xref: /openbmc/linux/drivers/gpu/drm/radeon/radeon_vm.c (revision 58b4d720)
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
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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! */
241cd1c9c1aSAlex Deucher 	if (!vm->last_flush || pd_addr != vm->pd_gpu_addr) {
242a3a9226dSChristian König 		trace_radeon_vm_flush(pd_addr, ring, vm->id);
2436d2f2944SChristian König 		vm->pd_gpu_addr = pd_addr;
244fa688343SChristian König 		radeon_ring_vm_flush(rdev, ring, vm);
245fa688343SChristian König 	}
2466d2f2944SChristian König }
247fa688343SChristian König 
248fa688343SChristian König /**
2492280ab57SChristian König  * radeon_vm_fence - remember fence for vm
2502280ab57SChristian König  *
2512280ab57SChristian König  * @rdev: radeon_device pointer
2522280ab57SChristian König  * @vm: vm we want to fence
2532280ab57SChristian König  * @fence: fence to remember
2542280ab57SChristian König  *
2552280ab57SChristian König  * Fence the vm (cayman+).
2562280ab57SChristian König  * Set the fence used to protect page table and id.
2572280ab57SChristian König  *
2582280ab57SChristian König  * Global and local mutex must be locked!
2592280ab57SChristian König  */
2602280ab57SChristian König void radeon_vm_fence(struct radeon_device *rdev,
2612280ab57SChristian König 		     struct radeon_vm *vm,
2622280ab57SChristian König 		     struct radeon_fence *fence)
2632280ab57SChristian König {
2642280ab57SChristian König 	radeon_fence_unref(&vm->fence);
2652280ab57SChristian König 	vm->fence = radeon_fence_ref(fence);
2662280ab57SChristian König 
267fa688343SChristian König 	radeon_fence_unref(&rdev->vm_manager.active[vm->id]);
268fa688343SChristian König 	rdev->vm_manager.active[vm->id] = radeon_fence_ref(fence);
269fa688343SChristian König 
2702280ab57SChristian König 	radeon_fence_unref(&vm->last_id_use);
2712280ab57SChristian König 	vm->last_id_use = radeon_fence_ref(fence);
272fa688343SChristian König 
273fa688343SChristian König         /* we just flushed the VM, remember that */
274fa688343SChristian König         if (!vm->last_flush)
275fa688343SChristian König                 vm->last_flush = radeon_fence_ref(fence);
2762280ab57SChristian König }
2772280ab57SChristian König 
2782280ab57SChristian König /**
2792280ab57SChristian König  * radeon_vm_bo_find - find the bo_va for a specific vm & bo
2802280ab57SChristian König  *
2812280ab57SChristian König  * @vm: requested vm
2822280ab57SChristian König  * @bo: requested buffer object
2832280ab57SChristian König  *
2842280ab57SChristian König  * Find @bo inside the requested vm (cayman+).
2852280ab57SChristian König  * Search inside the @bos vm list for the requested vm
2862280ab57SChristian König  * Returns the found bo_va or NULL if none is found
2872280ab57SChristian König  *
2882280ab57SChristian König  * Object has to be reserved!
2892280ab57SChristian König  */
2902280ab57SChristian König struct radeon_bo_va *radeon_vm_bo_find(struct radeon_vm *vm,
2912280ab57SChristian König 				       struct radeon_bo *bo)
2922280ab57SChristian König {
2932280ab57SChristian König 	struct radeon_bo_va *bo_va;
2942280ab57SChristian König 
2952280ab57SChristian König 	list_for_each_entry(bo_va, &bo->va, bo_list) {
2962280ab57SChristian König 		if (bo_va->vm == vm) {
2972280ab57SChristian König 			return bo_va;
2982280ab57SChristian König 		}
2992280ab57SChristian König 	}
3002280ab57SChristian König 	return NULL;
3012280ab57SChristian König }
3022280ab57SChristian König 
3032280ab57SChristian König /**
3042280ab57SChristian König  * radeon_vm_bo_add - add a bo to a specific vm
3052280ab57SChristian König  *
3062280ab57SChristian König  * @rdev: radeon_device pointer
3072280ab57SChristian König  * @vm: requested vm
3082280ab57SChristian König  * @bo: radeon buffer object
3092280ab57SChristian König  *
3102280ab57SChristian König  * Add @bo into the requested vm (cayman+).
3112280ab57SChristian König  * Add @bo to the list of bos associated with the vm
3122280ab57SChristian König  * Returns newly added bo_va or NULL for failure
3132280ab57SChristian König  *
3142280ab57SChristian König  * Object has to be reserved!
3152280ab57SChristian König  */
3162280ab57SChristian König struct radeon_bo_va *radeon_vm_bo_add(struct radeon_device *rdev,
3172280ab57SChristian König 				      struct radeon_vm *vm,
3182280ab57SChristian König 				      struct radeon_bo *bo)
3192280ab57SChristian König {
3202280ab57SChristian König 	struct radeon_bo_va *bo_va;
3212280ab57SChristian König 
3222280ab57SChristian König 	bo_va = kzalloc(sizeof(struct radeon_bo_va), GFP_KERNEL);
3232280ab57SChristian König 	if (bo_va == NULL) {
3242280ab57SChristian König 		return NULL;
3252280ab57SChristian König 	}
3262280ab57SChristian König 	bo_va->vm = vm;
3272280ab57SChristian König 	bo_va->bo = bo;
3280aea5e4aSAlex Deucher 	bo_va->it.start = 0;
3290aea5e4aSAlex Deucher 	bo_va->it.last = 0;
3302280ab57SChristian König 	bo_va->flags = 0;
331e31ad969SChristian König 	bo_va->addr = 0;
3322280ab57SChristian König 	bo_va->ref_count = 1;
3332280ab57SChristian König 	INIT_LIST_HEAD(&bo_va->bo_list);
334036bf46aSChristian König 	INIT_LIST_HEAD(&bo_va->vm_status);
3352280ab57SChristian König 
3362280ab57SChristian König 	mutex_lock(&vm->mutex);
3372280ab57SChristian König 	list_add_tail(&bo_va->bo_list, &bo->va);
3382280ab57SChristian König 	mutex_unlock(&vm->mutex);
3392280ab57SChristian König 
3402280ab57SChristian König 	return bo_va;
3412280ab57SChristian König }
3422280ab57SChristian König 
3432280ab57SChristian König /**
34403f62abdSChristian König  * radeon_vm_set_pages - helper to call the right asic function
34503f62abdSChristian König  *
34603f62abdSChristian König  * @rdev: radeon_device pointer
34703f62abdSChristian König  * @ib: indirect buffer to fill with commands
34803f62abdSChristian König  * @pe: addr of the page entry
34903f62abdSChristian König  * @addr: dst addr to write into pe
35003f62abdSChristian König  * @count: number of page entries to update
35103f62abdSChristian König  * @incr: increase next addr by incr bytes
35203f62abdSChristian König  * @flags: hw access flags
35303f62abdSChristian König  *
35403f62abdSChristian König  * Traces the parameters and calls the right asic functions
35503f62abdSChristian König  * to setup the page table using the DMA.
