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[sfrench/cifs-2.6.git] / drivers / gpu / drm / amd / amdgpu / amdgpu_gart.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 #ifdef CONFIG_X86
31 #include <asm/set_memory.h>
32 #endif
33 #include "amdgpu.h"
34
35 /*
36  * GART
37  * The GART (Graphics Aperture Remapping Table) is an aperture
38  * in the GPU's address space.  System pages can be mapped into
39  * the aperture and look like contiguous pages from the GPU's
40  * perspective.  A page table maps the pages in the aperture
41  * to the actual backing pages in system memory.
42  *
43  * Radeon GPUs support both an internal GART, as described above,
44  * and AGP.  AGP works similarly, but the GART table is configured
45  * and maintained by the northbridge rather than the driver.
46  * Radeon hw has a separate AGP aperture that is programmed to
47  * point to the AGP aperture provided by the northbridge and the
48  * requests are passed through to the northbridge aperture.
49  * Both AGP and internal GART can be used at the same time, however
50  * that is not currently supported by the driver.
51  *
52  * This file handles the common internal GART management.
53  */
54
55 /*
56  * Common GART table functions.
57  */
58 /**
59  * amdgpu_gart_table_ram_alloc - allocate system ram for gart page table
60  *
61  * @adev: amdgpu_device pointer
62  *
63  * Allocate system memory for GART page table
64  * (r1xx-r3xx, non-pcie r4xx, rs400).  These asics require the
65  * gart table to be in system memory.
66  * Returns 0 for success, -ENOMEM for failure.
67  */
68 int amdgpu_gart_table_ram_alloc(struct amdgpu_device *adev)
69 {
70         void *ptr;
71
72         ptr = pci_alloc_consistent(adev->pdev, adev->gart.table_size,
73                                    &adev->gart.table_addr);
74         if (ptr == NULL) {
75                 return -ENOMEM;
76         }
77 #ifdef CONFIG_X86
78         if (0) {
79                 set_memory_uc((unsigned long)ptr,
80                               adev->gart.table_size >> PAGE_SHIFT);
81         }
82 #endif
83         adev->gart.ptr = ptr;
84         memset((void *)adev->gart.ptr, 0, adev->gart.table_size);
85         return 0;
86 }
87
88 /**
89  * amdgpu_gart_table_ram_free - free system ram for gart page table
90  *
91  * @adev: amdgpu_device pointer
92  *
93  * Free system memory for GART page table
94  * (r1xx-r3xx, non-pcie r4xx, rs400).  These asics require the
95  * gart table to be in system memory.
96  */
97 void amdgpu_gart_table_ram_free(struct amdgpu_device *adev)
98 {
99         if (adev->gart.ptr == NULL) {
100                 return;
101         }
102 #ifdef CONFIG_X86
103         if (0) {
104                 set_memory_wb((unsigned long)adev->gart.ptr,
105                               adev->gart.table_size >> PAGE_SHIFT);
106         }
107 #endif
108         pci_free_consistent(adev->pdev, adev->gart.table_size,
109                             (void *)adev->gart.ptr,
110                             adev->gart.table_addr);
111         adev->gart.ptr = NULL;
112         adev->gart.table_addr = 0;
113 }
114
115 /**
116  * amdgpu_gart_table_vram_alloc - allocate vram for gart page table
117  *
118  * @adev: amdgpu_device pointer
119  *
120  * Allocate video memory for GART page table
121  * (pcie r4xx, r5xx+).  These asics require the
122  * gart table to be in video memory.
123  * Returns 0 for success, error for failure.
124  */
125 int amdgpu_gart_table_vram_alloc(struct amdgpu_device *adev)
126 {
127         int r;
128
129         if (adev->gart.robj == NULL) {
130                 r = amdgpu_bo_create(adev, adev->gart.table_size,
131                                      PAGE_SIZE, true, AMDGPU_GEM_DOMAIN_VRAM,
132                                      AMDGPU_GEM_CREATE_CPU_ACCESS_REQUIRED |
133                                      AMDGPU_GEM_CREATE_VRAM_CONTIGUOUS,
134                                      NULL, NULL, &adev->gart.robj);
135                 if (r) {
136                         return r;
137                 }
138         }
139         return 0;
140 }
141
142 /**
143  * amdgpu_gart_table_vram_pin - pin gart page table in vram
144  *
145  * @adev: amdgpu_device pointer
146  *
147  * Pin the GART page table in vram so it will not be moved
148  * by the memory manager (pcie r4xx, r5xx+).  These asics require the
149  * gart table to be in video memory.
