drm/amdgpu: disable system memory page tables for now
[sfrench/cifs-2.6.git] / 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 <linux/dma-fence-array.h>
29 #include <linux/interval_tree_generic.h>
30 #include <linux/idr.h>
31 #include <drm/drmP.h>
32 #include <drm/amdgpu_drm.h>
33 #include "amdgpu.h"
34 #include "amdgpu_trace.h"
35 #include "amdgpu_amdkfd.h"
36 #include "amdgpu_gmc.h"
37
38 /**
39  * DOC: GPUVM
40  *
41  * GPUVM is similar to the legacy gart on older asics, however
42  * rather than there being a single global gart table
43  * for the entire GPU, there are multiple VM page tables active
44  * at any given time.  The VM page tables can contain a mix
45  * vram pages and system memory pages and system memory pages
46  * can be mapped as snooped (cached system pages) or unsnooped
47  * (uncached system pages).
48  * Each VM has an ID associated with it and there is a page table
49  * associated with each VMID.  When execting a command buffer,
50  * the kernel tells the the ring what VMID to use for that command
51  * buffer.  VMIDs are allocated dynamically as commands are submitted.
52  * The userspace drivers maintain their own address space and the kernel
53  * sets up their pages tables accordingly when they submit their
54  * command buffers and a VMID is assigned.
55  * Cayman/Trinity support up to 8 active VMs at any given time;
56  * SI supports 16.
57  */
58
59 #define START(node) ((node)->start)
60 #define LAST(node) ((node)->last)
61
62 INTERVAL_TREE_DEFINE(struct amdgpu_bo_va_mapping, rb, uint64_t, __subtree_last,
63                      START, LAST, static, amdgpu_vm_it)
64
65 #undef START
66 #undef LAST
67
68 /**
69  * struct amdgpu_pte_update_params - Local structure
70  *
71  * Encapsulate some VM table update parameters to reduce
72  * the number of function parameters
73  *
74  */
75 struct amdgpu_pte_update_params {
76
77         /**
78          * @adev: amdgpu device we do this update for
79          */
80         struct amdgpu_device *adev;
81
82         /**
83          * @vm: optional amdgpu_vm we do this update for
84          */
85         struct amdgpu_vm *vm;
86
87         /**
88          * @src: address where to copy page table entries from
89          */
90         uint64_t src;
91
92         /**
93          * @ib: indirect buffer to fill with commands
94          */
95         struct amdgpu_ib *ib;
96
97         /**
98          * @func: Function which actually does the update
99          */
100         void (*func)(struct amdgpu_pte_update_params *params,
101                      struct amdgpu_bo *bo, uint64_t pe,
102                      uint64_t addr, unsigned count, uint32_t incr,
103                      uint64_t flags);
104         /**
105          * @pages_addr:
106          *
107          * DMA addresses to use for mapping, used during VM update by CPU
108          */
109         dma_addr_t *pages_addr;
110
111         /**
112          * @kptr:
113          *
114          * Kernel pointer of PD/PT BO that needs to be updated,
115          * used during VM update by CPU
116          */
117         void *kptr;
118 };
119
120 /**
121  * struct amdgpu_prt_cb - Helper to disable partial resident texture feature from a fence callback
122  */
123 struct amdgpu_prt_cb {
124
125         /**
126          * @adev: amdgpu device
127          */
128         struct amdgpu_device *adev;
129
130         /**
131          * @cb: callback
132          */
133         struct dma_fence_cb cb;
134 };
135
136 /**
137  * amdgpu_vm_level_shift - return the addr shift for each level
138  *
139  * @adev: amdgpu_device pointer
140  * @level: VMPT level
141  *
142  * Returns:
143  * The number of bits the pfn needs to be right shifted for a level.
144  */
145 static unsigned amdgpu_vm_level_shift(struct amdgpu_device *adev,
146                                       unsigned level)
147 {
148         unsigned shift = 0xff;
149
150         switch (level) {
151         case AMDGPU_VM_PDB2:
152         case AMDGPU_VM_PDB1:
153         case AMDGPU_VM_PDB0:
154                 shift = 9 * (AMDGPU_VM_PDB0 - level) +
155                         adev->vm_manager.block_size;
156                 break;
157         case AMDGPU_VM_PTB:
158                 shift = 0;
159                 break;
160         default:
161                 dev_err(adev->dev, "the level%d isn't supported.\n", level);
162         }
163
164         return shift;
165 }
166
167 /**
168  * amdgpu_vm_num_entries - return the number of entries in a PD/PT
169  *
170  * @adev: amdgpu_device pointer
171  * @level: VMPT level
172  *
173  * Returns:
174  * The number of entries in a page directory or page table.
175  */
176 static unsigned amdgpu_vm_num_entries(struct amdgpu_device *adev,
177                                       unsigned level)
178 {
179         unsigned shift = amdgpu_vm_level_shift(adev,
180                                                adev->vm_manager.root_level);
181
182         if (level == adev->vm_manager.root_level)
183                 /* For the root directory */
184                 return round_up(adev->vm_manager.max_pfn, 1 << shift) >> shift;
185         else if (level != AMDGPU_VM_PTB)
186                 /* Everything in between */
187                 return 512;
188         else
189                 /* For the page tables on the leaves */
190                 return AMDGPU_VM_PTE_COUNT(adev);
191 }
192
193 /**
194  * amdgpu_vm_entries_mask - the mask to get the entry number of a PD/PT
195  *
196  * @adev: amdgpu_device pointer
197  * @level: VMPT level
198  *
199  * Returns:
200  * The mask to extract the entry number of a PD/PT from an address.
201  */
202 static uint32_t amdgpu_vm_entries_mask(struct amdgpu_device *adev,
203                                        unsigned int level)
204 {
205         if (level <= adev->vm_manager.root_level)
206                 return 0xffffffff;
207         else if (level != AMDGPU_VM_PTB)
208                 return 0x1ff;
209         else
210                 return AMDGPU_VM_PTE_COUNT(adev) - 1;
211 }
212
213 /**
214  * amdgpu_vm_bo_size - returns the size of the BOs in bytes
215  *
216  * @adev: amdgpu_device pointer
217  * @level: VMPT level
218  *
219  * Returns:
220  * The size of the BO for a page directory or page table in bytes.
221  */
222 static unsigned amdgpu_vm_bo_size(struct amdgpu_device *adev, unsigned level)
223 {
224         return AMDGPU_GPU_PAGE_ALIGN(amdgpu_vm_num_entries(adev, level) * 8);
225 }
226
227 /**
228  * amdgpu_vm_bo_evicted - vm_bo is evicted
229  *
230  * @vm_bo: vm_bo which is evicted
231  *
232  * State for PDs/PTs and per VM BOs which are not at the location they should
233  * be.
234  */
235 static void amdgpu_vm_bo_evicted(struct amdgpu_vm_bo_base *vm_bo)
236 {
237         struct amdgpu_vm *vm = vm_bo->vm;
238         struct amdgpu_bo *bo = vm_bo->bo;
239
240         vm_bo->moved = true;
241         if (bo->tbo.type == ttm_bo_type_kernel)
242                 list_move(&vm_bo->vm_status, &vm->evicted);
243         else
244                 list_move_tail(&vm_bo->vm_status, &vm->evicted);
245 }
246
247 /**
248  * amdgpu_vm_bo_relocated - vm_bo is reloacted
249  *
250  * @vm_bo: vm_bo which is relocated
251  *
252  * State for PDs/PTs which needs to update their parent PD.
253  */
254 static void amdgpu_vm_bo_relocated(struct amdgpu_vm_bo_base *vm_bo)
255 {
256         list_move(&vm_bo->vm_status, &vm_bo->vm->relocated);
257 }
258
259 /**
260  * amdgpu_vm_bo_moved - vm_bo is moved
261  *
262  * @vm_bo: vm_bo which is moved
263  *
264  * State for per VM BOs which are moved, but that change is not yet reflected
265  * in the page tables.
266  */
267 static void amdgpu_vm_bo_moved(struct amdgpu_vm_bo_base *vm_bo)
268 {
269         list_move(&vm_bo->vm_status, &vm_bo->vm->moved);
270 }
271
272 /**
273  * amdgpu_vm_bo_idle - vm_bo is idle
274  *
275  * @vm_bo: vm_bo which is now idle
276  *
277  * State for PDs/PTs and per VM BOs which have gone through the state machine
278  * and are now idle.
279  */
280 static void amdgpu_vm_bo_idle(struct amdgpu_vm_bo_base *vm_bo)
281 {
282         list_move(&vm_bo->vm_status, &vm_bo->vm->idle);
283         vm_bo->moved = false;
284 }
285
286 /**
287  * amdgpu_vm_bo_invalidated - vm_bo is invalidated
288  *
289  * @vm_bo: vm_bo which is now invalidated
290  *
291  * State for normal BOs which are invalidated and that change not yet reflected
292  * in the PTs.
293  */
294 static void amdgpu_vm_bo_invalidated(struct amdgpu_vm_bo_base *vm_bo)
295 {
296         spin_lock(&vm_bo->vm->invalidated_lock);
297         list_move(&vm_bo->vm_status, &vm_bo->vm->invalidated);
298         spin_unlock(&vm_bo->vm->invalidated_lock);
299 }
300
301 /**
302  * amdgpu_vm_bo_done - vm_bo is done
303  *
304  * @vm_bo: vm_bo which is now done
305  *
306  * State for normal BOs which are invalidated and that change has been updated
307  * in the PTs.
308  */
309 static void amdgpu_vm_bo_done(struct amdgpu_vm_bo_base *vm_bo)
310 {
311         spin_lock(&vm_bo->vm->invalidated_lock);
312         list_del_init(&vm_bo->vm_status);
313         spin_unlock(&vm_bo->vm->invalidated_lock);
314 }
315
316 /**
317  * amdgpu_vm_bo_base_init - Adds bo to the list of bos associated with the vm
318  *
319  * @base: base structure for tracking BO usage in a VM
320  * @vm: vm to which bo is to be added
321  * @bo: amdgpu buffer object
322  *
323  * Initialize a bo_va_base structure and add it to the appropriate lists
324  *
325  */
326 static void amdgpu_vm_bo_base_init(struct amdgpu_vm_bo_base *base,
327                                    struct amdgpu_vm *vm,
328                                    struct amdgpu_bo *bo)
329 {
330         base->vm = vm;
331         base->bo = bo;
332         base->next = NULL;
333         INIT_LIST_HEAD(&base->vm_status);
334
335         if (!bo)
336                 return;
337         base->next = bo->vm_bo;
338         bo->vm_bo = base;
339
340         if (bo->tbo.resv != vm->root.base.bo->tbo.resv)
341                 return;
342
343         vm->bulk_moveable = false;
344         if (bo->tbo.type == ttm_bo_type_kernel)
345                 amdgpu_vm_bo_relocated(base);
346         else
347                 amdgpu_vm_bo_idle(base);
348
349         if (bo->preferred_domains &
350             amdgpu_mem_type_to_domain(bo->tbo.mem.mem_type))
351                 return;
352
353         /*
354          * we checked all the prerequisites, but it looks like this per vm bo
355          * is currently evicted. add the bo to the evicted list to make sure it
356          * is validated on next vm use to avoid fault.
357          * */
358         amdgpu_vm_bo_evicted(base);
359 }
360
361 /**
362  * amdgpu_vm_pt_parent - get the parent page directory
363  *
364  * @pt: child page table
365  *
366  * Helper to get the parent entry for the child page table. NULL if we are at
367  * the root page directory.
368  */
369 static struct amdgpu_vm_pt *amdgpu_vm_pt_parent(struct amdgpu_vm_pt *pt)
370 {
371         struct amdgpu_bo *parent = pt->base.bo->parent;
372
373         if (!parent)
374                 return NULL;
375
376         return container_of(parent->vm_bo, struct amdgpu_vm_pt, base);
377 }
378
379 /**
380  * amdgpu_vm_pt_cursor - state for for_each_amdgpu_vm_pt
381  */
382 struct amdgpu_vm_pt_cursor {
383         uint64_t pfn;
384         struct amdgpu_vm_pt *parent;
385         struct amdgpu_vm_pt *entry;
386         unsigned level;
387 };
388
389 /**
390  * amdgpu_vm_pt_start - start PD/PT walk
391  *
392  * @adev: amdgpu_device pointer
393  * @vm: amdgpu_vm structure
394  * @start: start address of the walk
395  * @cursor: state to initialize
396  *
397  * Initialize a amdgpu_vm_pt_cursor to start a walk.
398  */
399 static void amdgpu_vm_pt_start(struct amdgpu_device *adev,
400                                struct amdgpu_vm *vm, uint64_t start,
401                                struct amdgpu_vm_pt_cursor *cursor)
402 {
403         cursor->pfn = start;
404         cursor->parent = NULL;
405         cursor->entry = &vm->root;
406         cursor->level = adev->vm_manager.root_level;
407 }
408
409 /**
410  * amdgpu_vm_pt_descendant - go to child node
411  *
412  * @adev: amdgpu_device pointer
413  * @cursor: current state
414  *
415  * Walk to the child node of the current node.
416  * Returns:
417  * True if the walk was possible, false otherwise.
418  */
419 static bool amdgpu_vm_pt_descendant(struct amdgpu_device *adev,
420                                     struct amdgpu_vm_pt_cursor *cursor)
421 {
422         unsigned mask, shift, idx;
423
424         if (!cursor->entry->entries)
425                 return false;
426
427         BUG_ON(!cursor->entry->base.bo);
428         mask = amdgpu_vm_entries_mask(adev, cursor->level);
429         shift = amdgpu_vm_level_shift(adev, cursor->level);
430
431         ++cursor->level;
432         idx = (cursor->pfn >> shift) & mask;
433         cursor->parent = cursor->entry;
434         cursor->entry = &cursor->entry->entries[idx];
435         return true;
436 }
437
438 /**
439  * amdgpu_vm_pt_sibling - go to sibling node
440  *
441  * @adev: amdgpu_device pointer
442  * @cursor: current state
443  *
444  * Walk to the sibling node of the current node.
