drivers/gpu/drm/i915/gvt/vgpu.c

   1 /*
   2  * Copyright(c) 2011-2016 Intel Corporation. All rights reserved.
   3  *
   4  * Permission is hereby granted, free of charge, to any person obtaining a
   5  * copy of this software and associated documentation files (the "Software"),
   6  * to deal in the Software without restriction, including without limitation
   7  * the rights to use, copy, modify, merge, publish, distribute, sublicense,
   8  * and/or sell copies of the Software, and to permit persons to whom the
   9  * Software is furnished to do so, subject to the following conditions:
  10  *
  11  * The above copyright notice and this permission notice (including the next
  12  * paragraph) shall be included in all copies or substantial portions of the
  13  * Software.
  14  *
  15  * THE SOFTWARE IS PROVIDED "AS IS", WITHOUT WARRANTY OF ANY KIND, EXPRESS OR
  16  * IMPLIED, INCLUDING BUT NOT LIMITED TO THE WARRANTIES OF MERCHANTABILITY,
  17  * FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE AND NONINFRINGEMENT.  IN NO EVENT SHALL
  18  * THE AUTHORS OR COPYRIGHT HOLDERS BE LIABLE FOR ANY CLAIM, DAMAGES OR OTHER
  19  * LIABILITY, WHETHER IN AN ACTION OF CONTRACT, TORT OR OTHERWISE, ARISING FROM,
  20  * OUT OF OR IN CONNECTION WITH THE SOFTWARE OR THE USE OR OTHER DEALINGS IN THE
  21  * SOFTWARE.
  22  *
  23  * Authors:
  24  *    Eddie Dong <eddie.dong@intel.com>
  25  *    Kevin Tian <kevin.tian@intel.com>
  26  *
  27  * Contributors:
  28  *    Ping Gao <ping.a.gao@intel.com>
  29  *    Zhi Wang <zhi.a.wang@intel.com>
  30  *    Bing Niu <bing.niu@intel.com>
  31  *
  32  */
  33
  34 #include "i915_drv.h"
  35 #include "gvt.h"
  36 #include "i915_pvinfo.h"
  37
  38 void populate_pvinfo_page(struct intel_vgpu *vgpu)
  39 {
  40         struct drm_i915_private *i915 = vgpu->gvt->gt->i915;
  41         /* setup the ballooning information */
  42         vgpu_vreg64_t(vgpu, vgtif_reg(magic)) = VGT_MAGIC;
  43         vgpu_vreg_t(vgpu, vgtif_reg(version_major)) = 1;
  44         vgpu_vreg_t(vgpu, vgtif_reg(version_minor)) = 0;
  45         vgpu_vreg_t(vgpu, vgtif_reg(display_ready)) = 0;
  46         vgpu_vreg_t(vgpu, vgtif_reg(vgt_id)) = vgpu->id;
  47
  48         vgpu_vreg_t(vgpu, vgtif_reg(vgt_caps)) = VGT_CAPS_FULL_PPGTT;
  49         vgpu_vreg_t(vgpu, vgtif_reg(vgt_caps)) |= VGT_CAPS_HWSP_EMULATION;
  50         vgpu_vreg_t(vgpu, vgtif_reg(vgt_caps)) |= VGT_CAPS_HUGE_GTT;
  51
  52         vgpu_vreg_t(vgpu, vgtif_reg(avail_rs.mappable_gmadr.base)) =
  53                 vgpu_aperture_gmadr_base(vgpu);
  54         vgpu_vreg_t(vgpu, vgtif_reg(avail_rs.mappable_gmadr.size)) =
  55                 vgpu_aperture_sz(vgpu);
  56         vgpu_vreg_t(vgpu, vgtif_reg(avail_rs.nonmappable_gmadr.base)) =
  57                 vgpu_hidden_gmadr_base(vgpu);
  58         vgpu_vreg_t(vgpu, vgtif_reg(avail_rs.nonmappable_gmadr.size)) =
  59                 vgpu_hidden_sz(vgpu);
  60
  61         vgpu_vreg_t(vgpu, vgtif_reg(avail_rs.fence_num)) = vgpu_fence_sz(vgpu);
  62
  63         vgpu_vreg_t(vgpu, vgtif_reg(cursor_x_hot)) = UINT_MAX;
  64         vgpu_vreg_t(vgpu, vgtif_reg(cursor_y_hot)) = UINT_MAX;
  65
  66         gvt_dbg_core("Populate PVINFO PAGE for vGPU %d\n", vgpu->id);
  67         gvt_dbg_core("aperture base [GMADR] 0x%llx size 0x%llx\n",
  68                 vgpu_aperture_gmadr_base(vgpu), vgpu_aperture_sz(vgpu));
  69         gvt_dbg_core("hidden base [GMADR] 0x%llx size=0x%llx\n",
  70                 vgpu_hidden_gmadr_base(vgpu), vgpu_hidden_sz(vgpu));
  71         gvt_dbg_core("fence size %d\n", vgpu_fence_sz(vgpu));
  72
  73         drm_WARN_ON(&i915->drm, sizeof(struct vgt_if) != VGT_PVINFO_SIZE);
  74 }
  75
  76 /*
  77  * vGPU type name is defined as GVTg_Vx_y which contains the physical GPU
  78  * generation type (e.g V4 as BDW server, V5 as SKL server).