35603f62abdSChristian König  */
35703f62abdSChristian König static void radeon_vm_set_pages(struct radeon_device *rdev,
35803f62abdSChristian König 				struct radeon_ib *ib,
35903f62abdSChristian König 				uint64_t pe,
36003f62abdSChristian König 				uint64_t addr, unsigned count,
36103f62abdSChristian König 				uint32_t incr, uint32_t flags)
36203f62abdSChristian König {
36303f62abdSChristian König 	trace_radeon_vm_set_page(pe, addr, count, incr, flags);
36403f62abdSChristian König 
36503f62abdSChristian König 	if ((flags & R600_PTE_GART_MASK) == R600_PTE_GART_MASK) {
36603f62abdSChristian König 		uint64_t src = rdev->gart.table_addr + (addr >> 12) * 8;
36703f62abdSChristian König 		radeon_asic_vm_copy_pages(rdev, ib, pe, src, count);
36803f62abdSChristian König 
36903f62abdSChristian König 	} else if ((flags & R600_PTE_SYSTEM) || (count < 3)) {
37003f62abdSChristian König 		radeon_asic_vm_write_pages(rdev, ib, pe, addr,
37103f62abdSChristian König 					   count, incr, flags);
37203f62abdSChristian König 
37303f62abdSChristian König 	} else {
37403f62abdSChristian König 		radeon_asic_vm_set_pages(rdev, ib, pe, addr,
37503f62abdSChristian König 					 count, incr, flags);
37603f62abdSChristian König 	}
37703f62abdSChristian König }
37803f62abdSChristian König 
37903f62abdSChristian König /**
3806d2f2944SChristian König  * radeon_vm_clear_bo - initially clear the page dir/table
3816d2f2944SChristian König  *
3826d2f2944SChristian König  * @rdev: radeon_device pointer
3836d2f2944SChristian König  * @bo: bo to clear
3846d2f2944SChristian König  */
3856d2f2944SChristian König static int radeon_vm_clear_bo(struct radeon_device *rdev,
3866d2f2944SChristian König 			      struct radeon_bo *bo)
3876d2f2944SChristian König {
3886d2f2944SChristian König         struct ttm_validate_buffer tv;
3896d2f2944SChristian König         struct ww_acquire_ctx ticket;
3906d2f2944SChristian König         struct list_head head;
3916d2f2944SChristian König 	struct radeon_ib ib;
3926d2f2944SChristian König 	unsigned entries;
3936d2f2944SChristian König 	uint64_t addr;
3946d2f2944SChristian König 	int r;
3956d2f2944SChristian König 
3966d2f2944SChristian König         memset(&tv, 0, sizeof(tv));
3976d2f2944SChristian König         tv.bo = &bo->tbo;
3986d2f2944SChristian König 
3996d2f2944SChristian König         INIT_LIST_HEAD(&head);
4006d2f2944SChristian König         list_add(&tv.head, &head);
4016d2f2944SChristian König 
40258b4d720SMaarten Lankhorst         r = ttm_eu_reserve_buffers(&ticket, &head, true);
4036d2f2944SChristian König         if (r)
4046d2f2944SChristian König 		return r;
4056d2f2944SChristian König 
4066d2f2944SChristian König         r = ttm_bo_validate(&bo->tbo, &bo->placement, true, false);
4076d2f2944SChristian König         if (r)
4086d2f2944SChristian König                 goto error;
4096d2f2944SChristian König 
4106d2f2944SChristian König 	addr = radeon_bo_gpu_offset(bo);
4116d2f2944SChristian König 	entries = radeon_bo_size(bo) / 8;
4126d2f2944SChristian König 
413cc6f3536SChristian König 	r = radeon_ib_get(rdev, R600_RING_TYPE_DMA_INDEX, &ib, NULL, 256);
4146d2f2944SChristian König 	if (r)
4156d2f2944SChristian König                 goto error;
4166d2f2944SChristian König 
4176d2f2944SChristian König 	ib.length_dw = 0;
4186d2f2944SChristian König 
41903f62abdSChristian König 	radeon_vm_set_pages(rdev, &ib, addr, 0, entries, 0, 0);
42003f62abdSChristian König 	radeon_asic_vm_pad_ib(rdev, &ib);
421cc6f3536SChristian König 	WARN_ON(ib.length_dw > 64);
4226d2f2944SChristian König 
4231538a9e0SMichel Dänzer 	r = radeon_ib_schedule(rdev, &ib, NULL, false);
4246d2f2944SChristian König 	if (r)
4256d2f2944SChristian König                 goto error;
4266d2f2944SChristian König 
4276d2f2944SChristian König 	ttm_eu_fence_buffer_objects(&ticket, &head, ib.fence);
4286d2f2944SChristian König 	radeon_ib_free(rdev, &ib);
4296d2f2944SChristian König 
4306d2f2944SChristian König 	return 0;
4316d2f2944SChristian König 
4326d2f2944SChristian König error:
4336d2f2944SChristian König 	ttm_eu_backoff_reservation(&ticket, &head);
4346d2f2944SChristian König 	return r;
4356d2f2944SChristian König }
4366d2f2944SChristian König 
4376d2f2944SChristian König /**
4382280ab57SChristian König  * radeon_vm_bo_set_addr - set bos virtual address inside a vm
4392280ab57SChristian König  *
4402280ab57SChristian König  * @rdev: radeon_device pointer
4412280ab57SChristian König  * @bo_va: bo_va to store the address
4422280ab57SChristian König  * @soffset: requested offset of the buffer in the VM address space
4432280ab57SChristian König  * @flags: attributes of pages (read/write/valid/etc.)
4442280ab57SChristian König  *
4452280ab57SChristian König  * Set offset of @bo_va (cayman+).
4462280ab57SChristian König  * Validate and set the offset requested within the vm address space.
4472280ab57SChristian König  * Returns 0 for success, error for failure.
4482280ab57SChristian König  *
4492280ab57SChristian König  * Object has to be reserved!