445  * Returns:
446  * True if the walk was possible, false otherwise.
447  */
448 static bool amdgpu_vm_pt_sibling(struct amdgpu_device *adev,
449                                  struct amdgpu_vm_pt_cursor *cursor)
450 {
451         unsigned shift, num_entries;
452
453         /* Root doesn't have a sibling */
454         if (!cursor->parent)
455                 return false;
456
457         /* Go to our parents and see if we got a sibling */
458         shift = amdgpu_vm_level_shift(adev, cursor->level - 1);
459         num_entries = amdgpu_vm_num_entries(adev, cursor->level - 1);
460
461         if (cursor->entry == &cursor->parent->entries[num_entries - 1])
462                 return false;
463
464         cursor->pfn += 1ULL << shift;
465         cursor->pfn &= ~((1ULL << shift) - 1);
466         ++cursor->entry;
467         return true;
468 }
469
470 /**
471  * amdgpu_vm_pt_ancestor - go to parent node
472  *
473  * @cursor: current state
474  *
475  * Walk to the parent node of the current node.
476  * Returns:
477  * True if the walk was possible, false otherwise.
478  */
479 static bool amdgpu_vm_pt_ancestor(struct amdgpu_vm_pt_cursor *cursor)
480 {
481         if (!cursor->parent)
482                 return false;
483
484         --cursor->level;
485         cursor->entry = cursor->parent;
486         cursor->parent = amdgpu_vm_pt_parent(cursor->parent);
487         return true;
488 }
489
490 /**
491  * amdgpu_vm_pt_next - get next PD/PT in hieratchy
492  *
493  * @adev: amdgpu_device pointer
494  * @cursor: current state
495  *
496  * Walk the PD/PT tree to the next node.
497  */
498 static void amdgpu_vm_pt_next(struct amdgpu_device *adev,
499                               struct amdgpu_vm_pt_cursor *cursor)
500 {
501         /* First try a newborn child */
502         if (amdgpu_vm_pt_descendant(adev, cursor))
503                 return;
504
505         /* If that didn't worked try to find a sibling */
506         while (!amdgpu_vm_pt_sibling(adev, cursor)) {
507                 /* No sibling, go to our parents and grandparents */
508                 if (!amdgpu_vm_pt_ancestor(cursor)) {
509                         cursor->pfn = ~0ll;
510                         return;
511                 }
512         }
513 }
514
515 /**
516  * amdgpu_vm_pt_first_leaf - get first leaf PD/PT
517  *
518  * @adev: amdgpu_device pointer
519  * @vm: amdgpu_vm structure
520  * @start: start addr of the walk
521  * @cursor: state to initialize
522  *
523  * Start a walk and go directly to the leaf node.
524  */
525 static void amdgpu_vm_pt_first_leaf(struct amdgpu_device *adev,
526                                     struct amdgpu_vm *vm, uint64_t start,
527                                     struct amdgpu_vm_pt_cursor *cursor)
528 {
529         amdgpu_vm_pt_start(adev, vm, start, cursor);
530         while (amdgpu_vm_pt_descendant(adev, cursor));
531 }
532
533 /**
534  * amdgpu_vm_pt_next_leaf - get next leaf PD/PT
535  *
536  * @adev: amdgpu_device pointer
537  * @cursor: current state
538  *
539  * Walk the PD/PT tree to the next leaf node.
540  */
541 static void amdgpu_vm_pt_next_leaf(struct amdgpu_device *adev,
542                                    struct amdgpu_vm_pt_cursor *cursor)
543 {
544         amdgpu_vm_pt_next(adev, cursor);
545         if (cursor->pfn != ~0ll)
546                 while (amdgpu_vm_pt_descendant(adev, cursor));
547 }
548
549 /**
550  * for_each_amdgpu_vm_pt_leaf - walk over all leaf PDs/PTs in the hierarchy
551  */
552 #define for_each_amdgpu_vm_pt_leaf(adev, vm, start, end, cursor)                \
553         for (amdgpu_vm_pt_first_leaf((adev), (vm), (start), &(cursor));         \
554              (cursor).pfn <= end; amdgpu_vm_pt_next_leaf((adev), &(cursor)))
555
556 /**
557  * amdgpu_vm_pt_first_dfs - start a deep first search
558  *
559  * @adev: amdgpu_device structure
560  * @vm: amdgpu_vm structure
561  * @cursor: state to initialize
562  *
563  * Starts a deep first traversal of the PD/PT tree.
564  */
565 static void amdgpu_vm_pt_first_dfs(struct amdgpu_device *adev,
566                                    struct amdgpu_vm *vm,
567                                    struct amdgpu_vm_pt_cursor *cursor)
568 {
569         amdgpu_vm_pt_start(adev, vm, 0, cursor);
570         while (amdgpu_vm_pt_descendant(adev, cursor));
571 }
572
573 /**
574  * amdgpu_vm_pt_next_dfs - get the next node for a deep first search
575  *
576  * @adev: amdgpu_device structure
577  * @cursor: current state
578  *
579  * Move the cursor to the next node in a deep first search.
580  */
581 static void amdgpu_vm_pt_next_dfs(struct amdgpu_device *adev,
582                                   struct amdgpu_vm_pt_cursor *cursor)
583 {
584         if (!cursor->entry)
585                 return;
586
587         if (!cursor->parent)
588                 cursor->entry = NULL;
589         else if (amdgpu_vm_pt_sibling(adev, cursor))
590                 while (amdgpu_vm_pt_descendant(adev, cursor));
591         else
592                 amdgpu_vm_pt_ancestor(cursor);
593 }
594
595 /**
596  * for_each_amdgpu_vm_pt_dfs_safe - safe deep first search of all PDs/PTs
597  */
598 #define for_each_amdgpu_vm_pt_dfs_safe(adev, vm, cursor, entry)                 \
599         for (amdgpu_vm_pt_first_dfs((adev), (vm), &(cursor)),                   \
600              (entry) = (cursor).entry, amdgpu_vm_pt_next_dfs((adev), &(cursor));\
601              (entry); (entry) = (cursor).entry,                                 \
602              amdgpu_vm_pt_next_dfs((adev), &(cursor)))
603
604 /**
605  * amdgpu_vm_get_pd_bo - add the VM PD to a validation list
606  *
607  * @vm: vm providing the BOs
608  * @validated: head of validation list
609  * @entry: entry to add
610  *
611  * Add the page directory to the list of BOs to
612  * validate for command submission.
613  */
614 void amdgpu_vm_get_pd_bo(struct amdgpu_vm *vm,
615                          struct list_head *validated,
616                          struct amdgpu_bo_list_entry *entry)
617 {
618         entry->priority = 0;
619         entry->tv.bo = &vm->root.base.bo->tbo;
620         /* One for the VM updates, one for TTM and one for the CS job */
621         entry->tv.num_shared = 3;
622         entry->user_pages = NULL;
623         list_add(&entry->tv.head, validated);
624 }
625
626 /**
627  * amdgpu_vm_move_to_lru_tail - move all BOs to the end of LRU
628  *
629  * @adev: amdgpu device pointer
630  * @vm: vm providing the BOs
631  *
632  * Move all BOs to the end of LRU and remember their positions to put them
633  * together.
634  */
635 void amdgpu_vm_move_to_lru_tail(struct amdgpu_device *adev,
636                                 struct amdgpu_vm *vm)
637 {
638         struct ttm_bo_global *glob = adev->mman.bdev.glob;
639         struct amdgpu_vm_bo_base *bo_base;
640
641         if (vm->bulk_moveable) {
642                 spin_lock(&glob->lru_lock);
643                 ttm_bo_bulk_move_lru_tail(&vm->lru_bulk_move);
644                 spin_unlock(&glob->lru_lock);
645                 return;
646         }
647
648         memset(&vm->lru_bulk_move, 0, sizeof(vm->lru_bulk_move));
649
650         spin_lock(&glob->lru_lock);
651         list_for_each_entry(bo_base, &vm->idle, vm_status) {
652                 struct amdgpu_bo *bo = bo_base->bo;
653
654                 if (!bo->parent)
655                         continue;
656
657                 ttm_bo_move_to_lru_tail(&bo->tbo, &vm->lru_bulk_move);
658                 if (bo->shadow)
659                         ttm_bo_move_to_lru_tail(&bo->shadow->tbo,
660                                                 &vm->lru_bulk_move);
661         }
662         spin_unlock(&glob->lru_lock);
663
664         vm->bulk_moveable = true;
665 }
666
667 /**
668  * amdgpu_vm_validate_pt_bos - validate the page table BOs
669  *
670  * @adev: amdgpu device pointer
671  * @vm: vm providing the BOs
672  * @validate: callback to do the validation
673  * @param: parameter for the validation callback
674  *
675  * Validate the page table BOs on command submission if neccessary.
676  *
677  * Returns:
678  * Validation result.
679  */
680 int amdgpu_vm_validate_pt_bos(struct amdgpu_device *adev, struct amdgpu_vm *vm,
681                               int (*validate)(void *p, struct amdgpu_bo *bo),
682                               void *param)
683 {
684         struct amdgpu_vm_bo_base *bo_base, *tmp;
685         int r = 0;
686
687         vm->bulk_moveable &= list_empty(&vm->evicted);
688
689         list_for_each_entry_safe(bo_base, tmp, &vm->evicted, vm_status) {
690                 struct amdgpu_bo *bo = bo_base->bo;
691
692                 r = validate(param, bo);
693                 if (r)
694                         break;
695
696                 if (bo->tbo.type != ttm_bo_type_kernel) {
697                         amdgpu_vm_bo_moved(bo_base);
698                 } else {
699                         if (vm->use_cpu_for_update)
700                                 r = amdgpu_bo_kmap(bo, NULL);
701                         else
702                                 r = amdgpu_ttm_alloc_gart(&bo->tbo);
703                         if (r)
704                                 break;
705                         if (bo->shadow) {
706                                 r = amdgpu_ttm_alloc_gart(&bo->shadow->tbo);
707                                 if (r)
708                                         break;
709                         }
710                         amdgpu_vm_bo_relocated(bo_base);
711                 }
712         }
713
714         return r;
715 }
716
717 /**
718  * amdgpu_vm_ready - check VM is ready for updates
719  *
720  * @vm: VM to check
721  *
722  * Check if all VM PDs/PTs are ready for updates
723  *
724  * Returns:
725  * True if eviction list is empty.
726  */
727 bool amdgpu_vm_ready(struct amdgpu_vm *vm)
728 {
729         return list_empty(&vm->evicted);
730 }
731
732 /**
733  * amdgpu_vm_clear_bo - initially clear the PDs/PTs
734  *
735  * @adev: amdgpu_device pointer
736  * @vm: VM to clear BO from
737  * @bo: BO to clear
738  * @level: level this BO is at
739  * @pte_support_ats: indicate ATS support from PTE
740  *
741  * Root PD needs to be reserved when calling this.
742  *
743  * Returns:
744  * 0 on success, errno otherwise.
745  */
746 static int amdgpu_vm_clear_bo(struct amdgpu_device *adev,
747                               struct amdgpu_vm *vm, struct amdgpu_bo *bo,
748                               unsigned level, bool pte_support_ats)
749 {
750         struct ttm_operation_ctx ctx = { true, false };
751         struct dma_fence *fence = NULL;
752         unsigned entries, ats_entries;
753         struct amdgpu_ring *ring;
754         struct amdgpu_job *job;
755         uint64_t addr;
756         int r;
757
758         entries = amdgpu_bo_size(bo) / 8;
759
760         if (pte_support_ats) {
761                 if (level == adev->vm_manager.root_level) {
762                         ats_entries = amdgpu_vm_level_shift(adev, level);
763                         ats_entries += AMDGPU_GPU_PAGE_SHIFT;
764                         ats_entries = AMDGPU_GMC_HOLE_START >> ats_entries;
765                         ats_entries = min(ats_entries, entries);
766                         entries -= ats_entries;
767                 } else {
768                         ats_entries = entries;
769                         entries = 0;
770                 }
771         } else {
772                 ats_entries = 0;
773         }
774
775         ring = container_of(vm->entity.rq->sched, struct amdgpu_ring, sched);
776
777         r = ttm_bo_validate(&bo->tbo, &bo->placement, &ctx);
778         if (r)
779                 goto error;
780
781         r = amdgpu_ttm_alloc_gart(&bo->tbo);
782         if (r)
783                 return r;
784
785         r = amdgpu_job_alloc_with_ib(adev, 64, &job);
786         if (r)
787                 goto error;
788
789         addr = amdgpu_bo_gpu_offset(bo);
790         if (ats_entries) {
791                 uint64_t ats_value;
792
793                 ats_value = AMDGPU_PTE_DEFAULT_ATC;
794                 if (level != AMDGPU_VM_PTB)
795                         ats_value |= AMDGPU_PDE_PTE;
796
797                 amdgpu_vm_set_pte_pde(adev, &job->ibs[0], addr, 0,
798                                       ats_entries, 0, ats_value);
799                 addr += ats_entries * 8;
800         }
801
802         if (entries)
803                 amdgpu_vm_set_pte_pde(adev, &job->ibs[0], addr, 0,
804                                       entries, 0, 0);
805
806         amdgpu_ring_pad_ib(ring, &job->ibs[0]);
807
808         WARN_ON(job->ibs[0].length_dw > 64);
809         r = amdgpu_sync_resv(adev, &job->sync, bo->tbo.resv,
810                              AMDGPU_FENCE_OWNER_UNDEFINED, false);
811         if (r)
812                 goto error_free;
813
814         r = amdgpu_job_submit(job, &vm->entity, AMDGPU_FENCE_OWNER_UNDEFINED,
815                               &fence);
816         if (r)
817                 goto error_free;
818
819         amdgpu_bo_fence(bo, fence, true);
820         dma_fence_put(fence);
821
822         if (bo->shadow)
823                 return amdgpu_vm_clear_bo(adev, vm, bo->shadow,
824                                           level, pte_support_ats);
825
826         return 0;
827
828 error_free:
829         amdgpu_job_free(job);
830
831 error:
832         return r;
833 }
834
835 /**
836  * amdgpu_vm_bo_param - fill in parameters for PD/PT allocation
837  *
838  * @adev: amdgpu_device pointer
839  * @vm: requesting vm
840  * @bp: resulting BO allocation parameters
841  */
842 static void amdgpu_vm_bo_param(struct amdgpu_device *adev, struct amdgpu_vm *vm,
843                                int level, struct amdgpu_bo_param *bp)
844 {
845         memset(bp, 0, sizeof(*bp));
846
847         bp->size = amdgpu_vm_bo_size(adev, level);
848         bp->byte_align = AMDGPU_GPU_PAGE_SIZE;
849         bp->domain = AMDGPU_GEM_DOMAIN_VRAM;
850         bp->domain = amdgpu_bo_get_preferred_pin_domain(adev, bp->domain);
851         bp->flags = AMDGPU_GEM_CREATE_VRAM_CONTIGUOUS |
852                 AMDGPU_GEM_CREATE_CPU_GTT_USWC;
853         if (vm->use_cpu_for_update)
854                 bp->flags |= AMDGPU_GEM_CREATE_CPU_ACCESS_REQUIRED;
855         else if (!vm->root.base.bo || vm->root.base.bo->shadow)
856                 bp->flags |= AMDGPU_GEM_CREATE_SHADOW;
857         bp->type = ttm_bo_type_kernel;
858         if (vm->root.base.bo)
859                 bp->resv = vm->root.base.bo->tbo.resv;
860 }
861
862 /**
863  * amdgpu_vm_alloc_pts - Allocate page tables.
