian König 	r = radeon_ib_schedule(rdev, &ib, NULL);
9052280ab57SChristian König 	if (r) {
9062280ab57SChristian König 		radeon_ib_free(rdev, &ib);
9072280ab57SChristian König 		return r;
9082280ab57SChristian König 	}
9092280ab57SChristian König 	radeon_fence_unref(&vm->fence);
9102280ab57SChristian König 	vm->fence = radeon_fence_ref(ib.fence);
9112280ab57SChristian König 	radeon_ib_free(rdev, &ib);
9122280ab57SChristian König 	radeon_fence_unref(&vm->last_flush);
9132280ab57SChristian König 
9142280ab57SChristian König 	return 0;
9152280ab57SChristian König }
9162280ab57SChristian König 
9172280ab57SChristian König /**
918036bf46aSChristian König  * radeon_vm_clear_freed - clear freed BOs in the PT
919036bf46aSChristian König  *
920036bf46aSChristian König  * @rdev: radeon_device pointer
921036bf46aSChristian König  * @vm: requested vm
922036bf46aSChristian König  *
923036bf46aSChristian König  * Make sure all freed BOs are cleared in the PT.
924036bf46aSChristian König  * Returns 0 for success.
925036bf46aSChristian König  *
926036bf46aSChristian König  * PTs have to be reserved and mutex must be locked!
927036bf46aSChristian König  */
928036bf46aSChristian König int radeon_vm_clear_freed(struct radeon_device *rdev,
929036bf46aSChristian König 			  struct radeon_vm *vm)
930036bf46aSChristian König {
931036bf46aSChristian König 	struct radeon_bo_va *bo_va, *tmp;
932036bf46aSChristian König 	int r;
933036bf46aSChristian König 
934036bf46aSChristian König 	list_for_each_entry_safe(bo_va, tmp, &vm->freed, vm_status) {
935036bf46aSChristian König 		r = radeon_vm_bo_update(rdev, bo_va, NULL);
936036bf46aSChristian König 		kfree(bo_va);
937036bf46aSChristian König 		if (r)
938036bf46aSChristian König 			return r;
939036bf46aSChristian König 	}
940036bf46aSChristian König 	return 0;
941036bf46aSChristian König 
942036bf46aSChristian König }
943036bf46aSChristian König 
944036bf46aSChristian König /**
945e31ad969SChristian König  * radeon_vm_clear_invalids - clear invalidated BOs in the PT
946e31ad969SChristian König  *
947e31ad969SChristian König  * @rdev: radeon_device pointer
948e31ad969SChristian König  * @vm: requested vm
949e31ad969SChristian König  *
950e31ad969SChristian König  * Make sure all invalidated BOs are cleared in the PT.
951e31ad969SChristian König  * Returns 0 for success.
952e31ad969SChristian König  *
953e31ad969SChristian König  * PTs have to be reserved and mutex must be locked!
954e31ad969SChristian König  */
955e31ad969SChristian König int radeon_vm_clear_invalids(struct radeon_device *rdev,
956e31ad969SChristian König 			     struct radeon_vm *vm)
957e31ad969SChristian König {
958e31ad969SChristian König 	struct radeon_bo_va *bo_va, *tmp;
959e31ad969SChristian König 	int r;
960e31ad969SChristian König 
961e31ad969SChristian König 	list_for_each_entry_safe(bo_va, tmp, &vm->invalidated, vm_status) {
962e31ad969SChristian König 		r = radeon_vm_bo_update(rdev, bo_va, NULL);
963e31ad969SChristian König 		if (r)
964e31ad969SChristian König 			return r;
965e31ad969SChristian König 	}
966e31ad969SChristian König 	return 0;
967e31ad969SChristian König }
968e31ad969SChristian König 
969e31ad969SChristian König /**
9702280ab57SChristian König  * radeon_vm_bo_rmv - remove a bo to a specific vm
9712280ab57SChristian König  *
9722280ab57SChristian König  * @rdev: radeon_device pointer
9732280ab57SChristian König  * @bo_va: requested bo_va
9742280ab57SChristian König  *
9752280ab57SChristian König  * Remove @bo_va->bo from the requested vm (cayman+).
9762280ab57SChristian König  *
9772280ab57SChristian König  * Object have to be reserved!