  79  *
  80  * Depening on the physical SKU resource, we might see vGPU types like
  81  * GVTg_V4_8, GVTg_V4_4, GVTg_V4_2, etc. We can create different types of
  82  * vGPU on same physical GPU depending on available resource. Each vGPU
  83  * type will have a different number of avail_instance to indicate how
  84  * many vGPU instance can be created for this type.
  85  */
  86 #define VGPU_MAX_WEIGHT 16
  87 #define VGPU_WEIGHT(vgpu_num)   \
  88         (VGPU_MAX_WEIGHT / (vgpu_num))
  89
  90 static const struct intel_vgpu_config intel_vgpu_configs[] = {
  91         { MB_TO_BYTES(64), MB_TO_BYTES(384), 4, VGPU_WEIGHT(8), GVT_EDID_1024_768, "8" },
  92         { MB_TO_BYTES(128), MB_TO_BYTES(512), 4, VGPU_WEIGHT(4), GVT_EDID_1920_1200, "4" },
  93         { MB_TO_BYTES(256), MB_TO_BYTES(1024), 4, VGPU_WEIGHT(2), GVT_EDID_1920_1200, "2" },
  94         { MB_TO_BYTES(512), MB_TO_BYTES(2048), 4, VGPU_WEIGHT(1), GVT_EDID_1920_1200, "1" },
  95 };
  96
  97 /**
  98  * intel_gvt_init_vgpu_types - initialize vGPU type list
  99  * @gvt : GVT device
 100  *
 101  * Initialize vGPU type list based on available resource.
 102  *
 103  */
 104 int intel_gvt_init_vgpu_types(struct intel_gvt *gvt)
 105 {
 106         unsigned int low_avail = gvt_aperture_sz(gvt) - HOST_LOW_GM_SIZE;
 107         unsigned int high_avail = gvt_hidden_sz(gvt) - HOST_HIGH_GM_SIZE;
 108         unsigned int num_types = ARRAY_SIZE(intel_vgpu_configs);
 109         unsigned int i;
 110
 111         gvt->types = kcalloc(num_types, sizeof(struct intel_vgpu_type),
 112                              GFP_KERNEL);
 113         if (!gvt->types)
 114                 return -ENOMEM;
 115
 116         gvt->mdev_types = kcalloc(num_types, sizeof(*gvt->mdev_types),
 117                              GFP_KERNEL);
 118         if (!gvt->mdev_types)
 119                 goto out_free_types;
 120
 121         for (i = 0; i < num_types; ++i) {
 122                 const struct intel_vgpu_config *conf = &intel_vgpu_configs[i];
 123
 124                 if (low_avail / conf->low_mm == 0)
 125                         break;
 126                 if (conf->weight < 1 || conf->weight > VGPU_MAX_WEIGHT)
 127                         goto out_free_mdev_types;
 128
 129                 sprintf(gvt->types[i].name, "GVTg_V%u_%s",
 130                         GRAPHICS_VER(gvt->gt->i915) == 8 ? 4 : 5, conf->name);
 131                 gvt->types[i].conf = conf;
 132
 133                 gvt_dbg_core("type[%d]: %s avail %u low %u high %u fence %u weight %u res %s\n",
 134                              i, gvt->types[i].name,
 135                              min(low_avail / conf->low_mm,
 136                                  high_avail / conf->high_mm),
 137                              conf->low_mm, conf->high_mm, conf->fence,
 138                              conf->weight, vgpu_edid_str(conf->edid));
 139