864  *
865  * @adev: amdgpu_device pointer
866  * @vm: VM to allocate page tables for
867  * @saddr: Start address which needs to be allocated
868  * @size: Size from start address we need.
869  *
870  * Make sure the page directories and page tables are allocated
871  *
872  * Returns:
873  * 0 on success, errno otherwise.
874  */
875 int amdgpu_vm_alloc_pts(struct amdgpu_device *adev,
876                         struct amdgpu_vm *vm,
877                         uint64_t saddr, uint64_t size)
878 {
879         struct amdgpu_vm_pt_cursor cursor;
880         struct amdgpu_bo *pt;
881         bool ats = false;
882         uint64_t eaddr;
883         int r;
884
885         /* validate the parameters */
886         if (saddr & AMDGPU_GPU_PAGE_MASK || size & AMDGPU_GPU_PAGE_MASK)
887                 return -EINVAL;
888
889         eaddr = saddr + size - 1;
890
891         if (vm->pte_support_ats)
892                 ats = saddr < AMDGPU_GMC_HOLE_START;
893
894         saddr /= AMDGPU_GPU_PAGE_SIZE;
895         eaddr /= AMDGPU_GPU_PAGE_SIZE;
896
897         if (eaddr >= adev->vm_manager.max_pfn) {
898                 dev_err(adev->dev, "va above limit (0x%08llX >= 0x%08llX)\n",
899                         eaddr, adev->vm_manager.max_pfn);
900                 return -EINVAL;
901         }
902
903         for_each_amdgpu_vm_pt_leaf(adev, vm, saddr, eaddr, cursor) {
904                 struct amdgpu_vm_pt *entry = cursor.entry;
905                 struct amdgpu_bo_param bp;
906
907                 if (cursor.level < AMDGPU_VM_PTB) {
908                         unsigned num_entries;
909
910                         num_entries = amdgpu_vm_num_entries(adev, cursor.level);
911                         entry->entries = kvmalloc_array(num_entries,
912                                                         sizeof(*entry->entries),
913                                                         GFP_KERNEL |
914                                                         __GFP_ZERO);
915                         if (!entry->entries)
916                                 return -ENOMEM;
917                 }
918
919
920                 if (entry->base.bo)
921                         continue;
922
923                 amdgpu_vm_bo_param(adev, vm, cursor.level, &bp);
924
925                 r = amdgpu_bo_create(adev, &bp, &pt);
926                 if (r)
927                         return r;
928
929                 r = amdgpu_vm_clear_bo(adev, vm, pt, cursor.level, ats);
930                 if (r)
931                         goto error_free_pt;
932
933                 if (vm->use_cpu_for_update) {
934                         r = amdgpu_bo_kmap(pt, NULL);
935                         if (r)
936                                 goto error_free_pt;
937                 }
938
939                 /* Keep a reference to the root directory to avoid
940                 * freeing them up in the wrong order.
941                 */
942                 pt->parent = amdgpu_bo_ref(cursor.parent->base.bo);
943
944                 amdgpu_vm_bo_base_init(&entry->base, vm, pt);
945         }
946
947         return 0;
948
949 error_free_pt:
950         amdgpu_bo_unref(&pt->shadow);
951         amdgpu_bo_unref(&pt);
952         return r;
953 }
954
955 /**
956  * amdgpu_vm_free_pts - free PD/PT levels
957  *
958  * @adev: amdgpu device structure
959  * @vm: amdgpu vm structure
960  *
961  * Free the page directory or page table level and all sub levels.
962  */
963 static void amdgpu_vm_free_pts(struct amdgpu_device *adev,
964                                struct amdgpu_vm *vm)
965 {
966         struct amdgpu_vm_pt_cursor cursor;
967         struct amdgpu_vm_pt *entry;
968
969         for_each_amdgpu_vm_pt_dfs_safe(adev, vm, cursor, entry) {
970
971                 if (entry->base.bo) {
972                         entry->base.bo->vm_bo = NULL;
973                         list_del(&entry->base.vm_status);
974                         amdgpu_bo_unref(&entry->base.bo->shadow);
975                         amdgpu_bo_unref(&entry->base.bo);
976                 }
977                 kvfree(entry->entries);
978         }
979
980         BUG_ON(vm->root.base.bo);
981 }
982
983 /**
984  * amdgpu_vm_check_compute_bug - check whether asic has compute vm bug
985  *
986  * @adev: amdgpu_device pointer
987  */
988 void amdgpu_vm_check_compute_bug(struct amdgpu_device *adev)
989 {
990         const struct amdgpu_ip_block *ip_block;
991         bool has_compute_vm_bug;
992         struct amdgpu_ring *ring;
993         int i;
994
995         has_compute_vm_bug = false;
996
997         ip_block = amdgpu_device_ip_get_ip_block(adev, AMD_IP_BLOCK_TYPE_GFX);
998         if (ip_block) {
999                 /* Compute has a VM bug for GFX version < 7.
1000                    Compute has a VM bug for GFX 8 MEC firmware version < 673.*/
1001                 if (ip_block->version->major <= 7)
1002                         has_compute_vm_bug = true;
1003                 else if (ip_block->version->major == 8)
1004                         if (adev->gfx.mec_fw_version < 673)
1005                                 has_compute_vm_bug = true;
1006         }
1007
1008         for (i = 0; i < adev->num_rings; i++) {
1009                 ring = adev->rings[i];
1010                 if (ring->funcs->type == AMDGPU_RING_TYPE_COMPUTE)
1011                         /* only compute rings */
1012                         ring->has_compute_vm_bug = has_compute_vm_bug;
1013                 else
1014                         ring->has_compute_vm_bug = false;
1015         }
1016 }
1017
1018 /**
1019  * amdgpu_vm_need_pipeline_sync - Check if pipe sync is needed for job.
1020  *
1021  * @ring: ring on which the job will be submitted
1022  * @job: job to submit
1023  *
1024  * Returns:
1025  * True if sync is needed.
1026  */
1027 bool amdgpu_vm_need_pipeline_sync(struct amdgpu_ring *ring,
1028                                   struct amdgpu_job *job)
1029 {
1030         struct amdgpu_device *adev = ring->adev;
1031         unsigned vmhub = ring->funcs->vmhub;
1032         struct amdgpu_vmid_mgr *id_mgr = &adev->vm_manager.id_mgr[vmhub];
1033         struct amdgpu_vmid *id;
1034         bool gds_switch_needed;
1035         bool vm_flush_needed = job->vm_needs_flush || ring->has_compute_vm_bug;
1036
1037         if (job->vmid == 0)
1038                 return false;
1039         id = &id_mgr->ids[job->vmid];
1040         gds_switch_needed = ring->funcs->emit_gds_switch && (
1041                 id->gds_base != job->gds_base ||
1042                 id->gds_size != job->gds_size ||
1043                 id->gws_base != job->gws_base ||
1044                 id->gws_size != job->gws_size ||
1045                 id->oa_base != job->oa_base ||
1046                 id->oa_size != job->oa_size);
1047
1048         if (amdgpu_vmid_had_gpu_reset(adev, id))
1049                 return true;
1050
1051         return vm_flush_needed || gds_switch_needed;
1052 }
1053
1054 /**
1055  * amdgpu_vm_flush - hardware flush the vm
1056  *
1057  * @ring: ring to use for flush
1058  * @job:  related job
1059  * @need_pipe_sync: is pipe sync needed
1060  *
1061  * Emit a VM flush when it is necessary.
1062  *
1063  * Returns:
1064  * 0 on success, errno otherwise.
1065  */
1066 int amdgpu_vm_flush(struct amdgpu_ring *ring, struct amdgpu_job *job, bool need_pipe_sync)
1067 {
1068         struct amdgpu_device *adev = ring->adev;
1069         unsigned vmhub = ring->funcs->vmhub;
1070         struct amdgpu_vmid_mgr *id_mgr = &adev->vm_manager.id_mgr[vmhub];
1071         struct amdgpu_vmid *id = &id_mgr->ids[job->vmid];
1072         bool gds_switch_needed = ring->funcs->emit_gds_switch && (
1073                 id->gds_base != job->gds_base ||
1074                 id->gds_size != job->gds_size ||
1075                 id->gws_base != job->gws_base ||
1076                 id->gws_size != job->gws_size ||
1077                 id->oa_base != job->oa_base ||
1078                 id->oa_size != job->oa_size);
1079         bool vm_flush_needed = job->vm_needs_flush;
1080         bool pasid_mapping_needed = id->pasid != job->pasid ||
1081                 !id->pasid_mapping ||
1082                 !dma_fence_is_signaled(id->pasid_mapping);
1083         struct dma_fence *fence = NULL;
1084         unsigned patch_offset = 0;
1085         int r;
1086
1087         if (amdgpu_vmid_had_gpu_reset(adev, id)) {
1088                 gds_switch_needed = true;
1089                 vm_flush_needed = true;
1090                 pasid_mapping_needed = true;
1091         }
1092
1093         gds_switch_needed &= !!ring->funcs->emit_gds_switch;
1094         vm_flush_needed &= !!ring->funcs->emit_vm_flush  &&
1095                         job->vm_pd_addr != AMDGPU_BO_INVALID_OFFSET;
1096         pasid_mapping_needed &= adev->gmc.gmc_funcs->emit_pasid_mapping &&
1097                 ring->funcs->emit_wreg;
1098
1099         if (!vm_flush_needed && !gds_switch_needed && !need_pipe_sync)
1100                 return 0;
1101
1102         if (ring->funcs->init_cond_exec)
1103                 patch_offset = amdgpu_ring_init_cond_exec(ring);
1104
1105         if (need_pipe_sync)
1106                 amdgpu_ring_emit_pipeline_sync(ring);
1107
1108         if (vm_flush_needed) {
1109                 trace_amdgpu_vm_flush(ring, job->vmid, job->vm_pd_addr);
1110                 amdgpu_ring_emit_vm_flush(ring, job->vmid, job->vm_pd_addr);
1111         }
1112
1113         if (pasid_mapping_needed)
1114                 amdgpu_gmc_emit_pasid_mapping(ring, job->vmid, job->pasid);
1115
1116         if (vm_flush_needed || pasid_mapping_needed) {
1117                 r = amdgpu_fence_emit(ring, &fence, 0);
1118                 if (r)
1119                         return r;
1120         }
1121
1122         if (vm_flush_needed) {
1123                 mutex_lock(&id_mgr->lock);
1124                 dma_fence_put(id->last_flush);
1125                 id->last_flush = dma_fence_get(fence);
1126                 id->current_gpu_reset_count =
1127                         atomic_read(&adev->gpu_reset_counter);
1128                 mutex_unlock(&id_mgr->lock);
1129         }
1130
1131         if (pasid_mapping_needed) {
1132                 id->pasid = job->pasid;
1133                 dma_fence_put(id->pasid_mapping);
1134                 id->pasid_mapping = dma_fence_get(fence);
1135         }
1136         dma_fence_put(fence);
1137
1138         if (ring->funcs->emit_gds_switch && gds_switch_needed) {
1139                 id->gds_base = job->gds_base;
1140                 id->gds_size = job->gds_size;
1141                 id->gws_base = job->gws_base;
1142                 id->gws_size = job->gws_size;
1143                 id->oa_base = job->oa_base;
1144                 id->oa_size = job->oa_size;
1145                 amdgpu_ring_emit_gds_switch(ring, job->vmid, job->gds_base,
1146                                             job->gds_size, job->gws_base,
1147                                             job->gws_size, job->oa_base,
1148                                             job->oa_size);
1149         }
1150
1151         if (ring->funcs->patch_cond_exec)
1152                 amdgpu_ring_patch_cond_exec(ring, patch_offset);
1153
1154         /* the double SWITCH_BUFFER here *cannot* be skipped by COND_EXEC */
1155         if (ring->funcs->emit_switch_buffer) {
1156                 amdgpu_ring_emit_switch_buffer(ring);
1157                 amdgpu_ring_emit_switch_buffer(ring);
1158         }
1159         return 0;
1160 }
1161
1162 /**
1163  * amdgpu_vm_bo_find - find the bo_va for a specific vm & bo
1164  *
1165  * @vm: requested vm
1166  * @bo: requested buffer object
1167  *
1168  * Find @bo inside the requested vm.
1169  * Search inside the @bos vm list for the requested vm
1170  * Returns the found bo_va or NULL if none is found
1171  *
1172  * Object has to be reserved!
1173  *
1174  * Returns:
1175  * Found bo_va or NULL.