9782280ab57SChristian König  */
979036bf46aSChristian König void radeon_vm_bo_rmv(struct radeon_device *rdev,
9802280ab57SChristian König 		      struct radeon_bo_va *bo_va)
9812280ab57SChristian König {
982036bf46aSChristian König 	struct radeon_vm *vm = bo_va->vm;
9832280ab57SChristian König 
9842280ab57SChristian König 	list_del(&bo_va->bo_list);
9852280ab57SChristian König 
986036bf46aSChristian König 	mutex_lock(&vm->mutex);
9870aea5e4aSAlex Deucher 	interval_tree_remove(&bo_va->it, &vm->va);
988e31ad969SChristian König 	list_del(&bo_va->vm_status);
989036bf46aSChristian König 
990e31ad969SChristian König 	if (bo_va->addr) {
991036bf46aSChristian König 		bo_va->bo = NULL;
992036bf46aSChristian König 		list_add(&bo_va->vm_status, &vm->freed);
993036bf46aSChristian König 	} else {
9942280ab57SChristian König 		kfree(bo_va);
995036bf46aSChristian König 	}
996036bf46aSChristian König 
997036bf46aSChristian König 	mutex_unlock(&vm->mutex);
9982280ab57SChristian König }
9992280ab57SChristian König 
10002280ab57SChristian König /**
10012280ab57SChristian König  * radeon_vm_bo_invalidate - mark the bo as invalid
10022280ab57SChristian König  *
10032280ab57SChristian König  * @rdev: radeon_device pointer
10042280ab57SChristian König  * @vm: requested vm
10052280ab57SChristian König  * @bo: radeon buffer object
10062280ab57SChristian König  *
10072280ab57SChristian König  * Mark @bo as invalid (cayman+).
10082280ab57SChristian König  */
10092280ab57SChristian König void radeon_vm_bo_invalidate(struct radeon_device *rdev,
10102280ab57SChristian König 			     struct radeon_bo *bo)
10112280ab57SChristian König {
10122280ab57SChristian König 	struct radeon_bo_va *bo_va;
10132280ab57SChristian König 
10142280ab57SChristian König 	list_for_each_entry(bo_va, &bo->va, bo_list) {
1015e31ad969SChristian König 		if (bo_va->addr) {
1016e31ad969SChristian König 			mutex_lock(&bo_va->vm->mutex);
1017e31ad969SChristian König 			list_del(&bo_va->vm_status);
1018e31ad969SChristian König 			list_add(&bo_va->vm_status, &bo_va->vm->invalidated);
1019e31ad969SChristian König 			mutex_unlock(&bo_va->vm->mutex);
1020e31ad969SChristian König 		}
10212280ab57SChristian König 	}
10222280ab57SChristian König }
10232280ab57SChristian König 
10242280ab57SChristian König /**
10252280ab57SChristian König  * radeon_vm_init - initialize a vm instance
10262280ab57SChristian König  *
10272280ab57SChristian König  * @rdev: radeon_device pointer
10282280ab57SChristian König  * @vm: requested vm
10292280ab57SChristian König  *
10302280ab57SChristian König  * Init @vm fields (cayman+).
10312280ab57SChristian König  */
10326d2f2944SChristian König int radeon_vm_init(struct radeon_device *rdev, struct radeon_vm *vm)
10332280ab57SChristian König {
10341c89d27fSChristian König 	const unsigned align = min(RADEON_VM_PTB_ALIGN_SIZE,
10351c89d27fSChristian König 		RADEON_VM_PTE_COUNT * 8);
10366d2f2944SChristian König 	unsigned pd_size, pd_entries, pts_size;
10376d2f2944SChristian König 	int r;
10386d2f2944SChristian König 
10392280ab57SChristian König 	vm->id = 0;
1040cc9e67e3SChristian König 	vm->ib_bo_va = NULL;
10412280ab57SChristian König 	vm->fence = NULL;
10422280ab57SChristian König 	vm->last_flush = NULL;
10432280ab57SChristian König 	vm->last_id_use = NULL;
10442280ab57SChristian König 	mutex_init(&vm->mutex);
10450aea5e4aSAlex Deucher 	vm->va = RB_ROOT;
1046e31ad969SChristian König 	INIT_LIST_HEAD(&vm->invalidated);
1047036bf46aSChristian König 	INIT_LIST_HEAD(&vm->freed);
10486d2f2944SChristian König 
10496d2f2944SChristian König 	pd_size = radeon_vm_directory_size(rdev);