 140                 gvt->mdev_types[i] = &gvt->types[i].type;
 141                 gvt->mdev_types[i]->sysfs_name = gvt->types[i].name;
 142         }
 143
 144         gvt->num_types = i;
 145         return 0;
 146
 147 out_free_mdev_types:
 148         kfree(gvt->mdev_types);
 149 out_free_types:
 150         kfree(gvt->types);
 151         return -EINVAL;
 152 }
 153
 154 void intel_gvt_clean_vgpu_types(struct intel_gvt *gvt)
 155 {
 156         kfree(gvt->mdev_types);
 157         kfree(gvt->types);
 158 }
 159
 160 /**
 161  * intel_gvt_activate_vgpu - activate a virtual GPU
 162  * @vgpu: virtual GPU
 163  *
 164  * This function is called when user wants to activate a virtual GPU.
 165  *
 166  */
 167 void intel_gvt_activate_vgpu(struct intel_vgpu *vgpu)
 168 {
 169         set_bit(INTEL_VGPU_STATUS_ACTIVE, vgpu->status);
 170 }
 171
 172 /**
 173  * intel_gvt_deactivate_vgpu - deactivate a virtual GPU
 174  * @vgpu: virtual GPU
 175  *
 176  * This function is called when user wants to deactivate a virtual GPU.
 177  * The virtual GPU will be stopped.
 178  *
 179  */
 180 void intel_gvt_deactivate_vgpu(struct intel_vgpu *vgpu)
 181 {
 182         mutex_lock(&vgpu->vgpu_lock);
 183
 184         clear_bit(INTEL_VGPU_STATUS_ACTIVE, vgpu->status);
 185
 186         if (atomic_read(&vgpu->submission.running_workload_num)) {
 187                 mutex_unlock(&vgpu->vgpu_lock);
 188                 intel_gvt_wait_vgpu_idle(vgpu);
 189                 mutex_lock(&vgpu->vgpu_lock);
 190         }
 191
 192         intel_vgpu_stop_schedule(vgpu);
 193
 194         mutex_unlock(&vgpu->vgpu_lock);
 195 }
 196
 197 /**
 198  * intel_gvt_release_vgpu - release a virtual GPU
 199  * @vgpu: virtual GPU
 200  *
 201  * This function is called when user wants to release a virtual GPU.
 202  * The virtual GPU will be stopped and all runtime information will be
 203  * destroyed.
 204  *
 205  */
 206 void intel_gvt_release_vgpu(struct intel_vgpu *vgpu)
 207 {
 208         intel_gvt_deactivate_vgpu(vgpu);
 209
 210         mutex_lock(&vgpu->vgpu_lock);
 211         vgpu->d3_entered = false;
 212         intel_vgpu_clean_workloads(vgpu, ALL_ENGINES);
 213         intel_vgpu_dmabuf_cleanup(vgpu);
 214         mutex_unlock(&vgpu->vgpu_lock);
 215 }
 216
 217 /**
 218  * intel_gvt_destroy_vgpu - destroy a virtual GPU
 219  * @vgpu: virtual GPU
 220  *
 221  * This function is called when user wants to destroy a virtual GPU.
 222  *
 223  */
 224 void intel_gvt_destroy_vgpu(struct intel_vgpu *vgpu)
 225 {
 226         struct intel_gvt *gvt = vgpu->gvt;
 227         struct drm_i915_private *i915 = gvt->gt->i915;
 228
 229         drm_WARN(&i915->drm, test_bit(INTEL_VGPU_STATUS_ACTIVE, vgpu->status),
 230                  "vGPU is still active!\n");
 231
 232         /*
 233          * remove idr first so later clean can judge if need to stop
 234          * service if no active vgpu.
