Merge branch 'linus' into sched/urgent, to resolve conflicts
[sfrench/cifs-2.6.git] / 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         /* setup the ballooning information */
41         vgpu_vreg64_t(vgpu, vgtif_reg(magic)) = VGT_MAGIC;
42         vgpu_vreg_t(vgpu, vgtif_reg(version_major)) = 1;
43         vgpu_vreg_t(vgpu, vgtif_reg(version_minor)) = 0;
44         vgpu_vreg_t(vgpu, vgtif_reg(display_ready)) = 0;
45         vgpu_vreg_t(vgpu, vgtif_reg(vgt_id)) = vgpu->id;
46
47         vgpu_vreg_t(vgpu, vgtif_reg(vgt_caps)) = VGT_CAPS_FULL_48BIT_PPGTT;
48         vgpu_vreg_t(vgpu, vgtif_reg(vgt_caps)) |= VGT_CAPS_HWSP_EMULATION;
49
50         vgpu_vreg_t(vgpu, vgtif_reg(avail_rs.mappable_gmadr.base)) =
51                 vgpu_aperture_gmadr_base(vgpu);
52         vgpu_vreg_t(vgpu, vgtif_reg(avail_rs.mappable_gmadr.size)) =
53                 vgpu_aperture_sz(vgpu);
54         vgpu_vreg_t(vgpu, vgtif_reg(avail_rs.nonmappable_gmadr.base)) =
55                 vgpu_hidden_gmadr_base(vgpu);
56         vgpu_vreg_t(vgpu, vgtif_reg(avail_rs.nonmappable_gmadr.size)) =
57                 vgpu_hidden_sz(vgpu);
58
59         vgpu_vreg_t(vgpu, vgtif_reg(avail_rs.fence_num)) = vgpu_fence_sz(vgpu);
60
61         gvt_dbg_core("Populate PVINFO PAGE for vGPU %d\n", vgpu->id);
62         gvt_dbg_core("aperture base [GMADR] 0x%llx size 0x%llx\n",
63                 vgpu_aperture_gmadr_base(vgpu), vgpu_aperture_sz(vgpu));
64         gvt_dbg_core("hidden base [GMADR] 0x%llx size=0x%llx\n",
65                 vgpu_hidden_gmadr_base(vgpu), vgpu_hidden_sz(vgpu));
66         gvt_dbg_core("fence size %d\n", vgpu_fence_sz(vgpu));
67
68         WARN_ON(sizeof(struct vgt_if) != VGT_PVINFO_SIZE);
69 }
70
71 #define VGPU_MAX_WEIGHT 16
72 #define VGPU_WEIGHT(vgpu_num)   \
73         (VGPU_MAX_WEIGHT / (vgpu_num))
74
75 static struct {
76         unsigned int low_mm;
77         unsigned int high_mm;
78         unsigned int fence;
79
80         /* A vGPU with a weight of 8 will get twice as much GPU as a vGPU
81          * with a weight of 4 on a contended host, different vGPU type has
82          * different weight set. Legal weights range from 1 to 16.
83          */
84         unsigned int weight;
85         enum intel_vgpu_edid edid;
86         char *name;
87 } vgpu_types[] = {
88 /* Fixed vGPU type table */
89         { MB_TO_BYTES(64), MB_TO_BYTES(384), 4, VGPU_WEIGHT(8), GVT_EDID_1024_768, "8" },
90         { MB_TO_BYTES(128), MB_TO_BYTES(512), 4, VGPU_WEIGHT(4), GVT_EDID_1920_1200, "4" },
91         { MB_TO_BYTES(256), MB_TO_BYTES(1024), 4, VGPU_WEIGHT(2), GVT_EDID_1920_1200, "2" },
92         { MB_TO_BYTES(512), MB_TO_BYTES(2048), 4, VGPU_WEIGHT(1), GVT_EDID_1920_1200, "1" },
93 };
94
95 /**
96  * intel_gvt_init_vgpu_types - initialize vGPU type list
97  * @gvt : GVT device
98  *
99  * Initialize vGPU type list based on available resource.
100  *
101  */
102 int intel_gvt_init_vgpu_types(struct intel_gvt *gvt)
103 {
104         unsigned int num_types;
105         unsigned int i, low_avail, high_avail;
106         unsigned int min_low;
107
108         /* vGPU type name is defined as GVTg_Vx_y which contains
109          * physical GPU generation type (e.g V4 as BDW server, V5 as
110          * SKL server).