150  * Returns 0 for success, error for failure.
151  */
152 int amdgpu_gart_table_vram_pin(struct amdgpu_device *adev)
153 {
154         uint64_t gpu_addr;
155         int r;
156
157         r = amdgpu_bo_reserve(adev->gart.robj, false);
158         if (unlikely(r != 0))
159                 return r;
160         r = amdgpu_bo_pin(adev->gart.robj,
161                                 AMDGPU_GEM_DOMAIN_VRAM, &gpu_addr);
162         if (r) {
163                 amdgpu_bo_unreserve(adev->gart.robj);
164                 return r;
165         }
166         r = amdgpu_bo_kmap(adev->gart.robj, &adev->gart.ptr);
167         if (r)
168                 amdgpu_bo_unpin(adev->gart.robj);
169         amdgpu_bo_unreserve(adev->gart.robj);
170         adev->gart.table_addr = gpu_addr;
171         return r;
172 }
173
174 /**
175  * amdgpu_gart_table_vram_unpin - unpin gart page table in vram
176  *
177  * @adev: amdgpu_device pointer
178  *
179  * Unpin the GART page table in vram (pcie r4xx, r5xx+).
180  * These asics require the gart table to be in video memory.
181  */
182 void amdgpu_gart_table_vram_unpin(struct amdgpu_device *adev)
183 {
184         int r;
185
186         if (adev->gart.robj == NULL) {
187                 return;
188         }
189         r = amdgpu_bo_reserve(adev->gart.robj, true);
190         if (likely(r == 0)) {
191                 amdgpu_bo_kunmap(adev->gart.robj);
192                 amdgpu_bo_unpin(adev->gart.robj);
193                 amdgpu_bo_unreserve(adev->gart.robj);
194                 adev->gart.ptr = NULL;
195         }
196 }
197
198 /**
199  * amdgpu_gart_table_vram_free - free gart page table vram
200  *
201  * @adev: amdgpu_device pointer
202  *
203  * Free the video memory used for the GART page table
204  * (pcie r4xx, r5xx+).  These asics require the gart table to
205  * be in video memory.
206  */
207 void amdgpu_gart_table_vram_free(struct amdgpu_device *adev)
208 {
209         if (adev->gart.robj == NULL) {
210                 return;
211         }
212         amdgpu_bo_unref(&adev->gart.robj);
213 }
214
215 /*
216  * Common gart functions.
217  */
218 /**
219  * amdgpu_gart_unbind - unbind pages from the gart page table
220  *
221  * @adev: amdgpu_device pointer
222  * @offset: offset into the GPU's gart aperture
223  * @pages: number of pages to unbind
224  *
225  * Unbinds the requested pages from the gart page table and
226  * replaces them with the dummy page (all asics).
227  */
228 void amdgpu_gart_unbind(struct amdgpu_device *adev, uint64_t offset,
229                         int pages)
230 {
231         unsigned t;
232         unsigned p;
233         int i, j;
234         u64 page_base;
235         /* Starting from VEGA10, system bit must be 0 to mean invalid. */
236         uint64_t flags = 0;
237
238         if (!adev->gart.ready) {
239                 WARN(1, "trying to unbind memory from uninitialized GART !\n");
240                 return;
241         }
242
243         t = offset / AMDGPU_GPU_PAGE_SIZE;
244         p = t / (PAGE_SIZE / AMDGPU_GPU_PAGE_SIZE);
245         for (i = 0; i < pages; i++, p++) {
246 #ifdef CONFIG_DRM_AMDGPU_GART_DEBUGFS
247                 adev->gart.pages[p] = NULL;
248 #endif
249                 page_base = adev->dummy_page.addr;
250                 if (!adev->gart.ptr)
251                         continue;
252
253                 for (j = 0; j < (PAGE_SIZE / AMDGPU_GPU_PAGE_SIZE); j++, t++) {
254                         amdgpu_gart_set_pte_pde(adev, adev->gart.ptr,
255                                                 t, page_base, flags);
256                         page_base += AMDGPU_GPU_PAGE_SIZE;
257                 }
258         }
259         mb();
260         amdgpu_gart_flush_gpu_tlb(adev, 0);
261 }
262
263 /**
264  * amdgpu_gart_bind - bind pages into the gart page table
265  *
266  * @adev: amdgpu_device pointer
267  * @offset: offset into the GPU's gart aperture
268  * @pages: number of pages to bind
269  * @pagelist: pages to bind
270  * @dma_addr: DMA addresses of pages
271  *
272  * Binds the requested pages to the gart page table
273  * (all asics).