 235          */
 236         mutex_lock(&gvt->lock);
 237         idr_remove(&gvt->vgpu_idr, vgpu->id);
 238         mutex_unlock(&gvt->lock);
 239
 240         mutex_lock(&vgpu->vgpu_lock);
 241         intel_gvt_debugfs_remove_vgpu(vgpu);
 242         intel_vgpu_clean_sched_policy(vgpu);
 243         intel_vgpu_clean_submission(vgpu);
 244         intel_vgpu_clean_display(vgpu);
 245         intel_vgpu_clean_opregion(vgpu);
 246         intel_vgpu_reset_ggtt(vgpu, true);
 247         intel_vgpu_clean_gtt(vgpu);
 248         intel_vgpu_detach_regions(vgpu);
 249         intel_vgpu_free_resource(vgpu);
 250         intel_vgpu_clean_mmio(vgpu);
 251         intel_vgpu_dmabuf_cleanup(vgpu);
 252         mutex_unlock(&vgpu->vgpu_lock);
 253 }
 254
 255 #define IDLE_VGPU_IDR 0
 256
 257 /**
 258  * intel_gvt_create_idle_vgpu - create an idle virtual GPU
 259  * @gvt: GVT device
 260  *
 261  * This function is called when user wants to create an idle virtual GPU.
 262  *
 263  * Returns:
 264  * pointer to intel_vgpu, error pointer if failed.
 265  */
 266 struct intel_vgpu *intel_gvt_create_idle_vgpu(struct intel_gvt *gvt)
 267 {
 268         struct intel_vgpu *vgpu;
 269         enum intel_engine_id i;
 270         int ret;
 271
 272         vgpu = vzalloc(sizeof(*vgpu));
 273         if (!vgpu)
 274                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
 275
 276         vgpu->id = IDLE_VGPU_IDR;
 277         vgpu->gvt = gvt;
 278         mutex_init(&vgpu->vgpu_lock);
 279
 280         for (i = 0; i < I915_NUM_ENGINES; i++)
 281                 INIT_LIST_HEAD(&vgpu->submission.workload_q_head[i]);
 282
 283         ret = intel_vgpu_init_sched_policy(vgpu);
 284         if (ret)
 285                 goto out_free_vgpu;
 286
 287         clear_bit(INTEL_VGPU_STATUS_ACTIVE, vgpu->status);
 288         return vgpu;
 289
 290 out_free_vgpu:
 291         vfree(vgpu);
 292         return ERR_PTR(ret);
 293 }
 294
 295 /**
 296  * intel_gvt_destroy_idle_vgpu - destroy an idle virtual GPU
 297  * @vgpu: virtual GPU
 298  *
 299  * This function is called when user wants to destroy an idle virtual GPU.
 300  *
 301  */
 302 void intel_gvt_destroy_idle_vgpu(struct intel_vgpu *vgpu)
 303 {
 304         mutex_lock(&vgpu->vgpu_lock);
 305         intel_vgpu_clean_sched_policy(vgpu);
 306         mutex_unlock(&vgpu->vgpu_lock);
 307
 308         vfree(vgpu);
 309 }
 310
 311 int intel_gvt_create_vgpu(struct intel_vgpu *vgpu,
 312                 const struct intel_vgpu_config *conf)
 313 {
 314         struct intel_gvt *gvt = vgpu->gvt;
 315         struct drm_i915_private *dev_priv = gvt->gt->i915;
 316         int ret;
 317
 318         gvt_dbg_core("low %u MB high %u MB fence %u\n",
 319                         BYTES_TO_MB(conf->low_mm), BYTES_TO_MB(conf->high_mm),
 320                         conf->fence);
 321
 322         mutex_lock(&gvt->lock);
 323         ret = idr_alloc(&gvt->vgpu_idr, vgpu, IDLE_VGPU_IDR + 1, GVT_MAX_VGPU,
 324                 GFP_KERNEL);
 325         if (ret < 0)
 326                 goto out_unlock;
 327
 328         vgpu->id = ret;
 329         vgpu->sched_ctl.weight = conf->weight;
 330         mutex_init(&vgpu->vgpu_lock);
 331         mutex_init(&vgpu->dmabuf_lock);
 332         INIT_LIST_HEAD(&vgpu->dmabuf_obj_list_head);
