drivers/gpu/drm/amd/amdgpu/amdgpu_vm.c

   1 /*
   2  * Copyright 2008 Advanced Micro Devices, Inc.
   3  * Copyright 2008 Red Hat Inc.
   4  * Copyright 2009 Jerome Glisse.
   5  *
   6  * Permission is hereby granted, free of charge, to any person obtaining a
   7  * copy of this software and associated documentation files (the "Software"),
   8  * to deal in the Software without restriction, including without limitation
   9  * the rights to use, copy, modify, merge, publish, distribute, sublicense,
  10  * and/or sell copies of the Software, and to permit persons to whom the
  11  * Software is furnished to do so, subject to the following conditions:
  12  *
  13  * The above copyright notice and this permission notice shall be included in
  14  * all copies or substantial portions of the Software.
  15  *
  16  * THE SOFTWARE IS PROVIDED "AS IS", WITHOUT WARRANTY OF ANY KIND, EXPRESS OR
  17  * IMPLIED, INCLUDING BUT NOT LIMITED TO THE WARRANTIES OF MERCHANTABILITY,
  18  * FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE AND NONINFRINGEMENT.  IN NO EVENT SHALL
  19  * THE COPYRIGHT HOLDER(S) OR AUTHOR(S) BE LIABLE FOR ANY CLAIM, DAMAGES OR
  20  * OTHER LIABILITY, WHETHER IN AN ACTION OF CONTRACT, TORT OR OTHERWISE,
  21  * ARISING FROM, OUT OF OR IN CONNECTION WITH THE SOFTWARE OR THE USE OR
  22  * OTHER DEALINGS IN THE SOFTWARE.
  23  *
  24  * Authors: Dave Airlie
  25  *          Alex Deucher
  26  *          Jerome Glisse
  27  */
  28 #include <drm/drmP.h>
  29 #include <drm/amdgpu_drm.h>
  30 #include "amdgpu.h"
  31 #include "amdgpu_trace.h"
  32
  33 /*
  34  * GPUVM
  35  * GPUVM is similar to the legacy gart on older asics, however
  36  * rather than there being a single global gart table
  37  * for the entire GPU, there are multiple VM page tables active
  38  * at any given time.  The VM page tables can contain a mix
  39  * vram pages and system memory pages and system memory pages
  40  * can be mapped as snooped (cached system pages) or unsnooped
  41  * (uncached system pages).
  42  * Each VM has an ID associated with it and there is a page table
  43  * associated with each VMID.  When execting a command buffer,
  44  * the kernel tells the the ring what VMID to use for that command
  45  * buffer.  VMIDs are allocated dynamically as commands are submitted.
  46  * The userspace drivers maintain their own address space and the kernel
  47  * sets up their pages tables accordingly when they submit their
  48  * command buffers and a VMID is assigned.
  49  * Cayman/Trinity support up to 8 active VMs at any given time;
  50  * SI supports 16.
  51  */
  52
  53 /**
  54  * amdgpu_vm_num_pde - return the number of page directory entries
  55  *
  56  * @adev: amdgpu_device pointer
  57  *
  58  * Calculate the number of page directory entries (cayman+).
  59  */
  60 static unsigned amdgpu_vm_num_pdes(struct amdgpu_device *adev)
  61 {
  62         return adev->vm_manager.max_pfn >> amdgpu_vm_block_size;
  63 }
  64
  65 /**
  66  * amdgpu_vm_directory_size - returns the size of the page directory in bytes
  67  *
  68  * @adev: amdgpu_device pointer
  69  *
  70  * Calculate the size of the page directory in bytes (cayman+).
  71  */
  72 static unsigned amdgpu_vm_directory_size(struct amdgpu_device *adev)
  73 {
  74         return AMDGPU_GPU_PAGE_ALIGN(amdgpu_vm_num_pdes(adev) * 8);
  75 }
  76
  77 /**
  78  * amdgpu_vm_get_bos - add the vm BOs to a validation list
  79  *
  80  * @vm: vm providing the BOs
  81  * @head: head of validation list
  82  *
  83  * Add the page directory to the list of BOs to
  84  * validate for command submission (cayman+).
  85  */
  86 struct amdgpu_bo_list_entry *amdgpu_vm_get_bos(struct amdgpu_device *adev,
  87                                           struct amdgpu_vm *vm,
  88                                           struct list_head *head)
  89 {
  90         struct amdgpu_bo_list_entry *list;
  91         unsigned i, idx;
  92
  93         mutex_lock(&vm->mutex);
  94         list = drm_malloc_ab(vm->max_pde_used + 2,
  95                              sizeof(struct amdgpu_bo_list_entry));
  96         if (!list) {
  97                 mutex_unlock(&vm->mutex);
  98                 return NULL;
  99         }
 100
 101         /* add the vm page table to the list */
 102         list[0].robj = vm->page_directory;
 103         list[0].prefered_domains = AMDGPU_GEM_DOMAIN_VRAM;
 104         list[0].allowed_domains = AMDGPU_GEM_DOMAIN_VRAM;
 105         list[0].priority = 0;
 106         list[0].tv.bo = &vm->page_directory->tbo;
 107         list[0].tv.shared = true;
 108         list_add(&list[0].tv.head, head);
 109
 110         for (i = 0, idx = 1; i <= vm->max_pde_used; i++) {
 111                 if (!vm->page_tables[i].bo)
 112                         continue;
 113
 114                 list[idx].robj = vm->page_tables[i].bo;
 115                 list[idx].prefered_domains = AMDGPU_GEM_DOMAIN_VRAM;
 116                 list[idx].allowed_domains = AMDGPU_GEM_DOMAIN_VRAM;
 117                 list[idx].priority = 0;
 118                 list[idx].tv.bo = &list[idx].robj->tbo;
 119                 list[idx].tv.shared = true;
 120                 list_add(&list[idx++].tv.head, head);
 121         }
 122         mutex_unlock(&vm->mutex);
 123
 124         return list;
 125 }
 126
 127 /**
 128  * amdgpu_vm_grab_id - allocate the next free VMID
 129  *
 130  * @vm: vm to allocate id for
 131  * @ring: ring we want to submit job to
 132  * @sync: sync object where we add dependencies
 133  *
 134  * Allocate an id for the vm, adding fences to the sync obj as necessary.
 135  *
 136  * Global mutex must be locked!