4502280ab57SChristian König  */
4512280ab57SChristian König int radeon_vm_bo_set_addr(struct radeon_device *rdev,
4522280ab57SChristian König 			  struct radeon_bo_va *bo_va,
4532280ab57SChristian König 			  uint64_t soffset,
4542280ab57SChristian König 			  uint32_t flags)
4552280ab57SChristian König {
4562280ab57SChristian König 	uint64_t size = radeon_bo_size(bo_va->bo);
4572280ab57SChristian König 	struct radeon_vm *vm = bo_va->vm;
4586d2f2944SChristian König 	unsigned last_pfn, pt_idx;
4590aea5e4aSAlex Deucher 	uint64_t eoffset;
4606d2f2944SChristian König 	int r;
4612280ab57SChristian König 
4622280ab57SChristian König 	if (soffset) {
4632280ab57SChristian König 		/* make sure object fit at this offset */
4642280ab57SChristian König 		eoffset = soffset + size;
4652280ab57SChristian König 		if (soffset >= eoffset) {
4662280ab57SChristian König 			return -EINVAL;
4672280ab57SChristian König 		}
4682280ab57SChristian König 
4692280ab57SChristian König 		last_pfn = eoffset / RADEON_GPU_PAGE_SIZE;
4702280ab57SChristian König 		if (last_pfn > rdev->vm_manager.max_pfn) {
4712280ab57SChristian König 			dev_err(rdev->dev, "va above limit (0x%08X > 0x%08X)\n",
4722280ab57SChristian König 				last_pfn, rdev->vm_manager.max_pfn);
4732280ab57SChristian König 			return -EINVAL;
4742280ab57SChristian König 		}
4752280ab57SChristian König 
4762280ab57SChristian König 	} else {
4772280ab57SChristian König 		eoffset = last_pfn = 0;
4782280ab57SChristian König 	}
4792280ab57SChristian König 
4802280ab57SChristian König 	mutex_lock(&vm->mutex);
4810aea5e4aSAlex Deucher 	if (bo_va->it.start || bo_va->it.last) {
4820aea5e4aSAlex Deucher 		if (bo_va->addr) {
483036bf46aSChristian König 			/* add a clone of the bo_va to clear the old address */
4840aea5e4aSAlex Deucher 			struct radeon_bo_va *tmp;
485036bf46aSChristian König 			tmp = kzalloc(sizeof(struct radeon_bo_va), GFP_KERNEL);
48668b1ea30SDan Carpenter 			if (!tmp) {
48768b1ea30SDan Carpenter 				mutex_unlock(&vm->mutex);
48868b1ea30SDan Carpenter 				return -ENOMEM;
48968b1ea30SDan Carpenter 			}
4900aea5e4aSAlex Deucher 			tmp->it.start = bo_va->it.start;
4910aea5e4aSAlex Deucher 			tmp->it.last = bo_va->it.last;
492036bf46aSChristian König 			tmp->vm = vm;
4930aea5e4aSAlex Deucher 			tmp->addr = bo_va->addr;
494ee26d83fSChristian König 			tmp->bo = radeon_bo_ref(bo_va->bo);
495036bf46aSChristian König 			list_add(&tmp->vm_status, &vm->freed);
496036bf46aSChristian König 		}
497036bf46aSChristian König 
4980aea5e4aSAlex Deucher 		interval_tree_remove(&bo_va->it, &vm->va);
4990aea5e4aSAlex Deucher 		bo_va->it.start = 0;
5000aea5e4aSAlex Deucher 		bo_va->it.last = 0;
5010aea5e4aSAlex Deucher 	}
5020aea5e4aSAlex Deucher 
5030aea5e4aSAlex Deucher 	soffset /= RADEON_GPU_PAGE_SIZE;
5040aea5e4aSAlex Deucher 	eoffset /= RADEON_GPU_PAGE_SIZE;
5050aea5e4aSAlex Deucher 	if (soffset || eoffset) {
5060aea5e4aSAlex Deucher 		struct interval_tree_node *it;
5070aea5e4aSAlex Deucher 		it = interval_tree_iter_first(&vm->va, soffset, eoffset - 1);
5080aea5e4aSAlex Deucher 		if (it) {
5090aea5e4aSAlex Deucher 			struct radeon_bo_va *tmp;
5100aea5e4aSAlex Deucher 			tmp = container_of(it, struct radeon_bo_va, it);
5110aea5e4aSAlex Deucher 			/* bo and tmp overlap, invalid offset */
5120aea5e4aSAlex Deucher 			dev_err(rdev->dev, "bo %p va 0x%010Lx conflict with "
5130aea5e4aSAlex Deucher 				"(bo %p 0x%010lx 0x%010lx)\n", bo_va->bo,
5140aea5e4aSAlex Deucher 				soffset, tmp->bo, tmp->it.start, tmp->it.last);
5150aea5e4aSAlex Deucher 			mutex_unlock(&vm->mutex);
5160aea5e4aSAlex Deucher 			return -EINVAL;
5170aea5e4aSAlex Deucher 		}
5180aea5e4aSAlex Deucher 		bo_va->it.start = soffset;
5190aea5e4aSAlex Deucher 		bo_va->it.last = eoffset - 1;
5200aea5e4aSAlex Deucher 		interval_tree_insert(&bo_va->it, &vm->va);
5210aea5e4aSAlex Deucher 	}
5220aea5e4aSAlex Deucher 
5232280ab57SChristian König 	bo_va->flags = flags;
524e31ad969SChristian König 	bo_va->addr = 0;
5252280ab57SChristian König 
5260aea5e4aSAlex Deucher 	soffset >>= radeon_vm_block_size;
5270aea5e4aSAlex Deucher 	eoffset >>= radeon_vm_block_size;
5284510fb98SChristian König 
5294510fb98SChristian König 	BUG_ON(eoffset >= radeon_vm_num_pdes(rdev));
5306d2f2944SChristian König 
5316d2f2944SChristian König 	if (eoffset > vm->max_pde_used)
5326d2f2944SChristian König 		vm->max_pde_used = eoffset;
5336d2f2944SChristian König 
5346d2f2944SChristian König 	radeon_bo_unreserve(bo_va->bo);
5356d2f2944SChristian König 
5366d2f2944SChristian König 	/* walk over the address space and allocate the page tables */
5376d2f2944SChristian König 	for (pt_idx = soffset; pt_idx <= eoffset; ++pt_idx) {
5386d2f2944SChristian König 		struct radeon_bo *pt;
5396d2f2944SChristian König 
5406d2f2944SChristian König 		if (vm->page_tables[pt_idx].bo)
5416d2f2944SChristian König 			continue;
5426d2f2944SChristian König 
5436d2f2944SChristian König 		/* drop mutex to allocate and clear page table */
5442280ab57SChristian König 		mutex_unlock(&vm->mutex);
5456d2f2944SChristian König 
5466d2f2944SChristian König 		r = radeon_bo_create(rdev, RADEON_VM_PTE_COUNT * 8,
5477dae77f8SChristian König 				     RADEON_GPU_PAGE_SIZE, true,
54802376d82SMichel Dänzer 				     RADEON_GEM_DOMAIN_VRAM, 0, NULL, &pt);
5496d2f2944SChristian König 		if (r)
5506d2f2944SChristian König 			return r;
5516d2f2944SChristian König 
5526d2f2944SChristian König 		r = radeon_vm_clear_bo(rdev, pt);
5536d2f2944SChristian König 		if (r) {
5546d2f2944SChristian König 			radeon_bo_unref(&pt);
5556d2f2944SChristian König 			radeon_bo_reserve(bo_va->bo, false);
5566d2f2944SChristian König 			return r;
5576d2f2944SChristian König 		}
5586d2f2944SChristian König 
5596d2f2944SChristian König 		/* aquire mutex again */
5606d2f2944SChristian König 		mutex_lock(&vm->mutex);
5616d2f2944SChristian König 		if (vm->page_tables[pt_idx].bo) {
5626d2f2944SChristian König 			/* someone else allocated the pt in the meantime */
5636d2f2944SChristian König 			mutex_unlock(&vm->mutex);
5646d2f2944SChristian König 			radeon_bo_unref(&pt);
5656d2f2944SChristian König 			mutex_lock(&vm->mutex);
5666d2f2944SChristian König 			continue;
5676d2f2944SChristian König 		}
5686d2f2944SChristian König 
5696d2f2944SChristian König 		vm->page_tables[pt_idx].addr = 0;
5706d2f2944SChristian König 		vm->page_tables[pt_idx].bo = pt;
5716d2f2944SChristian König 	}
5726d2f2944SChristian König 
5736d2f2944SChristian König 	mutex_unlock(&vm->mutex);
5746d2f2944SChristian König 	return radeon_bo_reserve(bo_va->bo, false);
5752280ab57SChristian König }
5762280ab57SChristian König 
5772280ab57SChristian König /**
5782280ab57SChristian König  * radeon_vm_map_gart - get the physical address of a gart page
5792280ab57SChristian König  *
5802280ab57SChristian König  * @rdev: radeon_device pointer
5812280ab57SChristian König  * @addr: the unmapped addr
5822280ab57SChristian König  *
5832280ab57SChristian König  * Look up the physical address of the page that the pte resolves
5842280ab57SChristian König  * to (cayman+).
5852280ab57SChristian König  * Returns the physical address of the page.
5862280ab57SChristian König  */
5872280ab57SChristian König uint64_t radeon_vm_map_gart(struct radeon_device *rdev, uint64_t addr)
5882280ab57SChristian König {
5892280ab57SChristian König 	uint64_t result;
5902280ab57SChristian König 
5912280ab57SChristian König 	/* page table offset */
5922280ab57SChristian König 	result = rdev->gart.pages_addr[addr >> PAGE_SHIFT];
5932280ab57SChristian König 
5942280ab57SChristian König 	/* in case cpu page size != gpu page size*/
5952280ab57SChristian König 	result |= addr & (~PAGE_MASK);
5962280ab57SChristian König 
5972280ab57SChristian König 	return result;
5982280ab57SChristian König }
5992280ab57SChristian König 
6002280ab57SChristian König /**
6012280ab57SChristian König  * radeon_vm_page_flags - translate page flags to what the hw uses
6022280ab57SChristian König  *
6032280ab57SChristian König  * @flags: flags comming from userspace
6042280ab57SChristian König  *
6052280ab57SChristian König  * Translate the flags the userspace ABI uses to hw flags.