1176  */
1177 struct amdgpu_bo_va *amdgpu_vm_bo_find(struct amdgpu_vm *vm,
1178                                        struct amdgpu_bo *bo)
1179 {
1180         struct amdgpu_vm_bo_base *base;
1181
1182         for (base = bo->vm_bo; base; base = base->next) {
1183                 if (base->vm != vm)
1184                         continue;
1185
1186                 return container_of(base, struct amdgpu_bo_va, base);
1187         }
1188         return NULL;
1189 }
1190
1191 /**
1192  * amdgpu_vm_do_set_ptes - helper to call the right asic function
1193  *
1194  * @params: see amdgpu_pte_update_params definition
1195  * @bo: PD/PT to update
1196  * @pe: addr of the page entry
1197  * @addr: dst addr to write into pe
1198  * @count: number of page entries to update
1199  * @incr: increase next addr by incr bytes
1200  * @flags: hw access flags
1201  *
1202  * Traces the parameters and calls the right asic functions
1203  * to setup the page table using the DMA.
1204  */
1205 static void amdgpu_vm_do_set_ptes(struct amdgpu_pte_update_params *params,
1206                                   struct amdgpu_bo *bo,
1207                                   uint64_t pe, uint64_t addr,
1208                                   unsigned count, uint32_t incr,
1209                                   uint64_t flags)
1210 {
1211         pe += amdgpu_bo_gpu_offset(bo);
1212         trace_amdgpu_vm_set_ptes(pe, addr, count, incr, flags);
1213
1214         if (count < 3) {
1215                 amdgpu_vm_write_pte(params->adev, params->ib, pe,
1216                                     addr | flags, count, incr);
1217
1218         } else {
1219                 amdgpu_vm_set_pte_pde(params->adev, params->ib, pe, addr,
1220                                       count, incr, flags);
1221         }
1222 }
1223
1224 /**
1225  * amdgpu_vm_do_copy_ptes - copy the PTEs from the GART
1226  *
1227  * @params: see amdgpu_pte_update_params definition
1228  * @bo: PD/PT to update
1229  * @pe: addr of the page entry
1230  * @addr: dst addr to write into pe
1231  * @count: number of page entries to update
1232  * @incr: increase next addr by incr bytes
1233  * @flags: hw access flags
1234  *
1235  * Traces the parameters and calls the DMA function to copy the PTEs.
1236  */
1237 static void amdgpu_vm_do_copy_ptes(struct amdgpu_pte_update_params *params,
1238                                    struct amdgpu_bo *bo,
1239                                    uint64_t pe, uint64_t addr,
1240                                    unsigned count, uint32_t incr,
1241                                    uint64_t flags)
1242 {
1243         uint64_t src = (params->src + (addr >> 12) * 8);
1244
1245         pe += amdgpu_bo_gpu_offset(bo);
1246         trace_amdgpu_vm_copy_ptes(pe, src, count);
1247
1248         amdgpu_vm_copy_pte(params->adev, params->ib, pe, src, count);
1249 }
1250
1251 /**
1252  * amdgpu_vm_map_gart - Resolve gart mapping of addr
1253  *
1254  * @pages_addr: optional DMA address to use for lookup
1255  * @addr: the unmapped addr
1256  *
1257  * Look up the physical address of the page that the pte resolves
1258  * to.
1259  *
1260  * Returns:
1261  * The pointer for the page table entry.
1262  */
1263 static uint64_t amdgpu_vm_map_gart(const dma_addr_t *pages_addr, uint64_t addr)
1264 {
1265         uint64_t result;
1266
1267         /* page table offset */
1268         result = pages_addr[addr >> PAGE_SHIFT];
1269
1270         /* in case cpu page size != gpu page size*/
1271         result |= addr & (~PAGE_MASK);
1272
1273         result &= 0xFFFFFFFFFFFFF000ULL;
1274
1275         return result;
1276 }
1277
1278 /**
1279  * amdgpu_vm_cpu_set_ptes - helper to update page tables via CPU
1280  *
1281  * @params: see amdgpu_pte_update_params definition
1282  * @bo: PD/PT to update
1283  * @pe: kmap addr of the page entry
1284  * @addr: dst addr to write into pe
1285  * @count: number of page entries to update
1286  * @incr: increase next addr by incr bytes
1287  * @flags: hw access flags
1288  *
1289  * Write count number of PT/PD entries directly.
1290  */
1291 static void amdgpu_vm_cpu_set_ptes(struct amdgpu_pte_update_params *params,
1292                                    struct amdgpu_bo *bo,
1293                                    uint64_t pe, uint64_t addr,
1294                                    unsigned count, uint32_t incr,
1295                                    uint64_t flags)
1296 {
1297         unsigned int i;
1298         uint64_t value;
1299
1300         pe += (unsigned long)amdgpu_bo_kptr(bo);
1301
1302         trace_amdgpu_vm_set_ptes(pe, addr, count, incr, flags);
1303
1304         for (i = 0; i < count; i++) {
1305                 value = params->pages_addr ?
1306                         amdgpu_vm_map_gart(params->pages_addr, addr) :
1307                         addr;
1308                 amdgpu_gmc_set_pte_pde(params->adev, (void *)(uintptr_t)pe,
1309                                        i, value, flags);
1310                 addr += incr;
1311         }
1312 }
1313
1314
1315 /**
1316  * amdgpu_vm_wait_pd - Wait for PT BOs to be free.
1317  *
1318  * @adev: amdgpu_device pointer
1319  * @vm: related vm
1320  * @owner: fence owner
1321  *
1322  * Returns:
1323  * 0 on success, errno otherwise.
1324  */
1325 static int amdgpu_vm_wait_pd(struct amdgpu_device *adev, struct amdgpu_vm *vm,
1326                              void *owner)
1327 {
1328         struct amdgpu_sync sync;
1329         int r;
1330
1331         amdgpu_sync_create(&sync);
1332         amdgpu_sync_resv(adev, &sync, vm->root.base.bo->tbo.resv, owner, false);
1333         r = amdgpu_sync_wait(&sync, true);
1334         amdgpu_sync_free(&sync);
1335
1336         return r;
1337 }
1338
1339 /**
1340  * amdgpu_vm_update_func - helper to call update function
1341  *
1342  * Calls the update function for both the given BO as well as its shadow.
1343  */
1344 static void amdgpu_vm_update_func(struct amdgpu_pte_update_params *params,
1345                                   struct amdgpu_bo *bo,
1346                                   uint64_t pe, uint64_t addr,
1347                                   unsigned count, uint32_t incr,
1348                                   uint64_t flags)
1349 {
1350         if (bo->shadow)
1351                 params->func(params, bo->shadow, pe, addr, count, incr, flags);
1352         params->func(params, bo, pe, addr, count, incr, flags);
1353 }
1354
1355 /*
1356  * amdgpu_vm_update_pde - update a single level in the hierarchy
1357  *
1358  * @param: parameters for the update
1359  * @vm: requested vm
1360  * @parent: parent directory
1361  * @entry: entry to update
1362  *
1363  * Makes sure the requested entry in parent is up to date.
1364  */
1365 static void amdgpu_vm_update_pde(struct amdgpu_pte_update_params *params,
1366                                  struct amdgpu_vm *vm,
1367                                  struct amdgpu_vm_pt *parent,
1368                                  struct amdgpu_vm_pt *entry)
1369 {
1370         struct amdgpu_bo *bo = parent->base.bo, *pbo;
1371         uint64_t pde, pt, flags;
1372         unsigned level;
1373
1374         /* Don't update huge pages here */
1375         if (entry->huge)
1376                 return;
1377
1378         for (level = 0, pbo = bo->parent; pbo; ++level)
1379                 pbo = pbo->parent;
1380
1381         level += params->adev->vm_manager.root_level;
1382         amdgpu_gmc_get_pde_for_bo(entry->base.bo, level, &pt, &flags);
1383         pde = (entry - parent->entries) * 8;
1384         amdgpu_vm_update_func(params, bo, pde, pt, 1, 0, flags);
1385 }
1386
1387 /*
1388  * amdgpu_vm_invalidate_pds - mark all PDs as invalid
1389  *
1390  * @adev: amdgpu_device pointer
1391  * @vm: related vm
1392  *
1393  * Mark all PD level as invalid after an error.
1394  */
1395 static void amdgpu_vm_invalidate_pds(struct amdgpu_device *adev,
1396                                      struct amdgpu_vm *vm)
1397 {
1398         struct amdgpu_vm_pt_cursor cursor;
1399         struct amdgpu_vm_pt *entry;
1400
1401         for_each_amdgpu_vm_pt_dfs_safe(adev, vm, cursor, entry)
1402                 if (entry->base.bo && !entry->base.moved)
1403                         amdgpu_vm_bo_relocated(&entry->base);
1404 }
1405
1406 /*
1407  * amdgpu_vm_update_directories - make sure that all directories are valid
1408  *
1409  * @adev: amdgpu_device pointer
1410  * @vm: requested vm
1411  *
1412  * Makes sure all directories are up to date.
1413  *
1414  * Returns:
1415  * 0 for success, error for failure.
1416  */
1417 int amdgpu_vm_update_directories(struct amdgpu_device *adev,
1418                                  struct amdgpu_vm *vm)
1419 {
1420         struct amdgpu_pte_update_params params;
1421         struct amdgpu_job *job;
1422         unsigned ndw = 0;
1423         int r = 0;
1424
1425         if (list_empty(&vm->relocated))
1426                 return 0;
1427
1428 restart:
1429         memset(&params, 0, sizeof(params));
1430         params.adev = adev;
1431
1432         if (vm->use_cpu_for_update) {
1433                 r = amdgpu_vm_wait_pd(adev, vm, AMDGPU_FENCE_OWNER_VM);
1434                 if (unlikely(r))
1435                         return r;
1436
1437                 params.func = amdgpu_vm_cpu_set_ptes;
1438         } else {
1439                 ndw = 512 * 8;
1440                 r = amdgpu_job_alloc_with_ib(adev, ndw * 4, &job);
1441                 if (r)
1442                         return r;
1443
1444                 params.ib = &job->ibs[0];
1445                 params.func = amdgpu_vm_do_set_ptes;
1446         }
1447
1448         while (!list_empty(&vm->relocated)) {
1449                 struct amdgpu_vm_pt *pt, *entry;
1450
1451                 entry = list_first_entry(&vm->relocated, struct amdgpu_vm_pt,
1452                                          base.vm_status);
1453                 amdgpu_vm_bo_idle(&entry->base);
1454
1455                 pt = amdgpu_vm_pt_parent(entry);
1456                 if (!pt)
1457                         continue;
1458
1459                 amdgpu_vm_update_pde(&params, vm, pt, entry);
1460
1461                 if (!vm->use_cpu_for_update &&
1462                     (ndw - params.ib->length_dw) < 32)
1463                         break;
1464         }
1465
1466         if (vm->use_cpu_for_update) {
1467                 /* Flush HDP */
1468                 mb();
1469                 amdgpu_asic_flush_hdp(adev, NULL);
1470         } else if (params.ib->length_dw == 0) {
1471                 amdgpu_job_free(job);
1472         } else {
1473                 struct amdgpu_bo *root = vm->root.base.bo;
1474                 struct amdgpu_ring *ring;
1475                 struct dma_fence *fence;
1476
1477                 ring = container_of(vm->entity.rq->sched, struct amdgpu_ring,
1478                                     sched);
1479
1480                 amdgpu_ring_pad_ib(ring, params.ib);
1481                 amdgpu_sync_resv(adev, &job->sync, root->tbo.resv,
1482                                  AMDGPU_FENCE_OWNER_VM, false);
1483                 WARN_ON(params.ib->length_dw > ndw);
1484                 r = amdgpu_job_submit(job, &vm->entity, AMDGPU_FENCE_OWNER_VM,
1485                                       &fence);
1486                 if (r)
1487                         goto error;
1488
1489                 amdgpu_bo_fence(root, fence, true);
1490                 dma_fence_put(vm->last_update);
1491                 vm->last_update = fence;
1492         }
1493
1494         if (!list_empty(&vm->relocated))
1495                 goto restart;
1496
1497         return 0;
1498
1499 error:
1500         amdgpu_vm_invalidate_pds(adev, vm);
1501         amdgpu_job_free(job);
1502         return r;
1503 }
1504
1505 /**
1506  * amdgpu_vm_update_huge - figure out parameters for PTE updates
1507  *
1508  * Make sure to set the right flags for the PTEs at the desired level.
1509  */
1510 static void amdgpu_vm_update_huge(struct amdgpu_pte_update_params *params,
1511                                   struct amdgpu_bo *bo, unsigned level,
1512                                   uint64_t pe, uint64_t addr,
1513                                   unsigned count, uint32_t incr,
1514                                   uint64_t flags)
1515
1516 {
1517         if (level != AMDGPU_VM_PTB) {
1518                 flags |= AMDGPU_PDE_PTE;
1519                 amdgpu_gmc_get_vm_pde(params->adev, level, &addr, &flags);
1520         }
1521
1522         amdgpu_vm_update_func(params, bo, pe, addr, count, incr, flags);
1523 }
1524
1525 /**
1526  * amdgpu_vm_fragment - get fragment for PTEs
1527  *
1528  * @params: see amdgpu_pte_update_params definition
1529  * @start: first PTE to handle
1530  * @end: last PTE to handle
1531  * @flags: hw mapping flags
1532  * @frag: resulting fragment size
1533  * @frag_end: end of this fragment
1534  *
1535  * Returns the first possible fragment for the start and end address.
1536  */
1537 static void amdgpu_vm_fragment(struct amdgpu_pte_update_params *params,
1538                                uint64_t start, uint64_t end, uint64_t flags,
1539                                unsigned int *frag, uint64_t *frag_end)
1540 {
1541         /**
1542          * The MC L1 TLB supports variable sized pages, based on a fragment
1543          * field in the PTE. When this field is set to a non-zero value, page
1544          * granularity is increased from 4KB to (1 << (12 + frag)). The PTE
1545          * flags are considered valid for all PTEs within the fragment range
1546          * and corresponding mappings are assumed to be physically contiguous.
1547          *
1548          * The L1 TLB can store a single PTE for the whole fragment,
1549          * significantly increasing the space available for translation
1550          * caching. This leads to large improvements in throughput when the
1551          * TLB is under pressure.