 137  */
 138 int amdgpu_vm_grab_id(struct amdgpu_vm *vm, struct amdgpu_ring *ring,
 139                       struct amdgpu_sync *sync)
 140 {
 141         struct amdgpu_fence *best[AMDGPU_MAX_RINGS] = {};
 142         struct amdgpu_vm_id *vm_id = &vm->ids[ring->idx];
 143         struct amdgpu_device *adev = ring->adev;
 144
 145         unsigned choices[2] = {};
 146         unsigned i;
 147
 148         /* check if the id is still valid */
 149         if (vm_id->id && vm_id->last_id_use &&
 150             vm_id->last_id_use == adev->vm_manager.active[vm_id->id])
 151                 return 0;
 152
 153         /* we definately need to flush */
 154         vm_id->pd_gpu_addr = ~0ll;
 155
 156         /* skip over VMID 0, since it is the system VM */
 157         for (i = 1; i < adev->vm_manager.nvm; ++i) {
 158                 struct amdgpu_fence *fence = adev->vm_manager.active[i];
 159
 160                 if (fence == NULL) {
 161                         /* found a free one */
 162                         vm_id->id = i;
 163                         trace_amdgpu_vm_grab_id(i, ring->idx);
 164                         return 0;
 165                 }
 166
 167                 if (amdgpu_fence_is_earlier(fence, best[fence->ring->idx])) {
 168                         best[fence->ring->idx] = fence;
 169                         choices[fence->ring == ring ? 0 : 1] = i;
 170                 }
 171         }
 172
 173         for (i = 0; i < 2; ++i) {
 174                 if (choices[i]) {
 175                         struct amdgpu_fence *fence;
 176
 177                         fence  = adev->vm_manager.active[choices[i]];
 178                         vm_id->id = choices[i];
 179
 180                         trace_amdgpu_vm_grab_id(choices[i], ring->idx);
 181                         return amdgpu_sync_fence(ring->adev, sync, &fence->base);
 182                 }
 183         }
 184
 185         /* should never happen */
 186         BUG();
 187         return -EINVAL;
 188 }
 189
 190 /**
 191  * amdgpu_vm_flush - hardware flush the vm
 192  *
 193  * @ring: ring to use for flush
 194  * @vm: vm we want to flush
 195  * @updates: last vm update that we waited for
 196  *
 197  * Flush the vm (cayman+).
 198  *
 199  * Global and local mutex must be locked!
 200  */
 201 void amdgpu_vm_flush(struct amdgpu_ring *ring,
 202                      struct amdgpu_vm *vm,
 203                      struct fence *updates)
 204 {
 205         uint64_t pd_addr = amdgpu_bo_gpu_offset(vm->page_directory);
 206         struct amdgpu_vm_id *vm_id = &vm->ids[ring->idx];
 207         struct fence *flushed_updates = vm_id->flushed_updates;
 208         bool is_earlier = false;
 209
 210         if (flushed_updates && updates) {
 211                 BUG_ON(flushed_updates->context != updates->context);
 212                 is_earlier = (updates->seqno - flushed_updates->seqno <=
 213                               INT_MAX) ? true : false;
 214         }
 215
 216         if (pd_addr != vm_id->pd_gpu_addr || !flushed_updates ||
 217             is_earlier) {
 218
 219                 trace_amdgpu_vm_flush(pd_addr, ring->idx, vm_id->id);
 220                 if (is_earlier) {
 221                         vm_id->flushed_updates = fence_get(updates);
 222                         fence_put(flushed_updates);
 223                 }
 224                 if (!flushed_updates)
 225                         vm_id->flushed_updates = fence_get(updates);
 226                 vm_id->pd_gpu_addr = pd_addr;
 227                 amdgpu_ring_emit_vm_flush(ring, vm_id->id, vm_id->pd_gpu_addr);
 228         }
 229 }
 230
 231 /**
 232  * amdgpu_vm_fence - remember fence for vm
 233  *
 234  * @adev: amdgpu_device pointer
 235  * @vm: vm we want to fence
 236  * @fence: fence to remember
 237  *
 238  * Fence the vm (cayman+).
 239  * Set the fence used to protect page table and id.
 240  *
 241  * Global and local mutex must be locked!
 242  */
 243 void amdgpu_vm_fence(struct amdgpu_device *adev,
 244                      struct amdgpu_vm *vm,
 245                      struct amdgpu_fence *fence)
 246 {
 247         unsigned ridx = fence->ring->idx;
 248         unsigned vm_id = vm->ids[ridx].id;
 249
 250         amdgpu_fence_unref(&adev->vm_manager.active[vm_id]);
 251         adev->vm_manager.active[vm_id] = amdgpu_fence_ref(fence);
 252
 253         amdgpu_fence_unref(&vm->ids[ridx].last_id_use);
 254         vm->ids[ridx].last_id_use = amdgpu_fence_ref(fence);
 255 }
 256
 257 /**
 258  * amdgpu_vm_bo_find - find the bo_va for a specific vm & bo
 259  *
 260  * @vm: requested vm
 261  * @bo: requested buffer object
 262  *
 263  * Find @bo inside the requested vm (cayman+).
 264  * Search inside the @bos vm list for the requested vm
 265  * Returns the found bo_va or NULL if none is found
 266  *
 267  * Object has to be reserved!
 268  */
 269 struct amdgpu_bo_va *amdgpu_vm_bo_find(struct amdgpu_vm *vm,
 270                                        struct amdgpu_bo *bo)
 271 {
 272         struct amdgpu_bo_va *bo_va;
 273
 274         list_for_each_entry(bo_va, &bo->va, bo_list) {
 275                 if (bo_va->vm == vm) {
 276                         return bo_va;
 277                 }
 278         }
 279         return NULL;
 280 }
 281
 282 /**
 283  * amdgpu_vm_update_pages - helper to call the right asic function
 284  *
 285  * @adev: amdgpu_device pointer
 286  * @ib: indirect buffer to fill with commands
 287  * @pe: addr of the page entry
 288  * @addr: dst addr to write into pe
 289  * @count: number of page entries to update
 290  * @incr: increase next addr by incr bytes
 291  * @flags: hw access flags
 292  * @gtt_flags: GTT hw access flags
 293  *
 294  * Traces the parameters and calls the right asic functions
 295  * to setup the page table using the DMA.
