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 * 132280ab57SChristian König * The above copyright notice and this permission notice shall be included in 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 } 1117