1552          *
1553          * The L2 TLB distributes small and large fragments into two
1554          * asymmetric partitions. The large fragment cache is significantly
1555          * larger. Thus, we try to use large fragments wherever possible.
1556          * Userspace can support this by aligning virtual base address and
1557          * allocation size to the fragment size.
1558          *
1559          * Starting with Vega10 the fragment size only controls the L1. The L2
1560          * is now directly feed with small/huge/giant pages from the walker.
1561          */
1562         unsigned max_frag;
1563
1564         if (params->adev->asic_type < CHIP_VEGA10)
1565                 max_frag = params->adev->vm_manager.fragment_size;
1566         else
1567                 max_frag = 31;
1568
1569         /* system pages are non continuously */
1570         if (params->src) {
1571                 *frag = 0;
1572                 *frag_end = end;
1573                 return;
1574         }
1575
1576         /* This intentionally wraps around if no bit is set */
1577         *frag = min((unsigned)ffs(start) - 1, (unsigned)fls64(end - start) - 1);
1578         if (*frag >= max_frag) {
1579                 *frag = max_frag;
1580                 *frag_end = end & ~((1ULL << max_frag) - 1);
1581         } else {
1582                 *frag_end = start + (1 << *frag);
1583         }
1584 }
1585
1586 /**
1587  * amdgpu_vm_update_ptes - make sure that page tables are valid
1588  *
1589  * @params: see amdgpu_pte_update_params definition
1590  * @start: start of GPU address range
1591  * @end: end of GPU address range
1592  * @dst: destination address to map to, the next dst inside the function
1593  * @flags: mapping flags
1594  *
1595  * Update the page tables in the range @start - @end.
1596  *
1597  * Returns:
1598  * 0 for success, -EINVAL for failure.
1599  */
1600 static int amdgpu_vm_update_ptes(struct amdgpu_pte_update_params *params,
1601                                  uint64_t start, uint64_t end,
1602                                  uint64_t dst, uint64_t flags)
1603 {
1604         struct amdgpu_device *adev = params->adev;
1605         struct amdgpu_vm_pt_cursor cursor;
1606         uint64_t frag_start = start, frag_end;
1607         unsigned int frag;
1608
1609         /* figure out the initial fragment */
1610         amdgpu_vm_fragment(params, frag_start, end, flags, &frag, &frag_end);
1611
1612         /* walk over the address space and update the PTs */
1613         amdgpu_vm_pt_start(adev, params->vm, start, &cursor);
1614         while (cursor.pfn < end) {
1615                 struct amdgpu_bo *pt = cursor.entry->base.bo;
1616                 unsigned shift, parent_shift, mask;
1617                 uint64_t incr, entry_end, pe_start;
1618
1619                 if (!pt)
1620                         return -ENOENT;
1621
1622                 /* The root level can't be a huge page */
1623                 if (cursor.level == adev->vm_manager.root_level) {
1624                         if (!amdgpu_vm_pt_descendant(adev, &cursor))
1625                                 return -ENOENT;
1626                         continue;
1627                 }
1628
1629                 /* If it isn't already handled it can't be a huge page */
1630                 if (cursor.entry->huge) {
1631                         /* Add the entry to the relocated list to update it. */
1632                         cursor.entry->huge = false;
1633                         amdgpu_vm_bo_relocated(&cursor.entry->base);
1634                 }
1635
1636                 shift = amdgpu_vm_level_shift(adev, cursor.level);
1637                 parent_shift = amdgpu_vm_level_shift(adev, cursor.level - 1);
1638                 if (adev->asic_type < CHIP_VEGA10) {
1639                         /* No huge page support before GMC v9 */
1640                         if (cursor.level != AMDGPU_VM_PTB) {
1641                                 if (!amdgpu_vm_pt_descendant(adev, &cursor))
1642                                         return -ENOENT;
1643                                 continue;
1644                         }
1645                 } else if (frag < shift) {
1646                         /* We can't use this level when the fragment size is
1647                          * smaller than the address shift. Go to the next
1648                          * child entry and try again.
1649                          */
1650                         if (!amdgpu_vm_pt_descendant(adev, &cursor))
1651                                 return -ENOENT;
1652                         continue;
1653                 } else if (frag >= parent_shift) {
1654                         /* If the fragment size is even larger than the parent
1655                          * shift we should go up one level and check it again.
1656                          */
1657                         if (!amdgpu_vm_pt_ancestor(&cursor))
1658                                 return -ENOENT;
1659                         continue;
1660                 }
1661
1662                 /* Looks good so far, calculate parameters for the update */
1663                 incr = AMDGPU_GPU_PAGE_SIZE << shift;
1664                 mask = amdgpu_vm_entries_mask(adev, cursor.level);
1665                 pe_start = ((cursor.pfn >> shift) & mask) * 8;
1666                 entry_end = (mask + 1) << shift;
1667                 entry_end += cursor.pfn & ~(entry_end - 1);
1668                 entry_end = min(entry_end, end);
1669
1670                 do {
1671                         uint64_t upd_end = min(entry_end, frag_end);
1672                         unsigned nptes = (upd_end - frag_start) >> shift;
1673
1674                         amdgpu_vm_update_huge(params, pt, cursor.level,
1675                                               pe_start, dst, nptes, incr,
1676                                               flags | AMDGPU_PTE_FRAG(frag));
1677
1678                         pe_start += nptes * 8;
1679                         dst += nptes * AMDGPU_GPU_PAGE_SIZE << shift;
1680
1681                         frag_start = upd_end;
1682                         if (frag_start >= frag_end) {
1683                                 /* figure out the next fragment */
1684                                 amdgpu_vm_fragment(params, frag_start, end,
1685                                                    flags, &frag, &frag_end);
1686                                 if (frag < shift)
1687                                         break;
1688                         }
1689                 } while (frag_start < entry_end);
1690
1691                 if (amdgpu_vm_pt_descendant(adev, &cursor)) {
1692                         /* Mark all child entries as huge */
1693                         while (cursor.pfn < frag_start) {
1694                                 cursor.entry->huge = true;
1695                                 amdgpu_vm_pt_next(adev, &cursor);
1696                         }
1697
1698                 } else if (frag >= shift) {
1699                         /* or just move on to the next on the same level. */
1700                         amdgpu_vm_pt_next(adev, &cursor);
1701                 }
1702         }
1703
1704         return 0;
1705 }
1706
1707 /**
1708  * amdgpu_vm_bo_update_mapping - update a mapping in the vm page table
1709  *
1710  * @adev: amdgpu_device pointer
1711  * @exclusive: fence we need to sync to
1712  * @pages_addr: DMA addresses to use for mapping
1713  * @vm: requested vm
1714  * @start: start of mapped range
1715  * @last: last mapped entry
1716  * @flags: flags for the entries
1717  * @addr: addr to set the area to
1718  * @fence: optional resulting fence
1719  *
1720  * Fill in the page table entries between @start and @last.
1721  *
1722  * Returns:
1723  * 0 for success, -EINVAL for failure.
1724  */
1725 static int amdgpu_vm_bo_update_mapping(struct amdgpu_device *adev,
1726                                        struct dma_fence *exclusive,
1727                                        dma_addr_t *pages_addr,
1728                                        struct amdgpu_vm *vm,
1729                                        uint64_t start, uint64_t last,
1730                                        uint64_t flags, uint64_t addr,
1731                                        struct dma_fence **fence)
1732 {
1733         struct amdgpu_ring *ring;
1734         void *owner = AMDGPU_FENCE_OWNER_VM;
1735         unsigned nptes, ncmds, ndw;
1736         struct amdgpu_job *job;
1737         struct amdgpu_pte_update_params params;
1738         struct dma_fence *f = NULL;
1739         int r;
1740
1741         memset(&params, 0, sizeof(params));
1742         params.adev = adev;
1743         params.vm = vm;
1744
1745         /* sync to everything on unmapping */
1746         if (!(flags & AMDGPU_PTE_VALID))
1747                 owner = AMDGPU_FENCE_OWNER_UNDEFINED;
1748
1749         if (vm->use_cpu_for_update) {
1750                 /* params.src is used as flag to indicate system Memory */
1751                 if (pages_addr)
1752                         params.src = ~0;
1753
1754                 /* Wait for PT BOs to be free. PTs share the same resv. object
1755                  * as the root PD BO
1756                  */
1757                 r = amdgpu_vm_wait_pd(adev, vm, owner);
1758                 if (unlikely(r))
1759                         return r;
1760
1761                 params.func = amdgpu_vm_cpu_set_ptes;
1762                 params.pages_addr = pages_addr;
1763                 return amdgpu_vm_update_ptes(&params, start, last + 1,
1764                                              addr, flags);
1765         }
1766
1767         ring = container_of(vm->entity.rq->sched, struct amdgpu_ring, sched);
1768
1769         nptes = last - start + 1;
1770
1771         /*
1772          * reserve space for two commands every (1 << BLOCK_SIZE)
1773          *  entries or 2k dwords (whatever is smaller)
1774          *
1775          * The second command is for the shadow pagetables.
1776          */
1777         if (vm->root.base.bo->shadow)
1778                 ncmds = ((nptes >> min(adev->vm_manager.block_size, 11u)) + 1) * 2;
1779         else
1780                 ncmds = ((nptes >> min(adev->vm_manager.block_size, 11u)) + 1);
1781
1782         /* padding, etc. */
1783         ndw = 64;
1784
1785         if (pages_addr) {
1786                 /* copy commands needed */
1787                 ndw += ncmds * adev->vm_manager.vm_pte_funcs->copy_pte_num_dw;
1788
1789                 /* and also PTEs */
1790                 ndw += nptes * 2;
1791
1792                 params.func = amdgpu_vm_do_copy_ptes;
1793
1794         } else {
1795                 /* set page commands needed */
1796                 ndw += ncmds * 10;
1797
1798                 /* extra commands for begin/end fragments */
1799                 if (vm->root.base.bo->shadow)
1800                         ndw += 2 * 10 * adev->vm_manager.fragment_size * 2;
1801                 else
1802                         ndw += 2 * 10 * adev->vm_manager.fragment_size;
1803
1804                 params.func = amdgpu_vm_do_set_ptes;
1805         }
1806
1807         r = amdgpu_job_alloc_with_ib(adev, ndw * 4, &job);
1808         if (r)
1809                 return r;
1810
1811         params.ib = &job->ibs[0];
1812
1813         if (pages_addr) {
1814                 uint64_t *pte;
1815                 unsigned i;
1816
1817                 /* Put the PTEs at the end of the IB. */
1818                 i = ndw - nptes * 2;
1819                 pte= (uint64_t *)&(job->ibs->ptr[i]);
1820                 params.src = job->ibs->gpu_addr + i * 4;
1821
1822                 for (i = 0; i < nptes; ++i) {
1823                         pte[i] = amdgpu_vm_map_gart(pages_addr, addr + i *
1824                                                     AMDGPU_GPU_PAGE_SIZE);
1825                         pte[i] |= flags;
1826                 }
1827                 addr = 0;
1828         }
1829
1830         r = amdgpu_sync_fence(adev, &job->sync, exclusive, false);
1831         if (r)
1832                 goto error_free;
1833
1834         r = amdgpu_sync_resv(adev, &job->sync, vm->root.base.bo->tbo.resv,
1835                              owner, false);
1836         if (r)
1837                 goto error_free;
1838
1839         r = amdgpu_vm_update_ptes(&params, start, last + 1, addr, flags);
1840         if (r)
1841                 goto error_free;
1842
1843         amdgpu_ring_pad_ib(ring, params.ib);
1844         WARN_ON(params.ib->length_dw > ndw);
1845         r = amdgpu_job_submit(job, &vm->entity, AMDGPU_FENCE_OWNER_VM, &f);
1846         if (r)
1847                 goto error_free;
1848
1849         amdgpu_bo_fence(vm->root.base.bo, f, true);
1850         dma_fence_put(*fence);
1851         *fence = f;
1852         return 0;
1853
1854 error_free:
1855         amdgpu_job_free(job);
1856         return r;
1857 }
1858
1859 /**
1860  * amdgpu_vm_bo_split_mapping - split a mapping into smaller chunks
1861  *
1862  * @adev: amdgpu_device pointer
1863  * @exclusive: fence we need to sync to
1864  * @pages_addr: DMA addresses to use for mapping
1865  * @vm: requested vm
1866  * @mapping: mapped range and flags to use for the update
1867  * @flags: HW flags for the mapping
1868  * @nodes: array of drm_mm_nodes with the MC addresses
1869  * @fence: optional resulting fence
1870  *
1871  * Split the mapping into smaller chunks so that each update fits
1872  * into a SDMA IB.
1873  *
1874  * Returns:
1875  * 0 for success, -EINVAL for failure.