 296  */
 297 static void amdgpu_vm_update_pages(struct amdgpu_device *adev,
 298                                    struct amdgpu_ib *ib,
 299                                    uint64_t pe, uint64_t addr,
 300                                    unsigned count, uint32_t incr,
 301                                    uint32_t flags, uint32_t gtt_flags)
 302 {
 303         trace_amdgpu_vm_set_page(pe, addr, count, incr, flags);
 304
 305         if ((flags & AMDGPU_PTE_SYSTEM) && (flags == gtt_flags)) {
 306                 uint64_t src = adev->gart.table_addr + (addr >> 12) * 8;
 307                 amdgpu_vm_copy_pte(adev, ib, pe, src, count);
 308
 309         } else if ((flags & AMDGPU_PTE_SYSTEM) || (count < 3)) {
 310                 amdgpu_vm_write_pte(adev, ib, pe, addr,
 311                                       count, incr, flags);
 312
 313         } else {
 314                 amdgpu_vm_set_pte_pde(adev, ib, pe, addr,
 315                                       count, incr, flags);
 316         }
 317 }
 318
 319 int amdgpu_vm_free_job(struct amdgpu_job *sched_job)
 320 {
 321         int i;
 322         for (i = 0; i < sched_job->num_ibs; i++)
 323                 amdgpu_ib_free(sched_job->adev, &sched_job->ibs[i]);
 324         kfree(sched_job->ibs);
 325         return 0;
 326 }
 327
 328 /**
 329  * amdgpu_vm_clear_bo - initially clear the page dir/table
 330  *
 331  * @adev: amdgpu_device pointer
 332  * @bo: bo to clear
 333  */
 334 static int amdgpu_vm_clear_bo(struct amdgpu_device *adev,
 335                               struct amdgpu_bo *bo)
 336 {
 337         struct amdgpu_ring *ring = adev->vm_manager.vm_pte_funcs_ring;
 338         struct fence *fence = NULL;
 339         struct amdgpu_ib *ib;
 340         unsigned entries;
 341         uint64_t addr;
 342         int r;
 343
 344         r = amdgpu_bo_reserve(bo, false);
 345         if (r)
 346                 return r;
 347
 348         r = reservation_object_reserve_shared(bo->tbo.resv);
 349         if (r)
 350                 return r;
 351
 352         r = ttm_bo_validate(&bo->tbo, &bo->placement, true, false);
 353         if (r)
 354                 goto error_unreserve;
 355
 356         addr = amdgpu_bo_gpu_offset(bo);
 357         entries = amdgpu_bo_size(bo) / 8;
 358
 359         ib = kzalloc(sizeof(struct amdgpu_ib), GFP_KERNEL);
 360         if (!ib)
 361                 goto error_unreserve;
 362
 363         r = amdgpu_ib_get(ring, NULL, entries * 2 + 64, ib);
 364         if (r)
 365                 goto error_free;
 366
 367         ib->length_dw = 0;
 368
 369         amdgpu_vm_update_pages(adev, ib, addr, 0, entries, 0, 0, 0);
 370         amdgpu_vm_pad_ib(adev, ib);
 371         WARN_ON(ib->length_dw > 64);
 372         r = amdgpu_sched_ib_submit_kernel_helper(adev, ring, ib, 1,
 373                                                  &amdgpu_vm_free_job,
 374                                                  AMDGPU_FENCE_OWNER_VM,
 375                                                  &fence);
 376         if (!r)
 377                 amdgpu_bo_fence(bo, fence, true);
 378         fence_put(fence);
 379         if (amdgpu_enable_scheduler) {
 380                 amdgpu_bo_unreserve(bo);
 381                 return 0;
 382         }
 383 error_free:
 384         amdgpu_ib_free(adev, ib);
 385         kfree(ib);
 386
 387 error_unreserve:
 388         amdgpu_bo_unreserve(bo);
 389         return r;
 390 }
 391
 392 /**
 393  * amdgpu_vm_map_gart - get the physical address of a gart page
 394  *
 395  * @adev: amdgpu_device pointer
 396  * @addr: the unmapped addr
 397  *
 398  * Look up the physical address of the page that the pte resolves
 399  * to (cayman+).
 400  * Returns the physical address of the page.
 401  */
 402 uint64_t amdgpu_vm_map_gart(struct amdgpu_device *adev, uint64_t addr)
 403 {
 404         uint64_t result;
 405
 406         /* page table offset */
 407         result = adev->gart.pages_addr[addr >> PAGE_SHIFT];
 408
 409         /* in case cpu page size != gpu page size*/
 410         result |= addr & (~PAGE_MASK);
 411
 412         return result;
 413 }
 414
 415 /**
 416  * amdgpu_vm_update_pdes - make sure that page directory is valid
 417  *
 418  * @adev: amdgpu_device pointer
 419  * @vm: requested vm
 420  * @start: start of GPU address range
 421  * @end: end of GPU address range
 422  *
 423  * Allocates new page tables if necessary
 424  * and updates the page directory (cayman+).
 425  * Returns 0 for success, error for failure.
 426  *
 427  * Global and local mutex must be locked!
 428  */
 429 int amdgpu_vm_update_page_directory(struct amdgpu_device *adev,
 430                                     struct amdgpu_vm *vm)
 431 {
 432         struct amdgpu_ring *ring = adev->vm_manager.vm_pte_funcs_ring;
 433         struct amdgpu_bo *pd = vm->page_directory;
 434         uint64_t pd_addr = amdgpu_bo_gpu_offset(pd);
 435         uint32_t incr = AMDGPU_VM_PTE_COUNT * 8;
 436         uint64_t last_pde = ~0, last_pt = ~0;
 437         unsigned count = 0, pt_idx, ndw;
 438         struct amdgpu_ib *ib;
 439         struct fence *fence = NULL;
 440
 441         int r;
 442
 443         /* padding, etc. */
 444         ndw = 64;
 445
 446         /* assume the worst case */
 447         ndw += vm->max_pde_used * 6;
 448
 449         /* update too big for an IB */
 450         if (ndw > 0xfffff)
 451                 return -ENOMEM;
 452
 453         ib = kzalloc(sizeof(struct amdgpu_ib), GFP_KERNEL);
 454         if (!ib)
 455                 return -ENOMEM;
 456
 457         r = amdgpu_ib_get(ring, NULL, ndw * 4, ib);
 458         if (r)
 459                 return r;
 460         ib->length_dw = 0;
 461
 462         /* walk over the address space and update the page directory */
 463         for (pt_idx = 0; pt_idx <= vm->max_pde_used; ++pt_idx) {
 464                 struct amdgpu_bo *bo = vm->page_tables[pt_idx].bo;
 465                 uint64_t pde, pt;
 466
 467                 if (bo == NULL)
 468                         continue;
 469
 470                 pt = amdgpu_bo_gpu_offset(bo);
 471                 if (vm->page_tables[pt_idx].addr == pt)
 472                         continue;
 473                 vm->page_tables[pt_idx].addr = pt;
 474
 475                 pde = pd_addr + pt_idx * 8;
 476                 if (((last_pde + 8 * count) != pde) ||
 477                     ((last_pt + incr * count) != pt)) {
 478
 479                         if (count) {
 480                                 amdgpu_vm_update_pages(adev, ib, last_pde,
 481                                                        last_pt, count, incr,
 482                                                        AMDGPU_PTE_VALID, 0);
 483                         }
 484
 485                         count = 1;
 486                         last_pde = pde;
 487                         last_pt = pt;
 488                 } else {
 489                         ++count;
 490                 }
 491         }
 492
 493         if (count)
 494                 amdgpu_vm_update_pages(adev, ib, last_pde, last_pt, count,
 495                                        incr, AMDGPU_PTE_VALID, 0);
 496
 497         if (ib->length_dw != 0) {
 498                 amdgpu_vm_pad_ib(adev, ib);
 499                 amdgpu_sync_resv(adev, &ib->sync, pd->tbo.resv, AMDGPU_FENCE_OWNER_VM);
 500                 WARN_ON(ib->length_dw > ndw);
 501                 r = amdgpu_sched_ib_submit_kernel_helper(adev, ring, ib, 1,
 502                                                          &amdgpu_vm_free_job,
 503                                                          AMDGPU_FENCE_OWNER_VM,
 504                                                          &fence);
 505                 if (r)
 506                         goto error_free;
 507
 508                 amdgpu_bo_fence(pd, fence, true);
 509                 fence_put(vm->page_directory_fence);
 510                 vm->page_directory_fence = fence_get(fence);
 511                 fence_put(fence);
 512         }
 513
 514         if (!amdgpu_enable_scheduler || ib->length_dw == 0) {
 515                 amdgpu_ib_free(adev, ib);
 516                 kfree(ib);
 517         }
 518
 519         return 0;
 520
 521 error_free:
 522         amdgpu_ib_free(adev, ib);
 523         kfree(ib);
 524         return r;
 525 }
 526
 527 /**
 528  * amdgpu_vm_frag_ptes - add fragment information to PTEs
 529  *
 530  * @adev: amdgpu_device pointer
 531  * @ib: IB for the update
 532  * @pe_start: first PTE to handle
 533  * @pe_end: last PTE to handle
 534  * @addr: addr those PTEs should point to
 535  * @flags: hw mapping flags
 536  * @gtt_flags: GTT hw mapping flags
 537  *
 538  * Global and local mutex must be locked!