6062280ab57SChristian König  */
6072280ab57SChristian König static uint32_t radeon_vm_page_flags(uint32_t flags)
6082280ab57SChristian König {
6092280ab57SChristian König         uint32_t hw_flags = 0;
6102280ab57SChristian König         hw_flags |= (flags & RADEON_VM_PAGE_VALID) ? R600_PTE_VALID : 0;
6112280ab57SChristian König         hw_flags |= (flags & RADEON_VM_PAGE_READABLE) ? R600_PTE_READABLE : 0;
6122280ab57SChristian König         hw_flags |= (flags & RADEON_VM_PAGE_WRITEABLE) ? R600_PTE_WRITEABLE : 0;
6132280ab57SChristian König         if (flags & RADEON_VM_PAGE_SYSTEM) {
6142280ab57SChristian König                 hw_flags |= R600_PTE_SYSTEM;
6152280ab57SChristian König                 hw_flags |= (flags & RADEON_VM_PAGE_SNOOPED) ? R600_PTE_SNOOPED : 0;
6162280ab57SChristian König         }
6172280ab57SChristian König         return hw_flags;
6182280ab57SChristian König }
6192280ab57SChristian König 
6202280ab57SChristian König /**
6212280ab57SChristian König  * radeon_vm_update_pdes - make sure that page directory is valid
6222280ab57SChristian König  *
6232280ab57SChristian König  * @rdev: radeon_device pointer
6242280ab57SChristian König  * @vm: requested vm
6252280ab57SChristian König  * @start: start of GPU address range
6262280ab57SChristian König  * @end: end of GPU address range
6272280ab57SChristian König  *
6282280ab57SChristian König  * Allocates new page tables if necessary
6292280ab57SChristian König  * and updates the page directory (cayman+).
6302280ab57SChristian König  * Returns 0 for success, error for failure.
6312280ab57SChristian König  *
6322280ab57SChristian König  * Global and local mutex must be locked!
6332280ab57SChristian König  */
6346d2f2944SChristian König int radeon_vm_update_page_directory(struct radeon_device *rdev,
6356d2f2944SChristian König 				    struct radeon_vm *vm)
6362280ab57SChristian König {
63737903b5eSChristian König 	struct radeon_bo *pd = vm->page_directory;
63837903b5eSChristian König 	uint64_t pd_addr = radeon_bo_gpu_offset(pd);
6394510fb98SChristian König 	uint32_t incr = RADEON_VM_PTE_COUNT * 8;
6402280ab57SChristian König 	uint64_t last_pde = ~0, last_pt = ~0;
6416d2f2944SChristian König 	unsigned count = 0, pt_idx, ndw;
6426d2f2944SChristian König 	struct radeon_ib ib;
6432280ab57SChristian König 	int r;
6442280ab57SChristian König 
6456d2f2944SChristian König 	/* padding, etc. */
6466d2f2944SChristian König 	ndw = 64;
6472280ab57SChristian König 
6486d2f2944SChristian König 	/* assume the worst case */
649cc6f3536SChristian König 	ndw += vm->max_pde_used * 6;
6502280ab57SChristian König 
6516d2f2944SChristian König 	/* update too big for an IB */
6526d2f2944SChristian König 	if (ndw > 0xfffff)
6536d2f2944SChristian König 		return -ENOMEM;
6542280ab57SChristian König 
6556d2f2944SChristian König 	r = radeon_ib_get(rdev, R600_RING_TYPE_DMA_INDEX, &ib, NULL, ndw * 4);
6562280ab57SChristian König 	if (r)
6572280ab57SChristian König 		return r;
6586d2f2944SChristian König 	ib.length_dw = 0;
6592280ab57SChristian König 
6606d2f2944SChristian König 	/* walk over the address space and update the page directory */
6616d2f2944SChristian König 	for (pt_idx = 0; pt_idx <= vm->max_pde_used; ++pt_idx) {
6626d2f2944SChristian König 		struct radeon_bo *bo = vm->page_tables[pt_idx].bo;
6636d2f2944SChristian König 		uint64_t pde, pt;
6642280ab57SChristian König 
6656d2f2944SChristian König 		if (bo == NULL)
6666d2f2944SChristian König 			continue;
6672280ab57SChristian König 
6686d2f2944SChristian König 		pt = radeon_bo_gpu_offset(bo);
6696d2f2944SChristian König 		if (vm->page_tables[pt_idx].addr == pt)
6706d2f2944SChristian König 			continue;
6716d2f2944SChristian König 		vm->page_tables[pt_idx].addr = pt;
6726d2f2944SChristian König 
6736d2f2944SChristian König 		pde = pd_addr + pt_idx * 8;
6742280ab57SChristian König 		if (((last_pde + 8 * count) != pde) ||
6752280ab57SChristian König 		    ((last_pt + incr * count) != pt)) {
6762280ab57SChristian König 
6772280ab57SChristian König 			if (count) {
67803f62abdSChristian König 				radeon_vm_set_pages(rdev, &ib, last_pde,
6792280ab57SChristian König 						    last_pt, count, incr,
6802280ab57SChristian König 						    R600_PTE_VALID);
6812280ab57SChristian König 			}
6822280ab57SChristian König 
6832280ab57SChristian König 			count = 1;
6842280ab57SChristian König 			last_pde = pde;
6852280ab57SChristian König 			last_pt = pt;
6862280ab57SChristian König 		} else {
6872280ab57SChristian König 			++count;
6882280ab57SChristian König 		}
6892280ab57SChristian König 	}
6902280ab57SChristian König 
6916d2f2944SChristian König 	if (count)
69203f62abdSChristian König 		radeon_vm_set_pages(rdev, &ib, last_pde, last_pt, count,
6932280ab57SChristian König 				    incr, R600_PTE_VALID);
6942280ab57SChristian König 
6956d2f2944SChristian König 	if (ib.length_dw != 0) {
69603f62abdSChristian König 		radeon_asic_vm_pad_ib(rdev, &ib);
69737903b5eSChristian König 		radeon_semaphore_sync_to(ib.semaphore, pd->tbo.sync_obj);
6986d2f2944SChristian König 		radeon_semaphore_sync_to(ib.semaphore, vm->last_id_use);
699cc6f3536SChristian König 		WARN_ON(ib.length_dw > ndw);
7001538a9e0SMichel Dänzer 		r = radeon_ib_schedule(rdev, &ib, NULL, false);
7016d2f2944SChristian König 		if (r) {
7026d2f2944SChristian König 			radeon_ib_free(rdev, &ib);
7036d2f2944SChristian König 			return r;
7042280ab57SChristian König 		}
7056d2f2944SChristian König 		radeon_fence_unref(&vm->fence);
7066d2f2944SChristian König 		vm->fence = radeon_fence_ref(ib.fence);
7076d2f2944SChristian König 		radeon_fence_unref(&vm->last_flush);
7086d2f2944SChristian König 	}
7096d2f2944SChristian König 	radeon_ib_free(rdev, &ib);
7102280ab57SChristian König 
7112280ab57SChristian König 	return 0;
7122280ab57SChristian König }
7132280ab57SChristian König 
7142280ab57SChristian König /**
715ec3dbbcbSChristian König  * radeon_vm_frag_ptes - add fragment information to PTEs
716ec3dbbcbSChristian König  *
717ec3dbbcbSChristian König  * @rdev: radeon_device pointer
718ec3dbbcbSChristian König  * @ib: IB for the update
719ec3dbbcbSChristian König  * @pe_start: first PTE to handle
720ec3dbbcbSChristian König  * @pe_end: last PTE to handle
721ec3dbbcbSChristian König  * @addr: addr those PTEs should point to
722ec3dbbcbSChristian König  * @flags: hw mapping flags
723ec3dbbcbSChristian König  *
724ec3dbbcbSChristian König  * Global and local mutex must be locked!