1876  */
1877 static int amdgpu_vm_bo_split_mapping(struct amdgpu_device *adev,
1878                                       struct dma_fence *exclusive,
1879                                       dma_addr_t *pages_addr,
1880                                       struct amdgpu_vm *vm,
1881                                       struct amdgpu_bo_va_mapping *mapping,
1882                                       uint64_t flags,
1883                                       struct drm_mm_node *nodes,
1884                                       struct dma_fence **fence)
1885 {
1886         unsigned min_linear_pages = 1 << adev->vm_manager.fragment_size;
1887         uint64_t pfn, start = mapping->start;
1888         int r;
1889
1890         /* normally,bo_va->flags only contians READABLE and WIRTEABLE bit go here
1891          * but in case of something, we filter the flags in first place
1892          */
1893         if (!(mapping->flags & AMDGPU_PTE_READABLE))
1894                 flags &= ~AMDGPU_PTE_READABLE;
1895         if (!(mapping->flags & AMDGPU_PTE_WRITEABLE))
1896                 flags &= ~AMDGPU_PTE_WRITEABLE;
1897
1898         flags &= ~AMDGPU_PTE_EXECUTABLE;
1899         flags |= mapping->flags & AMDGPU_PTE_EXECUTABLE;
1900
1901         flags &= ~AMDGPU_PTE_MTYPE_MASK;
1902         flags |= (mapping->flags & AMDGPU_PTE_MTYPE_MASK);
1903
1904         if ((mapping->flags & AMDGPU_PTE_PRT) &&
1905             (adev->asic_type >= CHIP_VEGA10)) {
1906                 flags |= AMDGPU_PTE_PRT;
1907                 flags &= ~AMDGPU_PTE_VALID;
1908         }
1909
1910         trace_amdgpu_vm_bo_update(mapping);
1911
1912         pfn = mapping->offset >> PAGE_SHIFT;
1913         if (nodes) {
1914                 while (pfn >= nodes->size) {
1915                         pfn -= nodes->size;
1916                         ++nodes;
1917                 }
1918         }
1919
1920         do {
1921                 dma_addr_t *dma_addr = NULL;
1922                 uint64_t max_entries;
1923                 uint64_t addr, last;
1924
1925                 if (nodes) {
1926                         addr = nodes->start << PAGE_SHIFT;
1927                         max_entries = (nodes->size - pfn) *
1928                                 AMDGPU_GPU_PAGES_IN_CPU_PAGE;
1929                 } else {
1930                         addr = 0;
1931                         max_entries = S64_MAX;
1932                 }
1933
1934                 if (pages_addr) {
1935                         uint64_t count;
1936
1937                         max_entries = min(max_entries, 16ull * 1024ull);
1938                         for (count = 1;
1939                              count < max_entries / AMDGPU_GPU_PAGES_IN_CPU_PAGE;
1940                              ++count) {
1941                                 uint64_t idx = pfn + count;
1942
1943                                 if (pages_addr[idx] !=
1944                                     (pages_addr[idx - 1] + PAGE_SIZE))
1945                                         break;
1946                         }
1947
1948                         if (count < min_linear_pages) {
1949                                 addr = pfn << PAGE_SHIFT;
1950                                 dma_addr = pages_addr;
1951                         } else {
1952                                 addr = pages_addr[pfn];
1953                                 max_entries = count * AMDGPU_GPU_PAGES_IN_CPU_PAGE;
1954                         }
1955
1956                 } else if (flags & AMDGPU_PTE_VALID) {
1957                         addr += adev->vm_manager.vram_base_offset;
1958                         addr += pfn << PAGE_SHIFT;
1959                 }
1960
1961                 last = min((uint64_t)mapping->last, start + max_entries - 1);
1962                 r = amdgpu_vm_bo_update_mapping(adev, exclusive, dma_addr, vm,
1963                                                 start, last, flags, addr,
1964                                                 fence);
1965                 if (r)
1966                         return r;
1967
1968                 pfn += (last - start + 1) / AMDGPU_GPU_PAGES_IN_CPU_PAGE;
1969                 if (nodes && nodes->size == pfn) {
1970                         pfn = 0;
1971                         ++nodes;
1972                 }
1973                 start = last + 1;
1974
1975         } while (unlikely(start != mapping->last + 1));
1976
1977         return 0;
1978 }
1979
1980 /**
1981  * amdgpu_vm_bo_update - update all BO mappings in the vm page table
1982  *
1983  * @adev: amdgpu_device pointer
1984  * @bo_va: requested BO and VM object
1985  * @clear: if true clear the entries
1986  *
1987  * Fill in the page table entries for @bo_va.
1988  *
1989  * Returns:
1990  * 0 for success, -EINVAL for failure.
1991  */
1992 int amdgpu_vm_bo_update(struct amdgpu_device *adev,
1993                         struct amdgpu_bo_va *bo_va,
1994                         bool clear)
1995 {
1996         struct amdgpu_bo *bo = bo_va->base.bo;
1997         struct amdgpu_vm *vm = bo_va->base.vm;
1998         struct amdgpu_bo_va_mapping *mapping;
1999         dma_addr_t *pages_addr = NULL;
2000         struct ttm_mem_reg *mem;
2001         struct drm_mm_node *nodes;
2002         struct dma_fence *exclusive, **last_update;
2003         uint64_t flags;
2004         int r;
2005
2006         if (clear || !bo) {
2007                 mem = NULL;
2008                 nodes = NULL;
2009                 exclusive = NULL;
2010         } else {
2011                 struct ttm_dma_tt *ttm;
2012
2013                 mem = &bo->tbo.mem;
2014                 nodes = mem->mm_node;
2015                 if (mem->mem_type == TTM_PL_TT) {
2016                         ttm = container_of(bo->tbo.ttm, struct ttm_dma_tt, ttm);
2017                         pages_addr = ttm->dma_address;
2018                 }
2019                 exclusive = reservation_object_get_excl(bo->tbo.resv);
2020         }
2021
2022         if (bo)
2023                 flags = amdgpu_ttm_tt_pte_flags(adev, bo->tbo.ttm, mem);
2024         else
2025                 flags = 0x0;
2026
2027         if (clear || (bo && bo->tbo.resv == vm->root.base.bo->tbo.resv))
2028                 last_update = &vm->last_update;
2029         else
2030                 last_update = &bo_va->last_pt_update;
2031
2032         if (!clear && bo_va->base.moved) {
2033                 bo_va->base.moved = false;
2034                 list_splice_init(&bo_va->valids, &bo_va->invalids);
2035
2036         } else if (bo_va->cleared != clear) {
2037                 list_splice_init(&bo_va->valids, &bo_va->invalids);
2038         }
2039
2040         list_for_each_entry(mapping, &bo_va->invalids, list) {
2041                 r = amdgpu_vm_bo_split_mapping(adev, exclusive, pages_addr, vm,
2042                                                mapping, flags, nodes,
2043                                                last_update);
2044                 if (r)
2045                         return r;
2046         }
2047
2048         if (vm->use_cpu_for_update) {
2049                 /* Flush HDP */
2050                 mb();
2051                 amdgpu_asic_flush_hdp(adev, NULL);
2052         }
2053
2054         /* If the BO is not in its preferred location add it back to
2055          * the evicted list so that it gets validated again on the
2056          * next command submission.
2057          */
2058         if (bo && bo->tbo.resv == vm->root.base.bo->tbo.resv) {
2059                 uint32_t mem_type = bo->tbo.mem.mem_type;
2060
2061                 if (!(bo->preferred_domains & amdgpu_mem_type_to_domain(mem_type)))
2062                         amdgpu_vm_bo_evicted(&bo_va->base);
2063                 else
2064                         amdgpu_vm_bo_idle(&bo_va->base);
2065         } else {
2066                 amdgpu_vm_bo_done(&bo_va->base);
2067         }
2068
2069         list_splice_init(&bo_va->invalids, &bo_va->valids);
2070         bo_va->cleared = clear;
2071
2072         if (trace_amdgpu_vm_bo_mapping_enabled()) {
2073                 list_for_each_entry(mapping, &bo_va->valids, list)
2074                         trace_amdgpu_vm_bo_mapping(mapping);
2075         }
2076
2077         return 0;
2078 }
2079
2080 /**
2081  * amdgpu_vm_update_prt_state - update the global PRT state
2082  *
2083  * @adev: amdgpu_device pointer
2084  */
2085 static void amdgpu_vm_update_prt_state(struct amdgpu_device *adev)
2086 {
2087         unsigned long flags;
2088         bool enable;
2089
2090         spin_lock_irqsave(&adev->vm_manager.prt_lock, flags);
2091         enable = !!atomic_read(&adev->vm_manager.num_prt_users);
2092         adev->gmc.gmc_funcs->set_prt(adev, enable);
2093         spin_unlock_irqrestore(&adev->vm_manager.prt_lock, flags);
2094 }
2095
2096 /**
2097  * amdgpu_vm_prt_get - add a PRT user
2098  *
2099  * @adev: amdgpu_device pointer
2100  */
2101 static void amdgpu_vm_prt_get(struct amdgpu_device *adev)
2102 {
2103         if (!adev->gmc.gmc_funcs->set_prt)
2104                 return;
2105
2106         if (atomic_inc_return(&adev->vm_manager.num_prt_users) == 1)
2107                 amdgpu_vm_update_prt_state(adev);
2108 }
2109
2110 /**
2111  * amdgpu_vm_prt_put - drop a PRT user
2112  *
2113  * @adev: amdgpu_device pointer
2114  */
2115 static void amdgpu_vm_prt_put(struct amdgpu_device *adev)
2116 {
2117         if (atomic_dec_return(&adev->vm_manager.num_prt_users) == 0)
2118                 amdgpu_vm_update_prt_state(adev);
2119 }
2120
2121 /**
2122  * amdgpu_vm_prt_cb - callback for updating the PRT status
2123  *
2124  * @fence: fence for the callback
2125  * @_cb: the callback function
2126  */
2127 static void amdgpu_vm_prt_cb(struct dma_fence *fence, struct dma_fence_cb *_cb)
2128 {
2129         struct amdgpu_prt_cb *cb = container_of(_cb, struct amdgpu_prt_cb, cb);
2130
2131         amdgpu_vm_prt_put(cb->adev);
2132         kfree(cb);
2133 }
2134
2135 /**
2136  * amdgpu_vm_add_prt_cb - add callback for updating the PRT status
2137  *
2138  * @adev: amdgpu_device pointer
2139  * @fence: fence for the callback
2140  */
2141 static void amdgpu_vm_add_prt_cb(struct amdgpu_device *adev,
2142                                  struct dma_fence *fence)
2143 {
2144         struct amdgpu_prt_cb *cb;
2145
2146         if (!adev->gmc.gmc_funcs->set_prt)
2147                 return;
2148
2149         cb = kmalloc(sizeof(struct amdgpu_prt_cb), GFP_KERNEL);
2150         if (!cb) {
2151                 /* Last resort when we are OOM */
2152                 if (fence)
2153                         dma_fence_wait(fence, false);
2154
2155                 amdgpu_vm_prt_put(adev);
2156         } else {
2157                 cb->adev = adev;
2158                 if (!fence || dma_fence_add_callback(fence, &cb->cb,
2159                                                      amdgpu_vm_prt_cb))
2160                         amdgpu_vm_prt_cb(fence, &cb->cb);
2161         }
2162 }
2163
2164 /**
2165  * amdgpu_vm_free_mapping - free a mapping
2166  *
2167  * @adev: amdgpu_device pointer
2168  * @vm: requested vm
2169  * @mapping: mapping to be freed
2170  * @fence: fence of the unmap operation
2171  *
2172  * Free a mapping and make sure we decrease the PRT usage count if applicable.
2173  */
2174 static void amdgpu_vm_free_mapping(struct amdgpu_device *adev,
2175                                    struct amdgpu_vm *vm,
2176                                    struct amdgpu_bo_va_mapping *mapping,
2177                                    struct dma_fence *fence)
2178 {
2179         if (mapping->flags & AMDGPU_PTE_PRT)
2180                 amdgpu_vm_add_prt_cb(adev, fence);
2181         kfree(mapping);
2182 }
2183
2184 /**
2185  * amdgpu_vm_prt_fini - finish all prt mappings
2186  *
2187  * @adev: amdgpu_device pointer
2188  * @vm: requested vm
2189  *
2190  * Register a cleanup callback to disable PRT support after VM dies.
2191  */
2192 static void amdgpu_vm_prt_fini(struct amdgpu_device *adev, struct amdgpu_vm *vm)
2193 {
2194         struct reservation_object *resv = vm->root.base.bo->tbo.resv;
2195         struct dma_fence *excl, **shared;
2196         unsigned i, shared_count;
2197         int r;
2198
2199         r = reservation_object_get_fences_rcu(resv, &excl,
2200                                               &shared_count, &shared);
2201         if (r) {
2202                 /* Not enough memory to grab the fence list, as last resort
2203                  * block for all the fences to complete.
2204                  */
2205                 reservation_object_wait_timeout_rcu(resv, true, false,
2206                                                     MAX_SCHEDULE_TIMEOUT);
2207                 return;
2208         }
2209
2210         /* Add a callback for each fence in the reservation object */
2211         amdgpu_vm_prt_get(adev);
2212         amdgpu_vm_add_prt_cb(adev, excl);
2213
2214         for (i = 0; i < shared_count; ++i) {
2215                 amdgpu_vm_prt_get(adev);
2216                 amdgpu_vm_add_prt_cb(adev, shared[i]);
2217         }
2218
2219         kfree(shared);
2220 }
2221
2222 /**
2223  * amdgpu_vm_clear_freed - clear freed BOs in the PT
2224  *
2225  * @adev: amdgpu_device pointer
2226  * @vm: requested vm
2227  * @fence: optional resulting fence (unchanged if no work needed to be done
2228  * or if an error occurred)
2229  *
2230  * Make sure all freed BOs are cleared in the PT.
2231  * PTs have to be reserved and mutex must be locked!
2232  *
2233  * Returns:
2234  * 0 for success.
2235  *
2236  */
2237 int amdgpu_vm_clear_freed(struct amdgpu_device *adev,
2238                           struct amdgpu_vm *vm,
2239                           struct dma_fence **fence)
2240 {
2241         struct amdgpu_bo_va_mapping *mapping;
2242         uint64_t init_pte_value = 0;
2243         struct dma_fence *f = NULL;
2244         int r;
2245
2246         while (!list_empty(&vm->freed)) {
2247                 mapping = list_first_entry(&vm->freed,
2248                         struct amdgpu_bo_va_mapping, list);
2249                 list_del(&mapping->list);
2250
2251                 if (vm->pte_support_ats &&
2252                     mapping->start < AMDGPU_GMC_HOLE_START)
2253                         init_pte_value = AMDGPU_PTE_DEFAULT_ATC;
2254
2255                 r = amdgpu_vm_bo_update_mapping(adev, NULL, NULL, vm,
2256                                                 mapping->start, mapping->last,
2257                                                 init_pte_value, 0, &f);
2258                 amdgpu_vm_free_mapping(adev, vm, mapping, f);
2259                 if (r) {
2260                         dma_fence_put(f);
2261                         return r;
2262                 }
2263         }
2264
2265         if (fence && f) {
2266                 dma_fence_put(*fence);
2267                 *fence = f;
2268         } else {
2269                 dma_fence_put(f);
2270         }
2271
2272         return 0;
2273
2274 }
2275
2276 /**
2277  * amdgpu_vm_handle_moved - handle moved BOs in the PT
2278  *
2279  * @adev: amdgpu_device pointer
2280  * @vm: requested vm
2281  *
2282  * Make sure all BOs which are moved are updated in the PTs.