 539  */
 540 static void amdgpu_vm_frag_ptes(struct amdgpu_device *adev,
 541                                 struct amdgpu_ib *ib,
 542                                 uint64_t pe_start, uint64_t pe_end,
 543                                 uint64_t addr, uint32_t flags,
 544                                 uint32_t gtt_flags)
 545 {
 546         /**
 547          * The MC L1 TLB supports variable sized pages, based on a fragment
 548          * field in the PTE. When this field is set to a non-zero value, page
 549          * granularity is increased from 4KB to (1 << (12 + frag)). The PTE
 550          * flags are considered valid for all PTEs within the fragment range
 551          * and corresponding mappings are assumed to be physically contiguous.
 552          *
 553          * The L1 TLB can store a single PTE for the whole fragment,
 554          * significantly increasing the space available for translation
 555          * caching. This leads to large improvements in throughput when the
 556          * TLB is under pressure.
 557          *
 558          * The L2 TLB distributes small and large fragments into two
 559          * asymmetric partitions. The large fragment cache is significantly
 560          * larger. Thus, we try to use large fragments wherever possible.
 561          * Userspace can support this by aligning virtual base address and
 562          * allocation size to the fragment size.
 563          */
 564
 565         /* SI and newer are optimized for 64KB */
 566         uint64_t frag_flags = AMDGPU_PTE_FRAG_64KB;
 567         uint64_t frag_align = 0x80;
 568
 569         uint64_t frag_start = ALIGN(pe_start, frag_align);
 570         uint64_t frag_end = pe_end & ~(frag_align - 1);
 571
 572         unsigned count;
 573
 574         /* system pages are non continuously */
 575         if ((flags & AMDGPU_PTE_SYSTEM) || !(flags & AMDGPU_PTE_VALID) ||
 576             (frag_start >= frag_end)) {
 577
 578                 count = (pe_end - pe_start) / 8;
 579                 amdgpu_vm_update_pages(adev, ib, pe_start, addr, count,
 580                                        AMDGPU_GPU_PAGE_SIZE, flags, gtt_flags);
 581                 return;
 582         }
 583
 584         /* handle the 4K area at the beginning */
 585         if (pe_start != frag_start) {
 586                 count = (frag_start - pe_start) / 8;
 587                 amdgpu_vm_update_pages(adev, ib, pe_start, addr, count,
 588                                        AMDGPU_GPU_PAGE_SIZE, flags, gtt_flags);
 589                 addr += AMDGPU_GPU_PAGE_SIZE * count;
 590         }
 591
 592         /* handle the area in the middle */
 593         count = (frag_end - frag_start) / 8;
 594         amdgpu_vm_update_pages(adev, ib, frag_start, addr, count,
 595                                AMDGPU_GPU_PAGE_SIZE, flags | frag_flags,
 596                                gtt_flags);
 597
 598         /* handle the 4K area at the end */
 599         if (frag_end != pe_end) {
 600                 addr += AMDGPU_GPU_PAGE_SIZE * count;
 601                 count = (pe_end - frag_end) / 8;
 602                 amdgpu_vm_update_pages(adev, ib, frag_end, addr, count,
 603                                        AMDGPU_GPU_PAGE_SIZE, flags, gtt_flags);
 604         }
 605 }
 606
 607 /**
 608  * amdgpu_vm_update_ptes - make sure that page tables are valid
 609  *
 610  * @adev: amdgpu_device pointer
 611  * @vm: requested vm
 612  * @start: start of GPU address range
 613  * @end: end of GPU address range
 614  * @dst: destination address to map to
 615  * @flags: mapping flags
 616  *
 617  * Update the page tables in the range @start - @end (cayman+).
 618  *
 619  * Global and local mutex must be locked!
 620  */
 621 static int amdgpu_vm_update_ptes(struct amdgpu_device *adev,
 622                                  struct amdgpu_vm *vm,
 623                                  struct amdgpu_ib *ib,
 624                                  uint64_t start, uint64_t end,
 625                                  uint64_t dst, uint32_t flags,
 626                                  uint32_t gtt_flags)
 627 {
 628         uint64_t mask = AMDGPU_VM_PTE_COUNT - 1;
 629         uint64_t last_pte = ~0, last_dst = ~0;
 630         void *owner = AMDGPU_FENCE_OWNER_VM;
 631         unsigned count = 0;
 632         uint64_t addr;
 633
 634         /* sync to everything on unmapping */
 635         if (!(flags & AMDGPU_PTE_VALID))
 636                 owner = AMDGPU_FENCE_OWNER_UNDEFINED;
 637
 638         /* walk over the address space and update the page tables */
 639         for (addr = start; addr < end; ) {
 640                 uint64_t pt_idx = addr >> amdgpu_vm_block_size;
 641                 struct amdgpu_bo *pt = vm->page_tables[pt_idx].bo;
 642                 unsigned nptes;
 643                 uint64_t pte;
 644                 int r;
 645
 646                 amdgpu_sync_resv(adev, &ib->sync, pt->tbo.resv, owner);
 647                 r = reservation_object_reserve_shared(pt->tbo.resv);
 648                 if (r)
 649                         return r;
 650
 651                 if ((addr & ~mask) == (end & ~mask))
 652                         nptes = end - addr;
 653                 else
 654                         nptes = AMDGPU_VM_PTE_COUNT - (addr & mask);
 655
 656                 pte = amdgpu_bo_gpu_offset(pt);
 657                 pte += (addr & mask) * 8;
 658
 659                 if ((last_pte + 8 * count) != pte) {
 660
 661                         if (count) {
 662                                 amdgpu_vm_frag_ptes(adev, ib, last_pte,
 663                                                     last_pte + 8 * count,
 664                                                     last_dst, flags,
 665                                                     gtt_flags);
 666                         }
 667
 668                         count = nptes;
 669                         last_pte = pte;
 670                         last_dst = dst;
 671                 } else {
 672                         count += nptes;
 673                 }
 674
 675                 addr += nptes;
 676                 dst += nptes * AMDGPU_GPU_PAGE_SIZE;
 677         }
 678
 679         if (count) {
 680                 amdgpu_vm_frag_ptes(adev, ib, last_pte,
 681                                     last_pte + 8 * count,
 682                                     last_dst, flags, gtt_flags);
 683         }
 684
 685         return 0;
 686 }
 687
 688 /**
 689  * amdgpu_vm_fence_pts - fence page tables after an update
 690  *
 691  * @vm: requested vm
 692  * @start: start of GPU address range
 693  * @end: end of GPU address range
 694  * @fence: fence to use
 695  *
 696  * Fence the page tables in the range @start - @end (cayman+).