 333         INIT_RADIX_TREE(&vgpu->page_track_tree, GFP_KERNEL);
 334         idr_init_base(&vgpu->object_idr, 1);
 335         intel_vgpu_init_cfg_space(vgpu, 1);
 336         vgpu->d3_entered = false;
 337
 338         ret = intel_vgpu_init_mmio(vgpu);
 339         if (ret)
 340                 goto out_clean_idr;
 341
 342         ret = intel_vgpu_alloc_resource(vgpu, conf);
 343         if (ret)
 344                 goto out_clean_vgpu_mmio;
 345
 346         populate_pvinfo_page(vgpu);
 347
 348         ret = intel_vgpu_init_gtt(vgpu);
 349         if (ret)
 350                 goto out_clean_vgpu_resource;
 351
 352         ret = intel_vgpu_init_opregion(vgpu);
 353         if (ret)
 354                 goto out_clean_gtt;
 355
 356         ret = intel_vgpu_init_display(vgpu, conf->edid);
 357         if (ret)
 358                 goto out_clean_opregion;
 359
 360         ret = intel_vgpu_setup_submission(vgpu);
 361         if (ret)
 362                 goto out_clean_display;
 363
 364         ret = intel_vgpu_init_sched_policy(vgpu);
 365         if (ret)
 366                 goto out_clean_submission;
 367
 368         intel_gvt_debugfs_add_vgpu(vgpu);
 369
 370         ret = intel_gvt_set_opregion(vgpu);
 371         if (ret)
 372                 goto out_clean_sched_policy;
 373
 374         if (IS_BROADWELL(dev_priv) || IS_BROXTON(dev_priv))
 375                 ret = intel_gvt_set_edid(vgpu, PORT_B);
 376         else
 377                 ret = intel_gvt_set_edid(vgpu, PORT_D);
 378         if (ret)
 379                 goto out_clean_sched_policy;
 380
 381         intel_gvt_update_reg_whitelist(vgpu);
 382         mutex_unlock(&gvt->lock);
 383         return 0;
 384
 385 out_clean_sched_policy:
 386         intel_vgpu_clean_sched_policy(vgpu);
 387 out_clean_submission:
 388         intel_vgpu_clean_submission(vgpu);
 389 out_clean_display:
 390         intel_vgpu_clean_display(vgpu);
 391 out_clean_opregion:
 392         intel_vgpu_clean_opregion(vgpu);
 393 out_clean_gtt:
 394         intel_vgpu_clean_gtt(vgpu);
 395 out_clean_vgpu_resource:
 396         intel_vgpu_free_resource(vgpu);
 397 out_clean_vgpu_mmio:
 398         intel_vgpu_clean_mmio(vgpu);
 399 out_clean_idr:
 400         idr_remove(&gvt->vgpu_idr, vgpu->id);
 401 out_unlock:
 402         mutex_unlock(&gvt->lock);
 403         return ret;
 404 }
 405
 406 /**
 407  * intel_gvt_reset_vgpu_locked - reset a virtual GPU by DMLR or GT reset
 408  * @vgpu: virtual GPU
 409  * @dmlr: vGPU Device Model Level Reset or GT Reset
 410  * @engine_mask: engines to reset for GT reset
 411  *
 412  * This function is called when user wants to reset a virtual GPU through
 413  * device model reset or GT reset. The caller should hold the vgpu lock.
 414  *
 415  * vGPU Device Model Level Reset (DMLR) simulates the PCI level reset to reset
 416  * the whole vGPU to default state as when it is created. This vGPU function
 417  * is required both for functionary and security concerns.The ultimate goal
 418  * of vGPU FLR is that reuse a vGPU instance by virtual machines. When we
 419  * assign a vGPU to a virtual machine we must isse such reset first.
 420  *
 421  * Full GT Reset and Per-Engine GT Reset are soft reset flow for GPU engines
 422  * (Render, Blitter, Video, Video Enhancement). It is defined by GPU Spec.