725ec3dbbcbSChristian König  */
726ec3dbbcbSChristian König static void radeon_vm_frag_ptes(struct radeon_device *rdev,
727ec3dbbcbSChristian König 				struct radeon_ib *ib,
728ec3dbbcbSChristian König 				uint64_t pe_start, uint64_t pe_end,
729ec3dbbcbSChristian König 				uint64_t addr, uint32_t flags)
730ec3dbbcbSChristian König {
731ec3dbbcbSChristian König 	/**
732ec3dbbcbSChristian König 	 * The MC L1 TLB supports variable sized pages, based on a fragment
733ec3dbbcbSChristian König 	 * field in the PTE. When this field is set to a non-zero value, page
734ec3dbbcbSChristian König 	 * granularity is increased from 4KB to (1 << (12 + frag)). The PTE
735ec3dbbcbSChristian König 	 * flags are considered valid for all PTEs within the fragment range
736ec3dbbcbSChristian König 	 * and corresponding mappings are assumed to be physically contiguous.
737ec3dbbcbSChristian König 	 *
738ec3dbbcbSChristian König 	 * The L1 TLB can store a single PTE for the whole fragment,
739ec3dbbcbSChristian König 	 * significantly increasing the space available for translation
740ec3dbbcbSChristian König 	 * caching. This leads to large improvements in throughput when the
741ec3dbbcbSChristian König 	 * TLB is under pressure.
742ec3dbbcbSChristian König 	 *
743ec3dbbcbSChristian König 	 * The L2 TLB distributes small and large fragments into two
744ec3dbbcbSChristian König 	 * asymmetric partitions. The large fragment cache is significantly
745ec3dbbcbSChristian König 	 * larger. Thus, we try to use large fragments wherever possible.
746ec3dbbcbSChristian König 	 * Userspace can support this by aligning virtual base address and
747ec3dbbcbSChristian König 	 * allocation size to the fragment size.
748ec3dbbcbSChristian König 	 */
749ec3dbbcbSChristian König 
750ec3dbbcbSChristian König 	/* NI is optimized for 256KB fragments, SI and newer for 64KB */
751ec3dbbcbSChristian König 	uint64_t frag_flags = rdev->family == CHIP_CAYMAN ?
752ec3dbbcbSChristian König 			R600_PTE_FRAG_256KB : R600_PTE_FRAG_64KB;
753ec3dbbcbSChristian König 	uint64_t frag_align = rdev->family == CHIP_CAYMAN ? 0x200 : 0x80;
754ec3dbbcbSChristian König 
755ec3dbbcbSChristian König 	uint64_t frag_start = ALIGN(pe_start, frag_align);
756ec3dbbcbSChristian König 	uint64_t frag_end = pe_end & ~(frag_align - 1);
757ec3dbbcbSChristian König 
758ec3dbbcbSChristian König 	unsigned count;
759ec3dbbcbSChristian König 
760ec3dbbcbSChristian König 	/* system pages are non continuously */
761ec3dbbcbSChristian König 	if ((flags & R600_PTE_SYSTEM) || !(flags & R600_PTE_VALID) ||
762ec3dbbcbSChristian König 	    (frag_start >= frag_end)) {
763ec3dbbcbSChristian König 
764ec3dbbcbSChristian König 		count = (pe_end - pe_start) / 8;
76503f62abdSChristian König 		radeon_vm_set_pages(rdev, ib, pe_start, addr, count,
766ec3dbbcbSChristian König 				    RADEON_GPU_PAGE_SIZE, flags);
767ec3dbbcbSChristian König 		return;
768ec3dbbcbSChristian König 	}
769ec3dbbcbSChristian König 
770ec3dbbcbSChristian König 	/* handle the 4K area at the beginning */
771ec3dbbcbSChristian König 	if (pe_start != frag_start) {
772ec3dbbcbSChristian König 		count = (frag_start - pe_start) / 8;
77303f62abdSChristian König 		radeon_vm_set_pages(rdev, ib, pe_start, addr, count,
774ec3dbbcbSChristian König 				    RADEON_GPU_PAGE_SIZE, flags);
775ec3dbbcbSChristian König 		addr += RADEON_GPU_PAGE_SIZE * count;
776ec3dbbcbSChristian König 	}
777ec3dbbcbSChristian König 
778ec3dbbcbSChristian König 	/* handle the area in the middle */
779ec3dbbcbSChristian König 	count = (frag_end - frag_start) / 8;
78003f62abdSChristian König 	radeon_vm_set_pages(rdev, ib, frag_start, addr, count,
781ec3dbbcbSChristian König 			    RADEON_GPU_PAGE_SIZE, flags | frag_flags);
782ec3dbbcbSChristian König 
783ec3dbbcbSChristian König 	/* handle the 4K area at the end */
784ec3dbbcbSChristian König 	if (frag_end != pe_end) {
785ec3dbbcbSChristian König 		addr += RADEON_GPU_PAGE_SIZE * count;
786ec3dbbcbSChristian König 		count = (pe_end - frag_end) / 8;
78703f62abdSChristian König 		radeon_vm_set_pages(rdev, ib, frag_end, addr, count,
788ec3dbbcbSChristian König 				    RADEON_GPU_PAGE_SIZE, flags);
789ec3dbbcbSChristian König 	}
790ec3dbbcbSChristian König }
791ec3dbbcbSChristian König 
792ec3dbbcbSChristian König /**
7932280ab57SChristian König  * radeon_vm_update_ptes - make sure that page tables are valid
7942280ab57SChristian König  *
7952280ab57SChristian König  * @rdev: radeon_device pointer
7962280ab57SChristian König  * @vm: requested vm
7972280ab57SChristian König  * @start: start of GPU address range
7982280ab57SChristian König  * @end: end of GPU address range
7992280ab57SChristian König  * @dst: destination address to map to
8002280ab57SChristian König  * @flags: mapping flags
8012280ab57SChristian König  *
8022280ab57SChristian König  * Update the page tables in the range @start - @end (cayman+).
8032280ab57SChristian König  *
8042280ab57SChristian König  * Global and local mutex must be locked!