111          *
112          * Depend on physical SKU resource, might see vGPU types like
113          * GVTg_V4_8, GVTg_V4_4, GVTg_V4_2, etc. We can create
114          * different types of vGPU on same physical GPU depending on
115          * available resource. Each vGPU type will have "avail_instance"
116          * to indicate how many vGPU instance can be created for this
117          * type.
118          *
119          */
120         low_avail = gvt_aperture_sz(gvt) - HOST_LOW_GM_SIZE;
121         high_avail = gvt_hidden_sz(gvt) - HOST_HIGH_GM_SIZE;
122         num_types = sizeof(vgpu_types) / sizeof(vgpu_types[0]);
123
124         gvt->types = kzalloc(num_types * sizeof(struct intel_vgpu_type),
125                              GFP_KERNEL);
126         if (!gvt->types)
127                 return -ENOMEM;
128
129         min_low = MB_TO_BYTES(32);
130         for (i = 0; i < num_types; ++i) {
131                 if (low_avail / vgpu_types[i].low_mm == 0)
132                         break;
133
134                 gvt->types[i].low_gm_size = vgpu_types[i].low_mm;
135                 gvt->types[i].high_gm_size = vgpu_types[i].high_mm;
136                 gvt->types[i].fence = vgpu_types[i].fence;
137
138                 if (vgpu_types[i].weight < 1 ||
139                                         vgpu_types[i].weight > VGPU_MAX_WEIGHT)
140                         return -EINVAL;
141
142                 gvt->types[i].weight = vgpu_types[i].weight;
143                 gvt->types[i].resolution = vgpu_types[i].edid;
144                 gvt->types[i].avail_instance = min(low_avail / vgpu_types[i].low_mm,
145                                                    high_avail / vgpu_types[i].high_mm);
146
147                 if (IS_GEN8(gvt->dev_priv))
148                         sprintf(gvt->types[i].name, "GVTg_V4_%s",
149                                                 vgpu_types[i].name);
150                 else if (IS_GEN9(gvt->dev_priv))
151                         sprintf(gvt->types[i].name, "GVTg_V5_%s",
152                                                 vgpu_types[i].name);
153
154                 gvt_dbg_core("type[%d]: %s avail %u low %u high %u fence %u weight %u res %s\n",
155                              i, gvt->types[i].name,
156                              gvt->types[i].avail_instance,
157                              gvt->types[i].low_gm_size,
158                              gvt->types[i].high_gm_size, gvt->types[i].fence,
159                              gvt->types[i].weight,
160                              vgpu_edid_str(gvt->types[i].resolution));
161         }
162
163         gvt->num_types = i;
164         return 0;
165 }
166
167 void intel_gvt_clean_vgpu_types(struct intel_gvt *gvt)
168 {
169         kfree(gvt->types);
170 }
171
172 static void intel_gvt_update_vgpu_types(struct intel_gvt *gvt)
173 {
174         int i;
175         unsigned int low_gm_avail, high_gm_avail, fence_avail;
176         unsigned int low_gm_min, high_gm_min, fence_min;
177
178         /* Need to depend on maxium hw resource size but keep on
179          * static config for now.
180          */
181         low_gm_avail = gvt_aperture_sz(gvt) - HOST_LOW_GM_SIZE -
182                 gvt->gm.vgpu_allocated_low_gm_size;
183         high_gm_avail = gvt_hidden_sz(gvt) - HOST_HIGH_GM_SIZE -
184                 gvt->gm.vgpu_allocated_high_gm_size;
185         fence_avail = gvt_fence_sz(gvt) - HOST_FENCE -
186                 gvt->fence.vgpu_allocated_fence_num;
187
188         for (i = 0; i < gvt->num_types; i++) {
189                 low_gm_min = low_gm_avail / gvt->types[i].low_gm_size;
190                 high_gm_min = high_gm_avail / gvt->types[i].high_gm_size;
191                 fence_min = fence_avail / gvt->types[i].fence;
192                 gvt->types[i].avail_instance = min(min(low_gm_min, high_gm_min),
193                                                    fence_min);
194
195                 gvt_dbg_core("update type[%d]: %s avail %u low %u high %u fence %u\n",
196                        i, gvt->types[i].name,
197                        gvt->types[i].avail_instance, gvt->types[i].low_gm_size,
198                        gvt->types[i].high_gm_size, gvt->types[i].fence);
199         }
200 }
201
202 /**
203  * intel_gvt_active_vgpu - activate a virtual GPU
204  * @vgpu: virtual GPU
205  *
206  * This function is called when user wants to activate a virtual GPU.