2283  *
2284  * Returns:
2285  * 0 for success.
2286  *
2287  * PTs have to be reserved!
2288  */
2289 int amdgpu_vm_handle_moved(struct amdgpu_device *adev,
2290                            struct amdgpu_vm *vm)
2291 {
2292         struct amdgpu_bo_va *bo_va, *tmp;
2293         struct reservation_object *resv;
2294         bool clear;
2295         int r;
2296
2297         list_for_each_entry_safe(bo_va, tmp, &vm->moved, base.vm_status) {
2298                 /* Per VM BOs never need to bo cleared in the page tables */
2299                 r = amdgpu_vm_bo_update(adev, bo_va, false);
2300                 if (r)
2301                         return r;
2302         }
2303
2304         spin_lock(&vm->invalidated_lock);
2305         while (!list_empty(&vm->invalidated)) {
2306                 bo_va = list_first_entry(&vm->invalidated, struct amdgpu_bo_va,
2307                                          base.vm_status);
2308                 resv = bo_va->base.bo->tbo.resv;
2309                 spin_unlock(&vm->invalidated_lock);
2310
2311                 /* Try to reserve the BO to avoid clearing its ptes */
2312                 if (!amdgpu_vm_debug && reservation_object_trylock(resv))
2313                         clear = false;
2314                 /* Somebody else is using the BO right now */
2315                 else
2316                         clear = true;
2317
2318                 r = amdgpu_vm_bo_update(adev, bo_va, clear);
2319                 if (r)
2320                         return r;
2321
2322                 if (!clear)
2323                         reservation_object_unlock(resv);
2324                 spin_lock(&vm->invalidated_lock);
2325         }
2326         spin_unlock(&vm->invalidated_lock);
2327
2328         return 0;
2329 }
2330
2331 /**
2332  * amdgpu_vm_bo_add - add a bo to a specific vm
2333  *
2334  * @adev: amdgpu_device pointer
2335  * @vm: requested vm
2336  * @bo: amdgpu buffer object
2337  *
2338  * Add @bo into the requested vm.
2339  * Add @bo to the list of bos associated with the vm
2340  *
2341  * Returns:
2342  * Newly added bo_va or NULL for failure
2343  *
2344  * Object has to be reserved!
2345  */
2346 struct amdgpu_bo_va *amdgpu_vm_bo_add(struct amdgpu_device *adev,
2347                                       struct amdgpu_vm *vm,
2348                                       struct amdgpu_bo *bo)
2349 {
2350         struct amdgpu_bo_va *bo_va;
2351
2352         bo_va = kzalloc(sizeof(struct amdgpu_bo_va), GFP_KERNEL);
2353         if (bo_va == NULL) {
2354                 return NULL;
2355         }
2356         amdgpu_vm_bo_base_init(&bo_va->base, vm, bo);
2357
2358         bo_va->ref_count = 1;
2359         INIT_LIST_HEAD(&bo_va->valids);
2360         INIT_LIST_HEAD(&bo_va->invalids);
2361
2362         return bo_va;
2363 }
2364
2365
2366 /**
2367  * amdgpu_vm_bo_insert_mapping - insert a new mapping
2368  *
2369  * @adev: amdgpu_device pointer
2370  * @bo_va: bo_va to store the address
2371  * @mapping: the mapping to insert
2372  *
2373  * Insert a new mapping into all structures.
2374  */
2375 static void amdgpu_vm_bo_insert_map(struct amdgpu_device *adev,
2376                                     struct amdgpu_bo_va *bo_va,
2377                                     struct amdgpu_bo_va_mapping *mapping)
2378 {
2379         struct amdgpu_vm *vm = bo_va->base.vm;
2380         struct amdgpu_bo *bo = bo_va->base.bo;
2381
2382         mapping->bo_va = bo_va;
2383         list_add(&mapping->list, &bo_va->invalids);
2384         amdgpu_vm_it_insert(mapping, &vm->va);
2385
2386         if (mapping->flags & AMDGPU_PTE_PRT)
2387                 amdgpu_vm_prt_get(adev);
2388
2389         if (bo && bo->tbo.resv == vm->root.base.bo->tbo.resv &&
2390             !bo_va->base.moved) {
2391                 list_move(&bo_va->base.vm_status, &vm->moved);
2392         }
2393         trace_amdgpu_vm_bo_map(bo_va, mapping);
2394 }
2395
2396 /**
2397  * amdgpu_vm_bo_map - map bo inside a vm
2398  *
2399  * @adev: amdgpu_device pointer
2400  * @bo_va: bo_va to store the address
2401  * @saddr: where to map the BO
2402  * @offset: requested offset in the BO
2403  * @size: BO size in bytes
2404  * @flags: attributes of pages (read/write/valid/etc.)
2405  *
2406  * Add a mapping of the BO at the specefied addr into the VM.
2407  *
2408  * Returns:
2409  * 0 for success, error for failure.
2410  *
2411  * Object has to be reserved and unreserved outside!
2412  */
2413 int amdgpu_vm_bo_map(struct amdgpu_device *adev,
2414                      struct amdgpu_bo_va *bo_va,
2415                      uint64_t saddr, uint64_t offset,
2416                      uint64_t size, uint64_t flags)
2417 {
2418         struct amdgpu_bo_va_mapping *mapping, *tmp;
2419         struct amdgpu_bo *bo = bo_va->base.bo;
2420         struct amdgpu_vm *vm = bo_va->base.vm;
2421         uint64_t eaddr;
2422
2423         /* validate the parameters */
2424         if (saddr & AMDGPU_GPU_PAGE_MASK || offset & AMDGPU_GPU_PAGE_MASK ||
2425             size == 0 || size & AMDGPU_GPU_PAGE_MASK)
2426                 return -EINVAL;
2427
2428         /* make sure object fit at this offset */
2429         eaddr = saddr + size - 1;
2430         if (saddr >= eaddr ||
2431             (bo && offset + size > amdgpu_bo_size(bo)))
2432                 return -EINVAL;
2433
2434         saddr /= AMDGPU_GPU_PAGE_SIZE;
2435         eaddr /= AMDGPU_GPU_PAGE_SIZE;
2436
2437         tmp = amdgpu_vm_it_iter_first(&vm->va, saddr, eaddr);
2438         if (tmp) {
2439                 /* bo and tmp overlap, invalid addr */
2440                 dev_err(adev->dev, "bo %p va 0x%010Lx-0x%010Lx conflict with "
2441                         "0x%010Lx-0x%010Lx\n", bo, saddr, eaddr,
2442                         tmp->start, tmp->last + 1);
2443                 return -EINVAL;
2444         }
2445
2446         mapping = kmalloc(sizeof(*mapping), GFP_KERNEL);
2447         if (!mapping)
2448                 return -ENOMEM;
2449
2450         mapping->start = saddr;
2451         mapping->last = eaddr;
2452         mapping->offset = offset;
2453         mapping->flags = flags;
2454
2455         amdgpu_vm_bo_insert_map(adev, bo_va, mapping);
2456
2457         return 0;
2458 }
2459
2460 /**
2461  * amdgpu_vm_bo_replace_map - map bo inside a vm, replacing existing mappings
2462  *
2463  * @adev: amdgpu_device pointer
2464  * @bo_va: bo_va to store the address
2465  * @saddr: where to map the BO
2466  * @offset: requested offset in the BO
2467  * @size: BO size in bytes
2468  * @flags: attributes of pages (read/write/valid/etc.)
2469  *
2470  * Add a mapping of the BO at the specefied addr into the VM. Replace existing
2471  * mappings as we do so.
2472  *
2473  * Returns:
2474  * 0 for success, error for failure.
2475  *
2476  * Object has to be reserved and unreserved outside!
2477  */
2478 int amdgpu_vm_bo_replace_map(struct amdgpu_device *adev,
2479                              struct amdgpu_bo_va *bo_va,
2480                              uint64_t saddr, uint64_t offset,
2481                              uint64_t size, uint64_t flags)
2482 {
2483         struct amdgpu_bo_va_mapping *mapping;
2484         struct amdgpu_bo *bo = bo_va->base.bo;
2485         uint64_t eaddr;
2486         int r;
2487
2488         /* validate the parameters */
2489         if (saddr & AMDGPU_GPU_PAGE_MASK || offset & AMDGPU_GPU_PAGE_MASK ||
2490             size == 0 || size & AMDGPU_GPU_PAGE_MASK)
2491                 return -EINVAL;
2492
2493         /* make sure object fit at this offset */
2494         eaddr = saddr + size - 1;
2495         if (saddr >= eaddr ||
2496             (bo && offset + size > amdgpu_bo_size(bo)))
2497                 return -EINVAL;
2498
2499         /* Allocate all the needed memory */
2500         mapping = kmalloc(sizeof(*mapping), GFP_KERNEL);
2501         if (!mapping)
2502                 return -ENOMEM;
2503
2504         r = amdgpu_vm_bo_clear_mappings(adev, bo_va->base.vm, saddr, size);
2505         if (r) {
2506                 kfree(mapping);
2507                 return r;
2508         }
2509
2510         saddr /= AMDGPU_GPU_PAGE_SIZE;
2511         eaddr /= AMDGPU_GPU_PAGE_SIZE;
2512
2513         mapping->start = saddr;
2514         mapping->last = eaddr;
2515         mapping->offset = offset;
2516         mapping->flags = flags;
2517
2518         amdgpu_vm_bo_insert_map(adev, bo_va, mapping);
2519
2520         return 0;
2521 }
2522
2523 /**
2524  * amdgpu_vm_bo_unmap - remove bo mapping from vm
2525  *
2526  * @adev: amdgpu_device pointer
2527  * @bo_va: bo_va to remove the address from
2528  * @saddr: where to the BO is mapped
2529  *
2530  * Remove a mapping of the BO at the specefied addr from the VM.
2531  *
2532  * Returns:
2533  * 0 for success, error for failure.
2534  *
2535  * Object has to be reserved and unreserved outside!
2536  */
2537 int amdgpu_vm_bo_unmap(struct amdgpu_device *adev,
2538                        struct amdgpu_bo_va *bo_va,
2539                        uint64_t saddr)
2540 {
2541         struct amdgpu_bo_va_mapping *mapping;
2542         struct amdgpu_vm *vm = bo_va->base.vm;
2543         bool valid = true;
2544
2545         saddr /= AMDGPU_GPU_PAGE_SIZE;
2546
2547         list_for_each_entry(mapping, &bo_va->valids, list) {
2548                 if (mapping->start == saddr)
2549                         break;
2550         }
2551
2552         if (&mapping->list == &bo_va->valids) {
2553                 valid = false;
2554
2555                 list_for_each_entry(mapping, &bo_va->invalids, list) {
2556                         if (mapping->start == saddr)
2557                                 break;
2558                 }
2559
2560                 if (&mapping->list == &bo_va->invalids)
2561                         return -ENOENT;
2562         }
2563
2564         list_del(&mapping->list);
2565         amdgpu_vm_it_remove(mapping, &vm->va);
2566         mapping->bo_va = NULL;
2567         trace_amdgpu_vm_bo_unmap(bo_va, mapping);
2568
2569         if (valid)
2570                 list_add(&mapping->list, &vm->freed);
2571         else
2572                 amdgpu_vm_free_mapping(adev, vm, mapping,
2573                                        bo_va->last_pt_update);
2574
2575         return 0;
2576 }
2577
2578 /**
2579  * amdgpu_vm_bo_clear_mappings - remove all mappings in a specific range
2580  *
2581  * @adev: amdgpu_device pointer
2582  * @vm: VM structure to use
2583  * @saddr: start of the range
2584  * @size: size of the range
2585  *
2586  * Remove all mappings in a range, split them as appropriate.
2587  *
2588  * Returns:
2589  * 0 for success, error for failure.
2590  */
2591 int amdgpu_vm_bo_clear_mappings(struct amdgpu_device *adev,
2592                                 struct amdgpu_vm *vm,
2593                                 uint64_t saddr, uint64_t size)
2594 {
2595         struct amdgpu_bo_va_mapping *before, *after, *tmp, *next;
2596         LIST_HEAD(removed);
2597         uint64_t eaddr;
2598
2599         eaddr = saddr + size - 1;
2600         saddr /= AMDGPU_GPU_PAGE_SIZE;
2601         eaddr /= AMDGPU_GPU_PAGE_SIZE;
2602
2603         /* Allocate all the needed memory */
2604         before = kzalloc(sizeof(*before), GFP_KERNEL);
2605         if (!before)
2606                 return -ENOMEM;
2607         INIT_LIST_HEAD(&before->list);
2608
2609         after = kzalloc(sizeof(*after), GFP_KERNEL);
2610         if (!after) {
2611                 kfree(before);
2612                 return -ENOMEM;
2613         }
2614         INIT_LIST_HEAD(&after->list);
2615
2616         /* Now gather all removed mappings */
2617         tmp = amdgpu_vm_it_iter_first(&vm->va, saddr, eaddr);
2618         while (tmp) {
2619                 /* Remember mapping split at the start */
2620                 if (tmp->start < saddr) {
2621                         before->start = tmp->start;
2622                         before->last = saddr - 1;
2623                         before->offset = tmp->offset;
2624                         before->flags = tmp->flags;
2625                         before->bo_va = tmp->bo_va;
2626                         list_add(&before->list, &tmp->bo_va->invalids);
2627                 }
2628
2629                 /* Remember mapping split at the end */
2630                 if (tmp->last > eaddr) {
2631                         after->start = eaddr + 1;
2632                         after->last = tmp->last;
2633                         after->offset = tmp->offset;
2634                         after->offset += after->start - tmp->start;
2635                         after->flags = tmp->flags;
2636                         after->bo_va = tmp->bo_va;
2637                         list_add(&after->list, &tmp->bo_va->invalids);
2638                 }
2639
2640                 list_del(&tmp->list);
2641                 list_add(&tmp->list, &removed);
2642
2643                 tmp = amdgpu_vm_it_iter_next(tmp, saddr, eaddr);
2644         }
2645
2646         /* And free them up */
2647         list_for_each_entry_safe(tmp, next, &removed, list) {
2648                 amdgpu_vm_it_remove(tmp, &vm->va);
2649                 list_del(&tmp->list);
2650
2651                 if (tmp->start < saddr)
2652                     tmp->start = saddr;
2653                 if (tmp->last > eaddr)
2654                     tmp->last = eaddr;
2655
2656                 tmp->bo_va = NULL;
2657                 list_add(&tmp->list, &vm->freed);
2658                 trace_amdgpu_vm_bo_unmap(NULL, tmp);
2659         }
2660
2661         /* Insert partial mapping before the range */
2662         if (!list_empty(&before->list)) {
2663                 amdgpu_vm_it_insert(before, &vm->va);
2664                 if (before->flags & AMDGPU_PTE_PRT)
2665                         amdgpu_vm_prt_get(adev);
2666         } else {
2667                 kfree(before);
2668         }
2669
2670         /* Insert partial mapping after the range */
2671         if (!list_empty(&after->list)) {
2672                 amdgpu_vm_it_insert(after, &vm->va);
2673                 if (after->flags & AMDGPU_PTE_PRT)
2674                         amdgpu_vm_prt_get(adev);
2675         } else {
2676                 kfree(after);
2677         }
2678
2679         return 0;
2680 }
2681
2682 /**
2683  * amdgpu_vm_bo_lookup_mapping - find mapping by address
2684  *
2685  * @vm: the requested VM
2686  * @addr: the address
2687  *
2688  * Find a mapping by it's address.