 697  *
 698  * Global and local mutex must be locked!
 699  */
 700 static void amdgpu_vm_fence_pts(struct amdgpu_vm *vm,
 701                                 uint64_t start, uint64_t end,
 702                                 struct fence *fence)
 703 {
 704         unsigned i;
 705
 706         start >>= amdgpu_vm_block_size;
 707         end >>= amdgpu_vm_block_size;
 708
 709         for (i = start; i <= end; ++i)
 710                 amdgpu_bo_fence(vm->page_tables[i].bo, fence, true);
 711 }
 712
 713 /**
 714  * amdgpu_vm_bo_update_mapping - update a mapping in the vm page table
 715  *
 716  * @adev: amdgpu_device pointer
 717  * @vm: requested vm
 718  * @mapping: mapped range and flags to use for the update
 719  * @addr: addr to set the area to
 720  * @gtt_flags: flags as they are used for GTT
 721  * @fence: optional resulting fence
 722  *
 723  * Fill in the page table entries for @mapping.
 724  * Returns 0 for success, -EINVAL for failure.
 725  *
 726  * Object have to be reserved and mutex must be locked!
 727  */
 728 static int amdgpu_vm_bo_update_mapping(struct amdgpu_device *adev,
 729                                        struct amdgpu_vm *vm,
 730                                        struct amdgpu_bo_va_mapping *mapping,
 731                                        uint64_t addr, uint32_t gtt_flags,
 732                                        struct fence **fence)
 733 {
 734         struct amdgpu_ring *ring = adev->vm_manager.vm_pte_funcs_ring;
 735         unsigned nptes, ncmds, ndw;
 736         uint32_t flags = gtt_flags;
 737         struct amdgpu_ib *ib;
 738         struct fence *f = NULL;
 739         int r;
 740
 741         /* normally,bo_va->flags only contians READABLE and WIRTEABLE bit go here
 742          * but in case of something, we filter the flags in first place
 743          */
 744         if (!(mapping->flags & AMDGPU_PTE_READABLE))
 745                 flags &= ~AMDGPU_PTE_READABLE;
 746         if (!(mapping->flags & AMDGPU_PTE_WRITEABLE))
 747                 flags &= ~AMDGPU_PTE_WRITEABLE;
 748
 749         trace_amdgpu_vm_bo_update(mapping);
 750
 751         nptes = mapping->it.last - mapping->it.start + 1;
 752
 753         /*
 754          * reserve space for one command every (1 << BLOCK_SIZE)
 755          *  entries or 2k dwords (whatever is smaller)
 756          */
 757         ncmds = (nptes >> min(amdgpu_vm_block_size, 11)) + 1;
 758
 759         /* padding, etc. */
 760         ndw = 64;
 761
 762         if ((flags & AMDGPU_PTE_SYSTEM) && (flags == gtt_flags)) {
 763                 /* only copy commands needed */
 764                 ndw += ncmds * 7;
 765
 766         } else if (flags & AMDGPU_PTE_SYSTEM) {
 767                 /* header for write data commands */
 768                 ndw += ncmds * 4;
 769
 770                 /* body of write data command */
 771                 ndw += nptes * 2;
 772
 773         } else {
 774                 /* set page commands needed */
 775                 ndw += ncmds * 10;
 776
 777                 /* two extra commands for begin/end of fragment */
 778                 ndw += 2 * 10;
 779         }
 780
 781         /* update too big for an IB */
 782         if (ndw > 0xfffff)
 783                 return -ENOMEM;
 784
 785         ib = kzalloc(sizeof(struct amdgpu_ib), GFP_KERNEL);
 786         if (!ib)
 787                 return -ENOMEM;
 788
 789         r = amdgpu_ib_get(ring, NULL, ndw * 4, ib);
 790         if (r) {
 791                 kfree(ib);
 792                 return r;
 793         }
 794
 795         ib->length_dw = 0;
 796
 797         r = amdgpu_vm_update_ptes(adev, vm, ib, mapping->it.start,
 798                                   mapping->it.last + 1, addr + mapping->offset,
 799                                   flags, gtt_flags);
 800
 801         if (r) {
 802                 amdgpu_ib_free(adev, ib);
 803                 kfree(ib);
 804                 return r;
 805         }
 806
 807         amdgpu_vm_pad_ib(adev, ib);
 808         WARN_ON(ib->length_dw > ndw);
 809         r = amdgpu_sched_ib_submit_kernel_helper(adev, ring, ib, 1,
 810                                                  &amdgpu_vm_free_job,
 811                                                  AMDGPU_FENCE_OWNER_VM,
 812                                                  &f);
 813         if (r)
 814                 goto error_free;
 815
 816         amdgpu_vm_fence_pts(vm, mapping->it.start,
 817                             mapping->it.last + 1, f);
 818         if (fence) {
 819                 fence_put(*fence);
 820                 *fence = fence_get(f);
 821         }
 822         fence_put(f);
 823         if (!amdgpu_enable_scheduler) {
 824                 amdgpu_ib_free(adev, ib);
 825                 kfree(ib);
 826         }
 827         return 0;
 828
 829 error_free:
 830         amdgpu_ib_free(adev, ib);
 831         kfree(ib);
 832         return r;
 833 }
 834
 835 /**
 836  * amdgpu_vm_bo_update - update all BO mappings in the vm page table
 837  *
 838  * @adev: amdgpu_device pointer
 839  * @bo_va: requested BO and VM object
 840  * @mem: ttm mem
 841  *
 842  * Fill in the page table entries for @bo_va.
 843  * Returns 0 for success, -EINVAL for failure.
 844  *
 845  * Object have to be reserved and mutex must be locked!