8052280ab57SChristian König  */
8062280ab57SChristian König static void radeon_vm_update_ptes(struct radeon_device *rdev,
8072280ab57SChristian König 				  struct radeon_vm *vm,
8082280ab57SChristian König 				  struct radeon_ib *ib,
8092280ab57SChristian König 				  uint64_t start, uint64_t end,
8102280ab57SChristian König 				  uint64_t dst, uint32_t flags)
8112280ab57SChristian König {
8124510fb98SChristian König 	uint64_t mask = RADEON_VM_PTE_COUNT - 1;
8132280ab57SChristian König 	uint64_t last_pte = ~0, last_dst = ~0;
8142280ab57SChristian König 	unsigned count = 0;
8152280ab57SChristian König 	uint64_t addr;
8162280ab57SChristian König 
8172280ab57SChristian König 	/* walk over the address space and update the page tables */
8182280ab57SChristian König 	for (addr = start; addr < end; ) {
8194510fb98SChristian König 		uint64_t pt_idx = addr >> radeon_vm_block_size;
82037903b5eSChristian König 		struct radeon_bo *pt = vm->page_tables[pt_idx].bo;
8212280ab57SChristian König 		unsigned nptes;
8222280ab57SChristian König 		uint64_t pte;
8232280ab57SChristian König 
82437903b5eSChristian König 		radeon_semaphore_sync_to(ib->semaphore, pt->tbo.sync_obj);
82537903b5eSChristian König 
8262280ab57SChristian König 		if ((addr & ~mask) == (end & ~mask))
8272280ab57SChristian König 			nptes = end - addr;
8282280ab57SChristian König 		else
8292280ab57SChristian König 			nptes = RADEON_VM_PTE_COUNT - (addr & mask);
8302280ab57SChristian König 
83137903b5eSChristian König 		pte = radeon_bo_gpu_offset(pt);
8322280ab57SChristian König 		pte += (addr & mask) * 8;
8332280ab57SChristian König 
8342280ab57SChristian König 		if ((last_pte + 8 * count) != pte) {
8352280ab57SChristian König 
8362280ab57SChristian König 			if (count) {
837ec3dbbcbSChristian König 				radeon_vm_frag_ptes(rdev, ib, last_pte,
838ec3dbbcbSChristian König 						    last_pte + 8 * count,
839ec3dbbcbSChristian König 						    last_dst, flags);
8402280ab57SChristian König 			}
8412280ab57SChristian König 
8422280ab57SChristian König 			count = nptes;
8432280ab57SChristian König 			last_pte = pte;
8442280ab57SChristian König 			last_dst = dst;
8452280ab57SChristian König 		} else {
8462280ab57SChristian König 			count += nptes;
8472280ab57SChristian König 		}
8482280ab57SChristian König 
8492280ab57SChristian König 		addr += nptes;
8502280ab57SChristian König 		dst += nptes * RADEON_GPU_PAGE_SIZE;
8512280ab57SChristian König 	}
8522280ab57SChristian König 
8532280ab57SChristian König 	if (count) {
854ec3dbbcbSChristian König 		radeon_vm_frag_ptes(rdev, ib, last_pte,
855ec3dbbcbSChristian König 				    last_pte + 8 * count,
856ec3dbbcbSChristian König 				    last_dst, flags);
8572280ab57SChristian König 	}
8582280ab57SChristian König }
8592280ab57SChristian König 
8602280ab57SChristian König /**
8612280ab57SChristian König  * radeon_vm_bo_update - map a bo into the vm page table
8622280ab57SChristian König  *
8632280ab57SChristian König  * @rdev: radeon_device pointer
8642280ab57SChristian König  * @vm: requested vm
8652280ab57SChristian König  * @bo: radeon buffer object
8662280ab57SChristian König  * @mem: ttm mem
8672280ab57SChristian König  *
8682280ab57SChristian König  * Fill in the page table entries for @bo (cayman+).
8692280ab57SChristian König  * Returns 0 for success, -EINVAL for failure.
8702280ab57SChristian König  *
871529364e0SChristian König  * Object have to be reserved and mutex must be locked!
8722280ab57SChristian König  */
8732280ab57SChristian König int radeon_vm_bo_update(struct radeon_device *rdev,
874036bf46aSChristian König 			struct radeon_bo_va *bo_va,
8752280ab57SChristian König 			struct ttm_mem_reg *mem)
8762280ab57SChristian König {
877036bf46aSChristian König 	struct radeon_vm *vm = bo_va->vm;
8782280ab57SChristian König 	struct radeon_ib ib;
879cc6f3536SChristian König 	unsigned nptes, ncmds, ndw;
8802280ab57SChristian König 	uint64_t addr;
881cc6f3536SChristian König 	uint32_t flags;
8822280ab57SChristian König 	int r;
8832280ab57SChristian König 
8840aea5e4aSAlex Deucher 	if (!bo_va->it.start) {
8852280ab57SChristian König 		dev_err(rdev->dev, "bo %p don't has a mapping in vm %p\n",
886036bf46aSChristian König 			bo_va->bo, vm);
8872280ab57SChristian König 		return -EINVAL;
8882280ab57SChristian König 	}
8892280ab57SChristian König 
890e31ad969SChristian König 	list_del_init(&bo_va->vm_status);
8912280ab57SChristian König 
8922280ab57SChristian König 	bo_va->flags &= ~RADEON_VM_PAGE_VALID;
8932280ab57SChristian König 	bo_va->flags &= ~RADEON_VM_PAGE_SYSTEM;
89402376d82SMichel Dänzer 	bo_va->flags &= ~RADEON_VM_PAGE_SNOOPED;
895f72a113aSChristian König 	if (bo_va->bo && radeon_ttm_tt_is_readonly(bo_va->bo->tbo.ttm))
896f72a113aSChristian König 		bo_va->flags &= ~RADEON_VM_PAGE_WRITEABLE;
897f72a113aSChristian König 
8982280ab57SChristian König 	if (mem) {
8992280ab57SChristian König 		addr = mem->start << PAGE_SHIFT;
9002280ab57SChristian König 		if (mem->mem_type != TTM_PL_SYSTEM) {
9012280ab57SChristian König 			bo_va->flags |= RADEON_VM_PAGE_VALID;
9022280ab57SChristian König 		}
9032280ab57SChristian König 		if (mem->mem_type == TTM_PL_TT) {
9042280ab57SChristian König 			bo_va->flags |= RADEON_VM_PAGE_SYSTEM;
90502376d82SMichel Dänzer 			if (!(bo_va->bo->flags & (RADEON_GEM_GTT_WC | RADEON_GEM_GTT_UC)))
90602376d82SMichel Dänzer 				bo_va->flags |= RADEON_VM_PAGE_SNOOPED;
90702376d82SMichel Dänzer 
9082280ab57SChristian König 		} else {
9092280ab57SChristian König 			addr += rdev->vm_manager.vram_base_offset;
9102280ab57SChristian König 		}
9112280ab57SChristian König 	} else {
9122280ab57SChristian König 		addr = 0;
9132280ab57SChristian König 	}
9142280ab57SChristian König 
915e31ad969SChristian König 	if (addr == bo_va->addr)
916e31ad969SChristian König 		return 0;
917e31ad969SChristian König 	bo_va->addr = addr;
918e31ad969SChristian König 
9192280ab57SChristian König 	trace_radeon_vm_bo_update(bo_va);
9202280ab57SChristian König 
9210aea5e4aSAlex Deucher 	nptes = bo_va->it.last - bo_va->it.start + 1;
9222280ab57SChristian König 
923cc6f3536SChristian König 	/* reserve space for one command every (1 << BLOCK_SIZE) entries
924cc6f3536SChristian König 	   or 2k dwords (whatever is smaller) */
925cc6f3536SChristian König 	ncmds = (nptes >> min(radeon_vm_block_size, 11)) + 1;
926cc6f3536SChristian König 
9272280ab57SChristian König 	/* padding, etc. */
9282280ab57SChristian König 	ndw = 64;
9292280ab57SChristian König 
930cc6f3536SChristian König 	flags = radeon_vm_page_flags(bo_va->flags);
931cc6f3536SChristian König 	if ((flags & R600_PTE_GART_MASK) == R600_PTE_GART_MASK) {
932cc6f3536SChristian König 		/* only copy commands needed */
933cc6f3536SChristian König 		ndw += ncmds * 7;
9342280ab57SChristian König 
935cc6f3536SChristian König 	} else if (flags & R600_PTE_SYSTEM) {