207  *
208  */
209 void intel_gvt_activate_vgpu(struct intel_vgpu *vgpu)
210 {
211         mutex_lock(&vgpu->gvt->lock);
212         vgpu->active = true;
213         mutex_unlock(&vgpu->gvt->lock);
214 }
215
216 /**
217  * intel_gvt_deactive_vgpu - deactivate a virtual GPU
218  * @vgpu: virtual GPU
219  *
220  * This function is called when user wants to deactivate a virtual GPU.
221  * All virtual GPU runtime information will be destroyed.
222  *
223  */
224 void intel_gvt_deactivate_vgpu(struct intel_vgpu *vgpu)
225 {
226         struct intel_gvt *gvt = vgpu->gvt;
227
228         mutex_lock(&gvt->lock);
229
230         vgpu->active = false;
231
232         if (atomic_read(&vgpu->submission.running_workload_num)) {
233                 mutex_unlock(&gvt->lock);
234                 intel_gvt_wait_vgpu_idle(vgpu);
235                 mutex_lock(&gvt->lock);
236         }
237
238         intel_vgpu_stop_schedule(vgpu);
239         intel_vgpu_dmabuf_cleanup(vgpu);
240
241         mutex_unlock(&gvt->lock);
242 }
243
244 /**
245  * intel_gvt_destroy_vgpu - destroy a virtual GPU
246  * @vgpu: virtual GPU
247  *
248  * This function is called when user wants to destroy a virtual GPU.
249  *
250  */
251 void intel_gvt_destroy_vgpu(struct intel_vgpu *vgpu)
252 {
253         struct intel_gvt *gvt = vgpu->gvt;
254
255         mutex_lock(&gvt->lock);
256
257         WARN(vgpu->active, "vGPU is still active!\n");
258
259         intel_gvt_debugfs_remove_vgpu(vgpu);
260         idr_remove(&gvt->vgpu_idr, vgpu->id);
261         intel_vgpu_clean_sched_policy(vgpu);
262         intel_vgpu_clean_submission(vgpu);
263         intel_vgpu_clean_display(vgpu);
264         intel_vgpu_clean_opregion(vgpu);
265         intel_vgpu_clean_gtt(vgpu);
266         intel_gvt_hypervisor_detach_vgpu(vgpu);
267         intel_vgpu_free_resource(vgpu);
268         intel_vgpu_clean_mmio(vgpu);
269         intel_vgpu_dmabuf_cleanup(vgpu);
270         vfree(vgpu);
271
272         intel_gvt_update_vgpu_types(gvt);
273         mutex_unlock(&gvt->lock);
274 }
275
276 #define IDLE_VGPU_IDR 0
277
278 /**
279  * intel_gvt_create_idle_vgpu - create an idle virtual GPU
280  * @gvt: GVT device
281  *
282  * This function is called when user wants to create an idle virtual GPU.
283  *
284  * Returns:
285  * pointer to intel_vgpu, error pointer if failed.
286  */
287 struct intel_vgpu *intel_gvt_create_idle_vgpu(struct intel_gvt *gvt)
288 {
289         struct intel_vgpu *vgpu;
290         enum intel_engine_id i;
291         int ret;
292
293         vgpu = vzalloc(sizeof(*vgpu));
294         if (!vgpu)
295                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
296
297         vgpu->id = IDLE_VGPU_IDR;
298         vgpu->gvt = gvt;
299
300         for (i = 0; i < I915_NUM_ENGINES; i++)
301                 INIT_LIST_HEAD(&vgpu->submission.workload_q_head[i]);
302
303         ret = intel_vgpu_init_sched_policy(vgpu);
304         if (ret)
305                 goto out_free_vgpu;
306
307         vgpu->active = false;
308
309         return vgpu;
310
311 out_free_vgpu:
312         vfree(vgpu);
313         return ERR_PTR(ret);
314 }
315
316 /**
317  * intel_gvt_destroy_vgpu - destroy an idle virtual GPU
318  * @vgpu: virtual GPU
319  *
320  * This function is called when user wants to destroy an idle virtual GPU.