 846  */
 847 int amdgpu_vm_bo_update(struct amdgpu_device *adev,
 848                         struct amdgpu_bo_va *bo_va,
 849                         struct ttm_mem_reg *mem)
 850 {
 851         struct amdgpu_vm *vm = bo_va->vm;
 852         struct amdgpu_bo_va_mapping *mapping;
 853         uint32_t flags;
 854         uint64_t addr;
 855         int r;
 856
 857         if (mem) {
 858                 addr = mem->start << PAGE_SHIFT;
 859                 if (mem->mem_type != TTM_PL_TT)
 860                         addr += adev->vm_manager.vram_base_offset;
 861         } else {
 862                 addr = 0;
 863         }
 864
 865         flags = amdgpu_ttm_tt_pte_flags(adev, bo_va->bo->tbo.ttm, mem);
 866
 867         spin_lock(&vm->status_lock);
 868         if (!list_empty(&bo_va->vm_status))
 869                 list_splice_init(&bo_va->valids, &bo_va->invalids);
 870         spin_unlock(&vm->status_lock);
 871
 872         list_for_each_entry(mapping, &bo_va->invalids, list) {
 873                 r = amdgpu_vm_bo_update_mapping(adev, vm, mapping, addr,
 874                                                 flags, &bo_va->last_pt_update);
 875                 if (r)
 876                         return r;
 877         }
 878
 879         spin_lock(&vm->status_lock);
 880         list_splice_init(&bo_va->invalids, &bo_va->valids);
 881         list_del_init(&bo_va->vm_status);
 882         if (!mem)
 883                 list_add(&bo_va->vm_status, &vm->cleared);
 884         spin_unlock(&vm->status_lock);
 885
 886         return 0;
 887 }
 888
 889 /**
 890  * amdgpu_vm_clear_freed - clear freed BOs in the PT
 891  *
 892  * @adev: amdgpu_device pointer
 893  * @vm: requested vm
 894  *
 895  * Make sure all freed BOs are cleared in the PT.
 896  * Returns 0 for success.
 897  *
 898  * PTs have to be reserved and mutex must be locked!
 899  */
 900 int amdgpu_vm_clear_freed(struct amdgpu_device *adev,
 901                           struct amdgpu_vm *vm)
 902 {
 903         struct amdgpu_bo_va_mapping *mapping;
 904         int r;
 905
 906         while (!list_empty(&vm->freed)) {
 907                 mapping = list_first_entry(&vm->freed,
 908                         struct amdgpu_bo_va_mapping, list);
 909                 list_del(&mapping->list);
 910
 911                 r = amdgpu_vm_bo_update_mapping(adev, vm, mapping, 0, 0, NULL);
 912                 kfree(mapping);
 913                 if (r)
 914                         return r;
 915
 916         }
 917         return 0;
 918
 919 }
 920
 921 /**
 922  * amdgpu_vm_clear_invalids - clear invalidated BOs in the PT
 923  *
 924  * @adev: amdgpu_device pointer
 925  * @vm: requested vm
 926  *
 927  * Make sure all invalidated BOs are cleared in the PT.
 928  * Returns 0 for success.
 929  *
 930  * PTs have to be reserved and mutex must be locked!
 931  */
 932 int amdgpu_vm_clear_invalids(struct amdgpu_device *adev,
 933                              struct amdgpu_vm *vm, struct amdgpu_sync *sync)
 934 {
 935         struct amdgpu_bo_va *bo_va = NULL;
 936         int r = 0;
 937
 938         spin_lock(&vm->status_lock);
 939         while (!list_empty(&vm->invalidated)) {
 940                 bo_va = list_first_entry(&vm->invalidated,
 941                         struct amdgpu_bo_va, vm_status);
 942                 spin_unlock(&vm->status_lock);
 943
 944                 r = amdgpu_vm_bo_update(adev, bo_va, NULL);
 945                 if (r)
 946                         return r;
 947
 948                 spin_lock(&vm->status_lock);
 949         }
 950         spin_unlock(&vm->status_lock);
 951
 952         if (bo_va)
 953                 r = amdgpu_sync_fence(adev, sync, bo_va->last_pt_update);
 954
 955         return r;
 956 }
 957
 958 /**
 959  * amdgpu_vm_bo_add - add a bo to a specific vm
 960  *
 961  * @adev: amdgpu_device pointer
 962  * @vm: requested vm
 963  * @bo: amdgpu buffer object
 964  *
 965  * Add @bo into the requested vm (cayman+).
 966  * Add @bo to the list of bos associated with the vm
 967  * Returns newly added bo_va or NULL for failure
 968  *
 969  * Object has to be reserved!
 970  */
 971 struct amdgpu_bo_va *amdgpu_vm_bo_add(struct amdgpu_device *adev,
 972                                       struct amdgpu_vm *vm,
 973                                       struct amdgpu_bo *bo)
 974 {
 975         struct amdgpu_bo_va *bo_va;
 976
 977         bo_va = kzalloc(sizeof(struct amdgpu_bo_va), GFP_KERNEL);
 978         if (bo_va == NULL) {
 979                 return NULL;
 980         }
 981         bo_va->vm = vm;
 982         bo_va->bo = bo;
 983         bo_va->ref_count = 1;
 984         INIT_LIST_HEAD(&bo_va->bo_list);
 985         INIT_LIST_HEAD(&bo_va->valids);
 986         INIT_LIST_HEAD(&bo_va->invalids);
 987         INIT_LIST_HEAD(&bo_va->vm_status);
 988
 989         mutex_lock(&vm->mutex);
 990         list_add_tail(&bo_va->bo_list, &bo->va);
 991         mutex_unlock(&vm->mutex);
 992
 993         return bo_va;
 994 }
 995
 996 /**
 997  * amdgpu_vm_bo_map - map bo inside a vm
 998  *
 999  * @adev: amdgpu_device pointer
1000  * @bo_va: bo_va to store the address
1001  * @saddr: where to map the BO
1002  * @offset: requested offset in the BO
1003  * @flags: attributes of pages (read/write/valid/etc.)
1004  *
1005  * Add a mapping of the BO at the specefied addr into the VM.
1006  * Returns 0 for success, error for failure.
1007  *
1008  * Object has to be reserved and gets unreserved by this function!