936cc6f3536SChristian König 		/* header for write data commands */
937cc6f3536SChristian König 		ndw += ncmds * 4;
938cc6f3536SChristian König 
939cc6f3536SChristian König 		/* body of write data command */
9402280ab57SChristian König 		ndw += nptes * 2;
9412280ab57SChristian König 
942cc6f3536SChristian König 	} else {
943cc6f3536SChristian König 		/* set page commands needed */
944cc6f3536SChristian König 		ndw += ncmds * 10;
945cc6f3536SChristian König 
946cc6f3536SChristian König 		/* two extra commands for begin/end of fragment */
947cc6f3536SChristian König 		ndw += 2 * 10;
948cc6f3536SChristian König 	}
949cc6f3536SChristian König 
9502280ab57SChristian König 	/* update too big for an IB */
9512280ab57SChristian König 	if (ndw > 0xfffff)
9522280ab57SChristian König 		return -ENOMEM;
9532280ab57SChristian König 
9542280ab57SChristian König 	r = radeon_ib_get(rdev, R600_RING_TYPE_DMA_INDEX, &ib, NULL, ndw * 4);
9552280ab57SChristian König 	if (r)
9562280ab57SChristian König 		return r;
9572280ab57SChristian König 	ib.length_dw = 0;
9582280ab57SChristian König 
9590aea5e4aSAlex Deucher 	radeon_vm_update_ptes(rdev, vm, &ib, bo_va->it.start,
9600aea5e4aSAlex Deucher 			      bo_va->it.last + 1, addr,
9610aea5e4aSAlex Deucher 			      radeon_vm_page_flags(bo_va->flags));
9622280ab57SChristian König 
96303f62abdSChristian König 	radeon_asic_vm_pad_ib(rdev, &ib);
964cc6f3536SChristian König 	WARN_ON(ib.length_dw > ndw);
965cc6f3536SChristian König 
9662280ab57SChristian König 	radeon_semaphore_sync_to(ib.semaphore, vm->fence);
9671538a9e0SMichel Dänzer 	r = radeon_ib_schedule(rdev, &ib, NULL, false);
9682280ab57SChristian König 	if (r) {
9692280ab57SChristian König 		radeon_ib_free(rdev, &ib);
9702280ab57SChristian König 		return r;
9712280ab57SChristian König 	}
9722280ab57SChristian König 	radeon_fence_unref(&vm->fence);
9732280ab57SChristian König 	vm->fence = radeon_fence_ref(ib.fence);
9742280ab57SChristian König 	radeon_ib_free(rdev, &ib);
9752280ab57SChristian König 	radeon_fence_unref(&vm->last_flush);
9762280ab57SChristian König 
9772280ab57SChristian König 	return 0;
9782280ab57SChristian König }
9792280ab57SChristian König 
9802280ab57SChristian König /**
981036bf46aSChristian König  * radeon_vm_clear_freed - clear freed BOs in the PT
982036bf46aSChristian König  *
983036bf46aSChristian König  * @rdev: radeon_device pointer
984036bf46aSChristian König  * @vm: requested vm
985036bf46aSChristian König  *
986036bf46aSChristian König  * Make sure all freed BOs are cleared in the PT.
987036bf46aSChristian König  * Returns 0 for success.
988036bf46aSChristian König  *
989036bf46aSChristian König  * PTs have to be reserved and mutex must be locked!
990036bf46aSChristian König  */
991036bf46aSChristian König int radeon_vm_clear_freed(struct radeon_device *rdev,
992036bf46aSChristian König 			  struct radeon_vm *vm)
993036bf46aSChristian König {
994036bf46aSChristian König 	struct radeon_bo_va *bo_va, *tmp;
995036bf46aSChristian König 	int r;
996036bf46aSChristian König 
997036bf46aSChristian König 	list_for_each_entry_safe(bo_va, tmp, &vm->freed, vm_status) {
998036bf46aSChristian König 		r = radeon_vm_bo_update(rdev, bo_va, NULL);
999ee26d83fSChristian König 		radeon_bo_unref(&bo_va->bo);
1000036bf46aSChristian König 		kfree(bo_va);
1001036bf46aSChristian König 		if (r)
1002036bf46aSChristian König 			return r;
1003036bf46aSChristian König 	}
1004036bf46aSChristian König 	return 0;
1005036bf46aSChristian König 
1006036bf46aSChristian König }
1007036bf46aSChristian König 
1008036bf46aSChristian König /**
1009e31ad969SChristian König  * radeon_vm_clear_invalids - clear invalidated BOs in the PT
1010e31ad969SChristian König  *
1011e31ad969SChristian König  * @rdev: radeon_device pointer
1012e31ad969SChristian König  * @vm: requested vm
1013e31ad969SChristian König  *
1014e31ad969SChristian König  * Make sure all invalidated BOs are cleared in the PT.
1015e31ad969SChristian König  * Returns 0 for success.
1016e31ad969SChristian König  *
1017e31ad969SChristian König  * PTs have to be reserved and mutex must be locked!
1018e31ad969SChristian König  */
1019e31ad969SChristian König int radeon_vm_clear_invalids(struct radeon_device *rdev,
1020e31ad969SChristian König 			     struct radeon_vm *vm)
1021e31ad969SChristian König {
1022e31ad969SChristian König 	struct radeon_bo_va *bo_va, *tmp;
1023e31ad969SChristian König 	int r;
1024e31ad969SChristian König 
1025e31ad969SChristian König 	list_for_each_entry_safe(bo_va, tmp, &vm->invalidated, vm_status) {
1026e31ad969SChristian König 		r = radeon_vm_bo_update(rdev, bo_va, NULL);
1027e31ad969SChristian König 		if (r)
1028e31ad969SChristian König 			return r;
1029e31ad969SChristian König 	}
1030e31ad969SChristian König 	return 0;
1031e31ad969SChristian König }
1032e31ad969SChristian König 
1033e31ad969SChristian König /**
10342280ab57SChristian König  * radeon_vm_bo_rmv - remove a bo to a specific vm
10352280ab57SChristian König  *
10362280ab57SChristian König  * @rdev: radeon_device pointer
10372280ab57SChristian König  * @bo_va: requested bo_va
10382280ab57SChristian König  *
10392280ab57SChristian König  * Remove @bo_va->bo from the requested vm (cayman+).
10402280ab57SChristian König  *
10412280ab57SChristian König  * Object have to be reserved!
10422280ab57SChristian König  */
1043036bf46aSChristian König void radeon_vm_bo_rmv(struct radeon_device *rdev,
10442280ab57SChristian König 		      struct radeon_bo_va *bo_va)
10452280ab57SChristian König {
1046036bf46aSChristian König 	struct radeon_vm *vm = bo_va->vm;
10472280ab57SChristian König 
10482280ab57SChristian König 	list_del(&bo_va->bo_list);
10492280ab57SChristian König 
1050036bf46aSChristian König 	mutex_lock(&vm->mutex);
10510aea5e4aSAlex Deucher 	interval_tree_remove(&bo_va->it, &vm->va);
1052e31ad969SChristian König 	list_del(&bo_va->vm_status);
1053036bf46aSChristian König 
1054e31ad969SChristian König 	if (bo_va->addr) {
1055ee26d83fSChristian König 		bo_va->bo = radeon_bo_ref(bo_va->bo);
1056036bf46aSChristian König 		list_add(&bo_va->vm_status, &vm->freed);
1057036bf46aSChristian König 	} else {
10582280ab57SChristian König 		kfree(bo_va);
1059036bf46aSChristian König 	}
1060036bf46aSChristian König 
1061036bf46aSChristian König 	mutex_unlock(&vm->mutex);
10622280ab57SChristian König }
10632280ab57SChristian König 
10642280ab57SChristian König /**
10652280ab57SChristian König  * radeon_vm_bo_invalidate - mark the bo as invalid
10662280ab57SChristian König  *
10672280ab57SChristian König  * @rdev: radeon_device pointer
10682280ab57SChristian König  * @vm: requested vm
10692280ab57SChristian König  * @bo: radeon buffer object
10702280ab57SChristian König  *
10712280ab57SChristian König  * Mark @bo as invalid (cayman+).