321  *
322  */
323 void intel_gvt_destroy_idle_vgpu(struct intel_vgpu *vgpu)
324 {
325         intel_vgpu_clean_sched_policy(vgpu);
326         vfree(vgpu);
327 }
328
329 static struct intel_vgpu *__intel_gvt_create_vgpu(struct intel_gvt *gvt,
330                 struct intel_vgpu_creation_params *param)
331 {
332         struct intel_vgpu *vgpu;
333         int ret;
334
335         gvt_dbg_core("handle %llu low %llu MB high %llu MB fence %llu\n",
336                         param->handle, param->low_gm_sz, param->high_gm_sz,
337                         param->fence_sz);
338
339         vgpu = vzalloc(sizeof(*vgpu));
340         if (!vgpu)
341                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
342
343         mutex_lock(&gvt->lock);
344
345         ret = idr_alloc(&gvt->vgpu_idr, vgpu, IDLE_VGPU_IDR + 1, GVT_MAX_VGPU,
346                 GFP_KERNEL);
347         if (ret < 0)
348                 goto out_free_vgpu;
349
350         vgpu->id = ret;
351         vgpu->handle = param->handle;
352         vgpu->gvt = gvt;
353         vgpu->sched_ctl.weight = param->weight;
354         INIT_LIST_HEAD(&vgpu->dmabuf_obj_list_head);
355         idr_init(&vgpu->object_idr);
356         intel_vgpu_init_cfg_space(vgpu, param->primary);
357
358         ret = intel_vgpu_init_mmio(vgpu);
359         if (ret)
360                 goto out_clean_idr;
361
362         ret = intel_vgpu_alloc_resource(vgpu, param);
363         if (ret)
364                 goto out_clean_vgpu_mmio;
365
366         populate_pvinfo_page(vgpu);
367
368         ret = intel_gvt_hypervisor_attach_vgpu(vgpu);
369         if (ret)
370                 goto out_clean_vgpu_resource;
371
372         ret = intel_vgpu_init_gtt(vgpu);
373         if (ret)
374                 goto out_detach_hypervisor_vgpu;
375
376         ret = intel_vgpu_init_opregion(vgpu);
377         if (ret)
378                 goto out_clean_gtt;
379
380         ret = intel_vgpu_init_display(vgpu, param->resolution);
381         if (ret)
382                 goto out_clean_opregion;
383
384         ret = intel_vgpu_setup_submission(vgpu);
385         if (ret)
386                 goto out_clean_display;
387
388         ret = intel_vgpu_init_sched_policy(vgpu);
389         if (ret)
390                 goto out_clean_submission;
391
392         ret = intel_gvt_debugfs_add_vgpu(vgpu);
393         if (ret)
394                 goto out_clean_sched_policy;
395
396         ret = intel_gvt_hypervisor_set_opregion(vgpu);
397         if (ret)
398                 goto out_clean_sched_policy;
399
400         mutex_unlock(&gvt->lock);
401
402         return vgpu;
403
404 out_clean_sched_policy:
405         intel_vgpu_clean_sched_policy(vgpu);
406 out_clean_submission:
407         intel_vgpu_clean_submission(vgpu);
408 out_clean_display:
409         intel_vgpu_clean_display(vgpu);
410 out_clean_opregion:
411         intel_vgpu_clean_opregion(vgpu);
412 out_clean_gtt:
413         intel_vgpu_clean_gtt(vgpu);
414 out_detach_hypervisor_vgpu:
415         intel_gvt_hypervisor_detach_vgpu(vgpu);
416 out_clean_vgpu_resource:
417         intel_vgpu_free_resource(vgpu);
418 out_clean_vgpu_mmio:
419         intel_vgpu_clean_mmio(vgpu);
420 out_clean_idr:
421         idr_remove(&gvt->vgpu_idr, vgpu->id);
422 out_free_vgpu:
423         vfree(vgpu);
424         mutex_unlock(&gvt->lock);
425         return ERR_PTR(ret);
426 }
427
428 /**
429  * intel_gvt_create_vgpu - create a virtual GPU
430  * @gvt: GVT device
431  * @type: type of the vGPU to create
432  *
433  * This function is called when user wants to create a virtual GPU.
434  *
435  * Returns:
436  * pointer to intel_vgpu, error pointer if failed.
437  */
438 struct intel_vgpu *intel_gvt_create_vgpu(struct intel_gvt *gvt,
439                                 struct intel_vgpu_type *type)
440 {
441         struct intel_vgpu_creation_params param;
442         struct intel_vgpu *vgpu;
443
444         param.handle = 0;
445         param.primary = 1;
446         param.low_gm_sz = type->low_gm_size;
447         param.high_gm_sz = type->high_gm_size;
448         param.fence_sz = type->fence;
449         param.weight = type->weight;
450         param.resolution = type->resolution;
451
452         /* XXX current param based on MB */
453         param.low_gm_sz = BYTES_TO_MB(param.low_gm_sz);
454         param.high_gm_sz = BYTES_TO_MB(param.high_gm_sz);
455
456         vgpu = __intel_gvt_create_vgpu(gvt, &param);
457         if (IS_ERR(vgpu))
458                 return vgpu;
459
460         /* calculate left instance change for types */
461         intel_gvt_update_vgpu_types(gvt);
462
463         return vgpu;
464 }
465
466 /**
467  * intel_gvt_reset_vgpu_locked - reset a virtual GPU by DMLR or GT reset
468  * @vgpu: virtual GPU
469  * @dmlr: vGPU Device Model Level Reset or GT Reset
470  * @engine_mask: engines to reset for GT reset
471  *
472  * This function is called when user wants to reset a virtual GPU through
473  * device model reset or GT reset. The caller should hold the gvt lock.