 423  * Unlike the FLR, GT reset only reset particular resource of a vGPU per
 424  * the reset request. Guest driver can issue a GT reset by programming the
 425  * virtual GDRST register to reset specific virtual GPU engine or all
 426  * engines.
 427  *
 428  * The parameter dev_level is to identify if we will do DMLR or GT reset.
 429  * The parameter engine_mask is to specific the engines that need to be
 430  * resetted. If value ALL_ENGINES is given for engine_mask, it means
 431  * the caller requests a full GT reset that we will reset all virtual
 432  * GPU engines. For FLR, engine_mask is ignored.
 433  */
 434 void intel_gvt_reset_vgpu_locked(struct intel_vgpu *vgpu, bool dmlr,
 435                                  intel_engine_mask_t engine_mask)
 436 {
 437         struct intel_gvt *gvt = vgpu->gvt;
 438         struct intel_gvt_workload_scheduler *scheduler = &gvt->scheduler;
 439         intel_engine_mask_t resetting_eng = dmlr ? ALL_ENGINES : engine_mask;
 440
 441         gvt_dbg_core("------------------------------------------\n");
 442         gvt_dbg_core("resseting vgpu%d, dmlr %d, engine_mask %08x\n",
 443                      vgpu->id, dmlr, engine_mask);
 444
 445         vgpu->resetting_eng = resetting_eng;
 446
 447         intel_vgpu_stop_schedule(vgpu);
 448         /*
 449          * The current_vgpu will set to NULL after stopping the
 450          * scheduler when the reset is triggered by current vgpu.
 451          */
 452         if (scheduler->current_vgpu == NULL) {
 453                 mutex_unlock(&vgpu->vgpu_lock);
 454                 intel_gvt_wait_vgpu_idle(vgpu);
 455                 mutex_lock(&vgpu->vgpu_lock);
 456         }
 457
 458         intel_vgpu_reset_submission(vgpu, resetting_eng);
 459         /* full GPU reset or device model level reset */
 460         if (engine_mask == ALL_ENGINES || dmlr) {
 461                 intel_vgpu_select_submission_ops(vgpu, ALL_ENGINES, 0);
 462                 if (engine_mask == ALL_ENGINES)
 463                         intel_vgpu_invalidate_ppgtt(vgpu);
 464                 /*fence will not be reset during virtual reset */
 465                 if (dmlr) {
 466                         if(!vgpu->d3_entered) {
 467                                 intel_vgpu_invalidate_ppgtt(vgpu);
 468                                 intel_vgpu_destroy_all_ppgtt_mm(vgpu);
 469                         }
 470                         intel_vgpu_reset_ggtt(vgpu, true);
 471                         intel_vgpu_reset_resource(vgpu);
 472                 }
 473
 474                 intel_vgpu_reset_mmio(vgpu, dmlr);
 475                 populate_pvinfo_page(vgpu);
 476
 477                 if (dmlr) {
 478                         intel_vgpu_reset_display(vgpu);
 479                         intel_vgpu_reset_cfg_space(vgpu);
 480                         /* only reset the failsafe mode when dmlr reset */
 481                         vgpu->failsafe = false;
 482                         /*
 483                          * PCI_D0 is set before dmlr, so reset d3_entered here
 484                          * after done using.
 485                          */
 486                         if(vgpu->d3_entered)
 487                                 vgpu->d3_entered = false;
 488                         else
 489                                 vgpu->pv_notified = false;
 490                 }
 491         }
 492
 493         vgpu->resetting_eng = 0;
 494         gvt_dbg_core("reset vgpu%d done\n", vgpu->id);
 495         gvt_dbg_core("------------------------------------------\n");
 496 }
 497
 498 /**
 499  * intel_gvt_reset_vgpu - reset a virtual GPU (Function Level)
 500  * @vgpu: virtual GPU
 501  *
 502  * This function is called when user wants to reset a virtual GPU.
 503  *
 504  */
 505 void intel_gvt_reset_vgpu(struct intel_vgpu *vgpu)
 506 {
 507         mutex_lock(&vgpu->vgpu_lock);
 508         intel_gvt_reset_vgpu_locked(vgpu, true, 0);
 509         mutex_unlock(&vgpu->vgpu_lock);
 510 }