10506d2f2944SChristian König 	pd_entries = radeon_vm_num_pdes(rdev);
10516d2f2944SChristian König 
10526d2f2944SChristian König 	/* allocate page table array */
10536d2f2944SChristian König 	pts_size = pd_entries * sizeof(struct radeon_vm_pt);
10546d2f2944SChristian König 	vm->page_tables = kzalloc(pts_size, GFP_KERNEL);
10556d2f2944SChristian König 	if (vm->page_tables == NULL) {
10566d2f2944SChristian König 		DRM_ERROR("Cannot allocate memory for page table array\n");
10576d2f2944SChristian König 		return -ENOMEM;
10586d2f2944SChristian König 	}
10596d2f2944SChristian König 
10607dae77f8SChristian König 	r = radeon_bo_create(rdev, pd_size, align, true,
106102376d82SMichel Dänzer 			     RADEON_GEM_DOMAIN_VRAM, 0, NULL,
10626d2f2944SChristian König 			     &vm->page_directory);
10636d2f2944SChristian König 	if (r)
10646d2f2944SChristian König 		return r;
10656d2f2944SChristian König 
10666d2f2944SChristian König 	r = radeon_vm_clear_bo(rdev, vm->page_directory);
10676d2f2944SChristian König 	if (r) {
10686d2f2944SChristian König 		radeon_bo_unref(&vm->page_directory);
10696d2f2944SChristian König 		vm->page_directory = NULL;
10706d2f2944SChristian König 		return r;
10716d2f2944SChristian König 	}
10726d2f2944SChristian König 
10736d2f2944SChristian König 	return 0;
10742280ab57SChristian König }
10752280ab57SChristian König 
10762280ab57SChristian König /**
10772280ab57SChristian König  * radeon_vm_fini - tear down a vm instance
10782280ab57SChristian König  *
10792280ab57SChristian König  * @rdev: radeon_device pointer
10802280ab57SChristian König  * @vm: requested vm
10812280ab57SChristian König  *
10822280ab57SChristian König  * Tear down @vm (cayman+).
10832280ab57SChristian König  * Unbind the VM and remove all bos from the vm bo list
10842280ab57SChristian König  */
10852280ab57SChristian König void radeon_vm_fini(struct radeon_device *rdev, struct radeon_vm *vm)
10862280ab57SChristian König {
10872280ab57SChristian König 	struct radeon_bo_va *bo_va, *tmp;
10886d2f2944SChristian König 	int i, r;
10892280ab57SChristian König 
10900aea5e4aSAlex Deucher 	if (!RB_EMPTY_ROOT(&vm->va)) {
10912280ab57SChristian König 		dev_err(rdev->dev, "still active bo inside vm\n");
10922280ab57SChristian König 	}
10930aea5e4aSAlex Deucher 	rbtree_postorder_for_each_entry_safe(bo_va, tmp, &vm->va, it.rb) {
10940aea5e4aSAlex Deucher 		interval_tree_remove(&bo_va->it, &vm->va);
10952280ab57SChristian König 		r = radeon_bo_reserve(bo_va->bo, false);
10962280ab57SChristian König 		if (!r) {
10972280ab57SChristian König 			list_del_init(&bo_va->bo_list);
10982280ab57SChristian König 			radeon_bo_unreserve(bo_va->bo);
10992280ab57SChristian König 			kfree(bo_va);
11002280ab57SChristian König 		}
11012280ab57SChristian König 	}
1102036bf46aSChristian König 	list_for_each_entry_safe(bo_va, tmp, &vm->freed, vm_status)
1103036bf46aSChristian König 		kfree(bo_va);
11046d2f2944SChristian König 
11056d2f2944SChristian König 	for (i = 0; i < radeon_vm_num_pdes(rdev); i++)
11066d2f2944SChristian König 		radeon_bo_unref(&vm->page_tables[i].bo);
11076d2f2944SChristian König 	kfree(vm->page_tables);
11086d2f2944SChristian König 
11096d2f2944SChristian König 	radeon_bo_unref(&vm->page_directory);
11106d2f2944SChristian König 
11112280ab57SChristian König 	radeon_fence_unref(&vm->fence);
11122280ab57SChristian König 	radeon_fence_unref(&vm->last_flush);
11132280ab57SChristian König 	radeon_fence_unref(&vm->last_id_use);
11146d2f2944SChristian König 
11156d2f2944SChristian König 	mutex_destroy(&vm->mutex);
11162280ab57SChristian König }
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