474  *
475  * vGPU Device Model Level Reset (DMLR) simulates the PCI level reset to reset
476  * the whole vGPU to default state as when it is created. This vGPU function
477  * is required both for functionary and security concerns.The ultimate goal
478  * of vGPU FLR is that reuse a vGPU instance by virtual machines. When we
479  * assign a vGPU to a virtual machine we must isse such reset first.
480  *
481  * Full GT Reset and Per-Engine GT Reset are soft reset flow for GPU engines
482  * (Render, Blitter, Video, Video Enhancement). It is defined by GPU Spec.
483  * Unlike the FLR, GT reset only reset particular resource of a vGPU per
484  * the reset request. Guest driver can issue a GT reset by programming the
485  * virtual GDRST register to reset specific virtual GPU engine or all
486  * engines.
487  *
488  * The parameter dev_level is to identify if we will do DMLR or GT reset.
489  * The parameter engine_mask is to specific the engines that need to be
490  * resetted. If value ALL_ENGINES is given for engine_mask, it means
491  * the caller requests a full GT reset that we will reset all virtual
492  * GPU engines. For FLR, engine_mask is ignored.
493  */
494 void intel_gvt_reset_vgpu_locked(struct intel_vgpu *vgpu, bool dmlr,
495                                  unsigned int engine_mask)
496 {
497         struct intel_gvt *gvt = vgpu->gvt;
498         struct intel_gvt_workload_scheduler *scheduler = &gvt->scheduler;
499         unsigned int resetting_eng = dmlr ? ALL_ENGINES : engine_mask;
500
501         gvt_dbg_core("------------------------------------------\n");
502         gvt_dbg_core("resseting vgpu%d, dmlr %d, engine_mask %08x\n",
503                      vgpu->id, dmlr, engine_mask);
504
505         vgpu->resetting_eng = resetting_eng;
506
507         intel_vgpu_stop_schedule(vgpu);
508         /*
509          * The current_vgpu will set to NULL after stopping the
510          * scheduler when the reset is triggered by current vgpu.
511          */
512         if (scheduler->current_vgpu == NULL) {
513                 mutex_unlock(&gvt->lock);
514                 intel_gvt_wait_vgpu_idle(vgpu);
515                 mutex_lock(&gvt->lock);
516         }
517
518         intel_vgpu_reset_submission(vgpu, resetting_eng);
519         /* full GPU reset or device model level reset */
520         if (engine_mask == ALL_ENGINES || dmlr) {
521                 intel_vgpu_select_submission_ops(vgpu, 0);
522
523                 /*fence will not be reset during virtual reset */
524                 if (dmlr) {
525                         intel_vgpu_reset_gtt(vgpu);
526                         intel_vgpu_reset_resource(vgpu);
527                 }
528
529                 intel_vgpu_reset_mmio(vgpu, dmlr);
530                 populate_pvinfo_page(vgpu);
531                 intel_vgpu_reset_display(vgpu);
532
533                 if (dmlr) {
534                         intel_vgpu_reset_cfg_space(vgpu);
535                         /* only reset the failsafe mode when dmlr reset */
536                         vgpu->failsafe = false;
537                         vgpu->pv_notified = false;
538                 }
539         }
540
541         vgpu->resetting_eng = 0;
542         gvt_dbg_core("reset vgpu%d done\n", vgpu->id);
543         gvt_dbg_core("------------------------------------------\n");
544 }
545
546 /**
547  * intel_gvt_reset_vgpu - reset a virtual GPU (Function Level)
548  * @vgpu: virtual GPU
549  *
550  * This function is called when user wants to reset a virtual GPU.
551  *
552  */
553 void intel_gvt_reset_vgpu(struct intel_vgpu *vgpu)
554 {
555         mutex_lock(&vgpu->gvt->lock);
556         intel_gvt_reset_vgpu_locked(vgpu, true, 0);
557         mutex_unlock(&vgpu->gvt->lock);
558 }