1009  */
1010 int amdgpu_vm_bo_map(struct amdgpu_device *adev,
1011                      struct amdgpu_bo_va *bo_va,
1012                      uint64_t saddr, uint64_t offset,
1013                      uint64_t size, uint32_t flags)
1014 {
1015         struct amdgpu_bo_va_mapping *mapping;
1016         struct amdgpu_vm *vm = bo_va->vm;
1017         struct interval_tree_node *it;
1018         unsigned last_pfn, pt_idx;
1019         uint64_t eaddr;
1020         int r;
1021
1022         /* validate the parameters */
1023         if (saddr & AMDGPU_GPU_PAGE_MASK || offset & AMDGPU_GPU_PAGE_MASK ||
1024             size == 0 || size & AMDGPU_GPU_PAGE_MASK) {
1025                 amdgpu_bo_unreserve(bo_va->bo);
1026                 return -EINVAL;
1027         }
1028
1029         /* make sure object fit at this offset */
1030         eaddr = saddr + size;
1031         if ((saddr >= eaddr) || (offset + size > amdgpu_bo_size(bo_va->bo))) {
1032                 amdgpu_bo_unreserve(bo_va->bo);
1033                 return -EINVAL;
1034         }
1035
1036         last_pfn = eaddr / AMDGPU_GPU_PAGE_SIZE;
1037         if (last_pfn > adev->vm_manager.max_pfn) {
1038                 dev_err(adev->dev, "va above limit (0x%08X > 0x%08X)\n",
1039                         last_pfn, adev->vm_manager.max_pfn);
1040                 amdgpu_bo_unreserve(bo_va->bo);
1041                 return -EINVAL;
1042         }
1043
1044         mutex_lock(&vm->mutex);
1045
1046         saddr /= AMDGPU_GPU_PAGE_SIZE;
1047         eaddr /= AMDGPU_GPU_PAGE_SIZE;
1048
1049         it = interval_tree_iter_first(&vm->va, saddr, eaddr - 1);
1050         if (it) {
1051                 struct amdgpu_bo_va_mapping *tmp;
1052                 tmp = container_of(it, struct amdgpu_bo_va_mapping, it);
1053                 /* bo and tmp overlap, invalid addr */
1054                 dev_err(adev->dev, "bo %p va 0x%010Lx-0x%010Lx conflict with "
1055                         "0x%010lx-0x%010lx\n", bo_va->bo, saddr, eaddr,
1056                         tmp->it.start, tmp->it.last + 1);
1057                 amdgpu_bo_unreserve(bo_va->bo);
1058                 r = -EINVAL;
1059                 goto error_unlock;
1060         }
1061
1062         mapping = kmalloc(sizeof(*mapping), GFP_KERNEL);
1063         if (!mapping) {
1064                 amdgpu_bo_unreserve(bo_va->bo);
1065                 r = -ENOMEM;
1066                 goto error_unlock;
1067         }
1068
1069         INIT_LIST_HEAD(&mapping->list);
1070         mapping->it.start = saddr;
1071         mapping->it.last = eaddr - 1;
1072         mapping->offset = offset;
1073         mapping->flags = flags;
1074
1075         list_add(&mapping->list, &bo_va->invalids);
1076         interval_tree_insert(&mapping->it, &vm->va);
1077         trace_amdgpu_vm_bo_map(bo_va, mapping);
1078
1079         /* Make sure the page tables are allocated */
1080         saddr >>= amdgpu_vm_block_size;
1081         eaddr >>= amdgpu_vm_block_size;
1082
1083         BUG_ON(eaddr >= amdgpu_vm_num_pdes(adev));
1084
1085         if (eaddr > vm->max_pde_used)
1086                 vm->max_pde_used = eaddr;
1087
1088         amdgpu_bo_unreserve(bo_va->bo);
1089
1090         /* walk over the address space and allocate the page tables */
1091         for (pt_idx = saddr; pt_idx <= eaddr; ++pt_idx) {
1092                 struct amdgpu_bo *pt;
1093
1094                 if (vm->page_tables[pt_idx].bo)
1095                         continue;
1096
1097                 /* drop mutex to allocate and clear page table */
1098                 mutex_unlock(&vm->mutex);
1099
1100                 r = amdgpu_bo_create(adev, AMDGPU_VM_PTE_COUNT * 8,
1101                                      AMDGPU_GPU_PAGE_SIZE, true,
1102                                      AMDGPU_GEM_DOMAIN_VRAM,
1103                                      AMDGPU_GEM_CREATE_NO_CPU_ACCESS,
1104                                      NULL, &pt);
1105                 if (r)
1106                         goto error_free;
1107
1108                 r = amdgpu_vm_clear_bo(adev, pt);
1109                 if (r) {
1110                         amdgpu_bo_unref(&pt);
1111                         goto error_free;
1112                 }
1113
1114                 /* aquire mutex again */
1115                 mutex_lock(&vm->mutex);
1116                 if (vm->page_tables[pt_idx].bo) {
1117                         /* someone else allocated the pt in the meantime */
1118                         mutex_unlock(&vm->mutex);
1119                         amdgpu_bo_unref(&pt);
1120                         mutex_lock(&vm->mutex);
1121                         continue;
1122                 }
1123
1124                 vm->page_tables[pt_idx].addr = 0;
1125                 vm->page_tables[pt_idx].bo = pt;
1126         }
1127
1128         mutex_unlock(&vm->mutex);
1129         return 0;
1130
1131 error_free:
1132         mutex_lock(&vm->mutex);
1133         list_del(&mapping->list);
1134         interval_tree_remove(&mapping->it, &vm->va);
1135         trace_amdgpu_vm_bo_unmap(bo_va, mapping);
1136         kfree(mapping);
1137
1138 error_unlock:
1139         mutex_unlock(&vm->mutex);
1140         return r;
1141 }
1142
1143 /**
1144  * amdgpu_vm_bo_unmap - remove bo mapping from vm
1145  *
1146  * @adev: amdgpu_device pointer
1147  * @bo_va: bo_va to remove the address from
1148  * @saddr: where to the BO is mapped
1149  *
1150  * Remove a mapping of the BO at the specefied addr from the VM.
1151  * Returns 0 for success, error for failure.
1152  *
1153  * Object has to be reserved and gets unreserved by this function!
1154  */
1155 int amdgpu_vm_bo_unmap(struct amdgpu_device *adev,
1156                        struct amdgpu_bo_va *bo_va,
1157                        uint64_t saddr)
1158 {
1159         struct amdgpu_bo_va_mapping *mapping;
1160         struct amdgpu_vm *vm = bo_va->vm;
1161         bool valid = true;
1162
1163         saddr /= AMDGPU_GPU_PAGE_SIZE;
1164
1165         list_for_each_entry(mapping, &bo_va->valids, list) {
1166                 if (mapping->it.start == saddr)
1167                         break;
1168         }
1169
1170         if (&mapping->list == &bo_va->valids) {
1171                 valid = false;
1172
1173                 list_for_each_entry(mapping, &bo_va->invalids, list) {
1174                         if (mapping->it.start == saddr)
1175                                 break;
1176                 }
1177
1178                 if (&mapping->list == &bo_va->invalids) {
1179                         amdgpu_bo_unreserve(bo_va->bo);
1180                         return -ENOENT;
1181                 }
1182         }
1183
1184         mutex_lock(&vm->mutex);
1185         list_del(&mapping->list);
1186         interval_tree_remove(&mapping->it, &vm->va);
1187         trace_amdgpu_vm_bo_unmap(bo_va, mapping);
1188
1189         if (valid)
1190                 list_add(&mapping->list, &vm->freed);
1191         else
1192                 kfree(mapping);
1193         mutex_unlock(&vm->mutex);
1194         amdgpu_bo_unreserve(bo_va->bo);
1195
1196         return 0;
1197 }
1198
1199 /**
1200  * amdgpu_vm_bo_rmv - remove a bo to a specific vm
1201  *
1202  * @adev: amdgpu_device pointer
1203  * @bo_va: requested bo_va
1204  *
1205  * Remove @bo_va->bo from the requested vm (cayman+).