10722280ab57SChristian König  */
10732280ab57SChristian König void radeon_vm_bo_invalidate(struct radeon_device *rdev,
10742280ab57SChristian König 			     struct radeon_bo *bo)
10752280ab57SChristian König {
10762280ab57SChristian König 	struct radeon_bo_va *bo_va;
10772280ab57SChristian König 
10782280ab57SChristian König 	list_for_each_entry(bo_va, &bo->va, bo_list) {
1079e31ad969SChristian König 		if (bo_va->addr) {
1080e31ad969SChristian König 			mutex_lock(&bo_va->vm->mutex);
1081e31ad969SChristian König 			list_del(&bo_va->vm_status);
1082e31ad969SChristian König 			list_add(&bo_va->vm_status, &bo_va->vm->invalidated);
1083e31ad969SChristian König 			mutex_unlock(&bo_va->vm->mutex);
1084e31ad969SChristian König 		}
10852280ab57SChristian König 	}
10862280ab57SChristian König }
10872280ab57SChristian König 
10882280ab57SChristian König /**
10892280ab57SChristian König  * radeon_vm_init - initialize a vm instance
10902280ab57SChristian König  *
10912280ab57SChristian König  * @rdev: radeon_device pointer
10922280ab57SChristian König  * @vm: requested vm
10932280ab57SChristian König  *
10942280ab57SChristian König  * Init @vm fields (cayman+).
10952280ab57SChristian König  */
10966d2f2944SChristian König int radeon_vm_init(struct radeon_device *rdev, struct radeon_vm *vm)
10972280ab57SChristian König {
10981c89d27fSChristian König 	const unsigned align = min(RADEON_VM_PTB_ALIGN_SIZE,
10991c89d27fSChristian König 		RADEON_VM_PTE_COUNT * 8);
11006d2f2944SChristian König 	unsigned pd_size, pd_entries, pts_size;
11016d2f2944SChristian König 	int r;
11026d2f2944SChristian König 
11032280ab57SChristian König 	vm->id = 0;
1104cc9e67e3SChristian König 	vm->ib_bo_va = NULL;
11052280ab57SChristian König 	vm->fence = NULL;
11062280ab57SChristian König 	vm->last_flush = NULL;
11072280ab57SChristian König 	vm->last_id_use = NULL;
11082280ab57SChristian König 	mutex_init(&vm->mutex);
11090aea5e4aSAlex Deucher 	vm->va = RB_ROOT;
1110e31ad969SChristian König 	INIT_LIST_HEAD(&vm->invalidated);
1111036bf46aSChristian König 	INIT_LIST_HEAD(&vm->freed);
11126d2f2944SChristian König 
11136d2f2944SChristian König 	pd_size = radeon_vm_directory_size(rdev);
11146d2f2944SChristian König 	pd_entries = radeon_vm_num_pdes(rdev);
11156d2f2944SChristian König 
11166d2f2944SChristian König 	/* allocate page table array */
11176d2f2944SChristian König 	pts_size = pd_entries * sizeof(struct radeon_vm_pt);
11186d2f2944SChristian König 	vm->page_tables = kzalloc(pts_size, GFP_KERNEL);
11196d2f2944SChristian König 	if (vm->page_tables == NULL) {
11206d2f2944SChristian König 		DRM_ERROR("Cannot allocate memory for page table array\n");
11216d2f2944SChristian König 		return -ENOMEM;
11226d2f2944SChristian König 	}
11236d2f2944SChristian König 
11247dae77f8SChristian König 	r = radeon_bo_create(rdev, pd_size, align, true,
112502376d82SMichel Dänzer 			     RADEON_GEM_DOMAIN_VRAM, 0, NULL,
11266d2f2944SChristian König 			     &vm->page_directory);
11276d2f2944SChristian König 	if (r)
11286d2f2944SChristian König 		return r;
11296d2f2944SChristian König 
11306d2f2944SChristian König 	r = radeon_vm_clear_bo(rdev, vm->page_directory);
11316d2f2944SChristian König 	if (r) {
11326d2f2944SChristian König 		radeon_bo_unref(&vm->page_directory);
11336d2f2944SChristian König 		vm->page_directory = NULL;
11346d2f2944SChristian König 		return r;
11356d2f2944SChristian König 	}
11366d2f2944SChristian König 
11376d2f2944SChristian König 	return 0;
11382280ab57SChristian König }
11392280ab57SChristian König 
11402280ab57SChristian König /**
11412280ab57SChristian König  * radeon_vm_fini - tear down a vm instance
11422280ab57SChristian König  *
11432280ab57SChristian König  * @rdev: radeon_device pointer
11442280ab57SChristian König  * @vm: requested vm
11452280ab57SChristian König  *
11462280ab57SChristian König  * Tear down @vm (cayman+).
11472280ab57SChristian König  * Unbind the VM and remove all bos from the vm bo list
11482280ab57SChristian König  */
11492280ab57SChristian König void radeon_vm_fini(struct radeon_device *rdev, struct radeon_vm *vm)
11502280ab57SChristian König {
11512280ab57SChristian König 	struct radeon_bo_va *bo_va, *tmp;
11526d2f2944SChristian König 	int i, r;
11532280ab57SChristian König 
11540aea5e4aSAlex Deucher 	if (!RB_EMPTY_ROOT(&vm->va)) {
11552280ab57SChristian König 		dev_err(rdev->dev, "still active bo inside vm\n");
11562280ab57SChristian König 	}
11570aea5e4aSAlex Deucher 	rbtree_postorder_for_each_entry_safe(bo_va, tmp, &vm->va, it.rb) {
11580aea5e4aSAlex Deucher 		interval_tree_remove(&bo_va->it, &vm->va);
11592280ab57SChristian König 		r = radeon_bo_reserve(bo_va->bo, false);
11602280ab57SChristian König 		if (!r) {
11612280ab57SChristian König 			list_del_init(&bo_va->bo_list);
11622280ab57SChristian König 			radeon_bo_unreserve(bo_va->bo);
11632280ab57SChristian König 			kfree(bo_va);
11642280ab57SChristian König 		}
11652280ab57SChristian König 	}
1166ee26d83fSChristian König 	list_for_each_entry_safe(bo_va, tmp, &vm->freed, vm_status) {
1167ee26d83fSChristian König 		radeon_bo_unref(&bo_va->bo);
1168036bf46aSChristian König 		kfree(bo_va);
1169ee26d83fSChristian König 	}
11706d2f2944SChristian König 
11716d2f2944SChristian König 	for (i = 0; i < radeon_vm_num_pdes(rdev); i++)
11726d2f2944SChristian König 		radeon_bo_unref(&vm->page_tables[i].bo);
11736d2f2944SChristian König 	kfree(vm->page_tables);
11746d2f2944SChristian König 
11756d2f2944SChristian König 	radeon_bo_unref(&vm->page_directory);
11766d2f2944SChristian König 
11772280ab57SChristian König 	radeon_fence_unref(&vm->fence);
11782280ab57SChristian König 	radeon_fence_unref(&vm->last_flush);
11792280ab57SChristian König 	radeon_fence_unref(&vm->last_id_use);
11806d2f2944SChristian König 
11816d2f2944SChristian König 	mutex_destroy(&vm->mutex);
11822280ab57SChristian König }
1183