274  * Returns 0 for success, -EINVAL for failure.
275  */
276 int amdgpu_gart_bind(struct amdgpu_device *adev, uint64_t offset,
277                      int pages, struct page **pagelist, dma_addr_t *dma_addr,
278                      uint64_t flags)
279 {
280         unsigned t;
281         unsigned p;
282         uint64_t page_base;
283         int i, j;
284
285         if (!adev->gart.ready) {
286                 WARN(1, "trying to bind memory to uninitialized GART !\n");
287                 return -EINVAL;
288         }
289
290         t = offset / AMDGPU_GPU_PAGE_SIZE;
291         p = t / (PAGE_SIZE / AMDGPU_GPU_PAGE_SIZE);
292
293         for (i = 0; i < pages; i++, p++) {
294 #ifdef CONFIG_DRM_AMDGPU_GART_DEBUGFS
295                 adev->gart.pages[p] = pagelist[i];
296 #endif
297                 if (adev->gart.ptr) {
298                         page_base = dma_addr[i];
299                         for (j = 0; j < (PAGE_SIZE / AMDGPU_GPU_PAGE_SIZE); j++, t++) {
300                                 amdgpu_gart_set_pte_pde(adev, adev->gart.ptr, t, page_base, flags);
301                                 page_base += AMDGPU_GPU_PAGE_SIZE;
302                         }
303                 }
304         }
305         mb();
306         amdgpu_gart_flush_gpu_tlb(adev, 0);
307         return 0;
308 }
309
310 /**
311  * amdgpu_gart_init - init the driver info for managing the gart
312  *
313  * @adev: amdgpu_device pointer
314  *
315  * Allocate the dummy page and init the gart driver info (all asics).
316  * Returns 0 for success, error for failure.
317  */
318 int amdgpu_gart_init(struct amdgpu_device *adev)
319 {
320         int r;
321
322         if (adev->dummy_page.page)
323                 return 0;
324
325         /* We need PAGE_SIZE >= AMDGPU_GPU_PAGE_SIZE */
326         if (PAGE_SIZE < AMDGPU_GPU_PAGE_SIZE) {
327                 DRM_ERROR("Page size is smaller than GPU page size!\n");
328                 return -EINVAL;
329         }
330         r = amdgpu_dummy_page_init(adev);
331         if (r)
332                 return r;
333         /* Compute table size */
334         adev->gart.num_cpu_pages = adev->mc.gtt_size / PAGE_SIZE;
335         adev->gart.num_gpu_pages = adev->mc.gtt_size / AMDGPU_GPU_PAGE_SIZE;
336         DRM_INFO("GART: num cpu pages %u, num gpu pages %u\n",
337                  adev->gart.num_cpu_pages, adev->gart.num_gpu_pages);
338
339 #ifdef CONFIG_DRM_AMDGPU_GART_DEBUGFS
340         /* Allocate pages table */
341         adev->gart.pages = vzalloc(sizeof(void *) * adev->gart.num_cpu_pages);
342         if (adev->gart.pages == NULL) {
343                 amdgpu_gart_fini(adev);
344                 return -ENOMEM;
345         }
346 #endif
347
348         return 0;
349 }
350
351 /**
352  * amdgpu_gart_fini - tear down the driver info for managing the gart
353  *
354  * @adev: amdgpu_device pointer
355  *
356  * Tear down the gart driver info and free the dummy page (all asics).
357  */
358 void amdgpu_gart_fini(struct amdgpu_device *adev)
359 {
360         if (adev->gart.ready) {
361                 /* unbind pages */
362                 amdgpu_gart_unbind(adev, 0, adev->gart.num_cpu_pages);
363         }
364         adev->gart.ready = false;
365 #ifdef CONFIG_DRM_AMDGPU_GART_DEBUGFS
366         vfree(adev->gart.pages);
367         adev->gart.pages = NULL;
368 #endif
369         amdgpu_dummy_page_fini(adev);
370 }