1206  *
1207  * Object have to be reserved!
1208  */
1209 void amdgpu_vm_bo_rmv(struct amdgpu_device *adev,
1210                       struct amdgpu_bo_va *bo_va)
1211 {
1212         struct amdgpu_bo_va_mapping *mapping, *next;
1213         struct amdgpu_vm *vm = bo_va->vm;
1214
1215         list_del(&bo_va->bo_list);
1216
1217         mutex_lock(&vm->mutex);
1218
1219         spin_lock(&vm->status_lock);
1220         list_del(&bo_va->vm_status);
1221         spin_unlock(&vm->status_lock);
1222
1223         list_for_each_entry_safe(mapping, next, &bo_va->valids, list) {
1224                 list_del(&mapping->list);
1225                 interval_tree_remove(&mapping->it, &vm->va);
1226                 trace_amdgpu_vm_bo_unmap(bo_va, mapping);
1227                 list_add(&mapping->list, &vm->freed);
1228         }
1229         list_for_each_entry_safe(mapping, next, &bo_va->invalids, list) {
1230                 list_del(&mapping->list);
1231                 interval_tree_remove(&mapping->it, &vm->va);
1232                 kfree(mapping);
1233         }
1234
1235         fence_put(bo_va->last_pt_update);
1236         kfree(bo_va);
1237
1238         mutex_unlock(&vm->mutex);
1239 }
1240
1241 /**
1242  * amdgpu_vm_bo_invalidate - mark the bo as invalid
1243  *
1244  * @adev: amdgpu_device pointer
1245  * @vm: requested vm
1246  * @bo: amdgpu buffer object
1247  *
1248  * Mark @bo as invalid (cayman+).
1249  */
1250 void amdgpu_vm_bo_invalidate(struct amdgpu_device *adev,
1251                              struct amdgpu_bo *bo)
1252 {
1253         struct amdgpu_bo_va *bo_va;
1254
1255         list_for_each_entry(bo_va, &bo->va, bo_list) {
1256                 spin_lock(&bo_va->vm->status_lock);
1257                 if (list_empty(&bo_va->vm_status))
1258                         list_add(&bo_va->vm_status, &bo_va->vm->invalidated);
1259                 spin_unlock(&bo_va->vm->status_lock);
1260         }
1261 }
1262
1263 /**
1264  * amdgpu_vm_init - initialize a vm instance
1265  *
1266  * @adev: amdgpu_device pointer
1267  * @vm: requested vm
1268  *
1269  * Init @vm fields (cayman+).
1270  */
1271 int amdgpu_vm_init(struct amdgpu_device *adev, struct amdgpu_vm *vm)
1272 {
1273         const unsigned align = min(AMDGPU_VM_PTB_ALIGN_SIZE,
1274                 AMDGPU_VM_PTE_COUNT * 8);
1275         unsigned pd_size, pd_entries, pts_size;
1276         int i, r;
1277
1278         for (i = 0; i < AMDGPU_MAX_RINGS; ++i) {
1279                 vm->ids[i].id = 0;
1280                 vm->ids[i].flushed_updates = NULL;
1281                 vm->ids[i].last_id_use = NULL;
1282         }
1283         mutex_init(&vm->mutex);
1284         vm->va = RB_ROOT;
1285         spin_lock_init(&vm->status_lock);
1286         INIT_LIST_HEAD(&vm->invalidated);
1287         INIT_LIST_HEAD(&vm->cleared);
1288         INIT_LIST_HEAD(&vm->freed);
1289
1290         pd_size = amdgpu_vm_directory_size(adev);
1291         pd_entries = amdgpu_vm_num_pdes(adev);
1292
1293         /* allocate page table array */
1294         pts_size = pd_entries * sizeof(struct amdgpu_vm_pt);
1295         vm->page_tables = kzalloc(pts_size, GFP_KERNEL);
1296         if (vm->page_tables == NULL) {
1297                 DRM_ERROR("Cannot allocate memory for page table array\n");
1298                 return -ENOMEM;
1299         }
1300
1301         vm->page_directory_fence = NULL;
1302
1303         r = amdgpu_bo_create(adev, pd_size, align, true,
1304                              AMDGPU_GEM_DOMAIN_VRAM,
1305                              AMDGPU_GEM_CREATE_NO_CPU_ACCESS,
1306                              NULL, &vm->page_directory);
1307         if (r)
1308                 return r;
1309
1310         r = amdgpu_vm_clear_bo(adev, vm->page_directory);
1311         if (r) {
1312                 amdgpu_bo_unref(&vm->page_directory);
1313                 vm->page_directory = NULL;
1314                 return r;
1315         }
1316
1317         return 0;
1318 }
1319
1320 /**
1321  * amdgpu_vm_fini - tear down a vm instance
1322  *
1323  * @adev: amdgpu_device pointer
1324  * @vm: requested vm
1325  *
1326  * Tear down @vm (cayman+).
1327  * Unbind the VM and remove all bos from the vm bo list
1328  */
1329 void amdgpu_vm_fini(struct amdgpu_device *adev, struct amdgpu_vm *vm)
1330 {
1331         struct amdgpu_bo_va_mapping *mapping, *tmp;
1332         int i;
1333
1334         if (!RB_EMPTY_ROOT(&vm->va)) {
1335                 dev_err(adev->dev, "still active bo inside vm\n");
1336         }
1337         rbtree_postorder_for_each_entry_safe(mapping, tmp, &vm->va, it.rb) {
1338                 list_del(&mapping->list);
1339                 interval_tree_remove(&mapping->it, &vm->va);
1340                 kfree(mapping);
1341         }
1342         list_for_each_entry_safe(mapping, tmp, &vm->freed, list) {
1343                 list_del(&mapping->list);
1344                 kfree(mapping);
1345         }
1346
1347         for (i = 0; i < amdgpu_vm_num_pdes(adev); i++)
1348                 amdgpu_bo_unref(&vm->page_tables[i].bo);
1349         kfree(vm->page_tables);
1350
1351         amdgpu_bo_unref(&vm->page_directory);
1352         fence_put(vm->page_directory_fence);
1353
1354         for (i = 0; i < AMDGPU_MAX_RINGS; ++i) {
1355                 fence_put(vm->ids[i].flushed_updates);
1356                 amdgpu_fence_unref(&vm->ids[i].last_id_use);
1357         }
1358
1359         mutex_destroy(&vm->mutex);
1360 }