2689  *
2690  * Returns:
2691  * The amdgpu_bo_va_mapping matching for addr or NULL
2692  *
2693  */
2694 struct amdgpu_bo_va_mapping *amdgpu_vm_bo_lookup_mapping(struct amdgpu_vm *vm,
2695                                                          uint64_t addr)
2696 {
2697         return amdgpu_vm_it_iter_first(&vm->va, addr, addr);
2698 }
2699
2700 /**
2701  * amdgpu_vm_bo_trace_cs - trace all reserved mappings
2702  *
2703  * @vm: the requested vm
2704  * @ticket: CS ticket
2705  *
2706  * Trace all mappings of BOs reserved during a command submission.
2707  */
2708 void amdgpu_vm_bo_trace_cs(struct amdgpu_vm *vm, struct ww_acquire_ctx *ticket)
2709 {
2710         struct amdgpu_bo_va_mapping *mapping;
2711
2712         if (!trace_amdgpu_vm_bo_cs_enabled())
2713                 return;
2714
2715         for (mapping = amdgpu_vm_it_iter_first(&vm->va, 0, U64_MAX); mapping;
2716              mapping = amdgpu_vm_it_iter_next(mapping, 0, U64_MAX)) {
2717                 if (mapping->bo_va && mapping->bo_va->base.bo) {
2718                         struct amdgpu_bo *bo;
2719
2720                         bo = mapping->bo_va->base.bo;
2721                         if (READ_ONCE(bo->tbo.resv->lock.ctx) != ticket)
2722                                 continue;
2723                 }
2724
2725                 trace_amdgpu_vm_bo_cs(mapping);
2726         }
2727 }
2728
2729 /**
2730  * amdgpu_vm_bo_rmv - remove a bo to a specific vm
2731  *
2732  * @adev: amdgpu_device pointer
2733  * @bo_va: requested bo_va
2734  *
2735  * Remove @bo_va->bo from the requested vm.
2736  *
2737  * Object have to be reserved!
2738  */
2739 void amdgpu_vm_bo_rmv(struct amdgpu_device *adev,
2740                       struct amdgpu_bo_va *bo_va)
2741 {
2742         struct amdgpu_bo_va_mapping *mapping, *next;
2743         struct amdgpu_bo *bo = bo_va->base.bo;
2744         struct amdgpu_vm *vm = bo_va->base.vm;
2745         struct amdgpu_vm_bo_base **base;
2746
2747         if (bo) {
2748                 if (bo->tbo.resv == vm->root.base.bo->tbo.resv)
2749                         vm->bulk_moveable = false;
2750
2751                 for (base = &bo_va->base.bo->vm_bo; *base;
2752                      base = &(*base)->next) {
2753                         if (*base != &bo_va->base)
2754                                 continue;
2755
2756                         *base = bo_va->base.next;
2757                         break;
2758                 }
2759         }
2760
2761         spin_lock(&vm->invalidated_lock);
2762         list_del(&bo_va->base.vm_status);
2763         spin_unlock(&vm->invalidated_lock);
2764
2765         list_for_each_entry_safe(mapping, next, &bo_va->valids, list) {
2766                 list_del(&mapping->list);
2767                 amdgpu_vm_it_remove(mapping, &vm->va);
2768                 mapping->bo_va = NULL;
2769                 trace_amdgpu_vm_bo_unmap(bo_va, mapping);
2770                 list_add(&mapping->list, &vm->freed);
2771         }
2772         list_for_each_entry_safe(mapping, next, &bo_va->invalids, list) {
2773                 list_del(&mapping->list);
2774                 amdgpu_vm_it_remove(mapping, &vm->va);
2775                 amdgpu_vm_free_mapping(adev, vm, mapping,
2776                                        bo_va->last_pt_update);
2777         }
2778
2779         dma_fence_put(bo_va->last_pt_update);
2780         kfree(bo_va);
2781 }
2782
2783 /**
2784  * amdgpu_vm_bo_invalidate - mark the bo as invalid
2785  *
2786  * @adev: amdgpu_device pointer
2787  * @bo: amdgpu buffer object
2788  * @evicted: is the BO evicted
2789  *
2790  * Mark @bo as invalid.
2791  */
2792 void amdgpu_vm_bo_invalidate(struct amdgpu_device *adev,
2793                              struct amdgpu_bo *bo, bool evicted)
2794 {
2795         struct amdgpu_vm_bo_base *bo_base;
2796
2797         /* shadow bo doesn't have bo base, its validation needs its parent */
2798         if (bo->parent && bo->parent->shadow == bo)
2799                 bo = bo->parent;
2800
2801         for (bo_base = bo->vm_bo; bo_base; bo_base = bo_base->next) {
2802                 struct amdgpu_vm *vm = bo_base->vm;
2803
2804                 if (evicted && bo->tbo.resv == vm->root.base.bo->tbo.resv) {
2805                         amdgpu_vm_bo_evicted(bo_base);
2806                         continue;
2807                 }
2808
2809                 if (bo_base->moved)
2810                         continue;
2811                 bo_base->moved = true;
2812
2813                 if (bo->tbo.type == ttm_bo_type_kernel)
2814                         amdgpu_vm_bo_relocated(bo_base);
2815                 else if (bo->tbo.resv == vm->root.base.bo->tbo.resv)
2816                         amdgpu_vm_bo_moved(bo_base);
2817                 else
2818                         amdgpu_vm_bo_invalidated(bo_base);
2819         }
2820 }
2821
2822 /**
2823  * amdgpu_vm_get_block_size - calculate VM page table size as power of two
2824  *
2825  * @vm_size: VM size
2826  *
2827  * Returns:
2828  * VM page table as power of two
2829  */
2830 static uint32_t amdgpu_vm_get_block_size(uint64_t vm_size)
2831 {
2832         /* Total bits covered by PD + PTs */
2833         unsigned bits = ilog2(vm_size) + 18;
2834
2835         /* Make sure the PD is 4K in size up to 8GB address space.
2836            Above that split equal between PD and PTs */
2837         if (vm_size <= 8)
2838                 return (bits - 9);
2839         else
2840                 return ((bits + 3) / 2);
2841 }
2842
2843 /**
2844  * amdgpu_vm_adjust_size - adjust vm size, block size and fragment size
2845  *
2846  * @adev: amdgpu_device pointer
2847  * @min_vm_size: the minimum vm size in GB if it's set auto
2848  * @fragment_size_default: Default PTE fragment size
2849  * @max_level: max VMPT level
2850  * @max_bits: max address space size in bits
2851  *
2852  */
2853 void amdgpu_vm_adjust_size(struct amdgpu_device *adev, uint32_t min_vm_size,
2854                            uint32_t fragment_size_default, unsigned max_level,
2855                            unsigned max_bits)
2856 {
2857         unsigned int max_size = 1 << (max_bits - 30);
2858         unsigned int vm_size;
2859         uint64_t tmp;
2860
2861         /* adjust vm size first */
2862         if (amdgpu_vm_size != -1) {
2863                 vm_size = amdgpu_vm_size;
2864                 if (vm_size > max_size) {
2865                         dev_warn(adev->dev, "VM size (%d) too large, max is %u GB\n",
2866                                  amdgpu_vm_size, max_size);
2867                         vm_size = max_size;
2868                 }
2869         } else {
2870                 struct sysinfo si;
2871                 unsigned int phys_ram_gb;
2872
2873                 /* Optimal VM size depends on the amount of physical
2874                  * RAM available. Underlying requirements and
2875                  * assumptions:
2876                  *
2877                  *  - Need to map system memory and VRAM from all GPUs
2878                  *     - VRAM from other GPUs not known here
2879                  *     - Assume VRAM <= system memory
2880                  *  - On GFX8 and older, VM space can be segmented for
2881                  *    different MTYPEs
2882                  *  - Need to allow room for fragmentation, guard pages etc.
2883                  *
2884                  * This adds up to a rough guess of system memory x3.
2885                  * Round up to power of two to maximize the available
2886                  * VM size with the given page table size.
2887                  */
2888                 si_meminfo(&si);
2889                 phys_ram_gb = ((uint64_t)si.totalram * si.mem_unit +
2890                                (1 << 30) - 1) >> 30;
2891                 vm_size = roundup_pow_of_two(
2892                         min(max(phys_ram_gb * 3, min_vm_size), max_size));
2893         }
2894
2895         adev->vm_manager.max_pfn = (uint64_t)vm_size << 18;
2896
2897         tmp = roundup_pow_of_two(adev->vm_manager.max_pfn);
2898         if (amdgpu_vm_block_size != -1)
2899                 tmp >>= amdgpu_vm_block_size - 9;
2900         tmp = DIV_ROUND_UP(fls64(tmp) - 1, 9) - 1;
2901         adev->vm_manager.num_level = min(max_level, (unsigned)tmp);
2902         switch (adev->vm_manager.num_level) {
2903         case 3:
2904                 adev->vm_manager.root_level = AMDGPU_VM_PDB2;
2905                 break;
2906         case 2:
2907                 adev->vm_manager.root_level = AMDGPU_VM_PDB1;
2908                 break;
2909         case 1:
2910                 adev->vm_manager.root_level = AMDGPU_VM_PDB0;
2911                 break;
2912         default:
2913                 dev_err(adev->dev, "VMPT only supports 2~4+1 levels\n");
2914         }
2915         /* block size depends on vm size and hw setup*/
2916         if (amdgpu_vm_block_size != -1)
2917                 adev->vm_manager.block_size =
2918                         min((unsigned)amdgpu_vm_block_size, max_bits
2919                             - AMDGPU_GPU_PAGE_SHIFT
2920                             - 9 * adev->vm_manager.num_level);
2921         else if (adev->vm_manager.num_level > 1)
2922                 adev->vm_manager.block_size = 9;
2923         else
2924                 adev->vm_manager.block_size = amdgpu_vm_get_block_size(tmp);
2925
2926         if (amdgpu_vm_fragment_size == -1)
2927                 adev->vm_manager.fragment_size = fragment_size_default;
2928         else
2929                 adev->vm_manager.fragment_size = amdgpu_vm_fragment_size;
2930
2931         DRM_INFO("vm size is %u GB, %u levels, block size is %u-bit, fragment size is %u-bit\n",
2932                  vm_size, adev->vm_manager.num_level + 1,
2933                  adev->vm_manager.block_size,
2934                  adev->vm_manager.fragment_size);
2935 }
2936
2937 static struct amdgpu_retryfault_hashtable *init_fault_hash(void)
2938 {
2939         struct amdgpu_retryfault_hashtable *fault_hash;
2940
2941         fault_hash = kmalloc(sizeof(*fault_hash), GFP_KERNEL);
2942         if (!fault_hash)
2943                 return fault_hash;
2944
2945         INIT_CHASH_TABLE(fault_hash->hash,
2946                         AMDGPU_PAGEFAULT_HASH_BITS, 8, 0);
2947         spin_lock_init(&fault_hash->lock);
2948         fault_hash->count = 0;
2949
2950         return fault_hash;
2951 }
2952
2953 /**
2954  * amdgpu_vm_init - initialize a vm instance
2955  *
2956  * @adev: amdgpu_device pointer
2957  * @vm: requested vm
2958  * @vm_context: Indicates if it GFX or Compute context
2959  * @pasid: Process address space identifier
2960  *
2961  * Init @vm fields.
2962  *
2963  * Returns:
2964  * 0 for success, error for failure.
2965  */
2966 int amdgpu_vm_init(struct amdgpu_device *adev, struct amdgpu_vm *vm,
2967                    int vm_context, unsigned int pasid)
2968 {
2969         struct amdgpu_bo_param bp;
2970         struct amdgpu_bo *root;
2971         int r, i;
2972
2973         vm->va = RB_ROOT_CACHED;
2974         for (i = 0; i < AMDGPU_MAX_VMHUBS; i++)
2975                 vm->reserved_vmid[i] = NULL;
2976         INIT_LIST_HEAD(&vm->evicted);
2977         INIT_LIST_HEAD(&vm->relocated);
2978         INIT_LIST_HEAD(&vm->moved);
2979         INIT_LIST_HEAD(&vm->idle);
2980         INIT_LIST_HEAD(&vm->invalidated);
2981         spin_lock_init(&vm->invalidated_lock);
2982         INIT_LIST_HEAD(&vm->freed);
2983
2984         /* create scheduler entity for page table updates */
2985         r = drm_sched_entity_init(&vm->entity, adev->vm_manager.vm_pte_rqs,
2986                                   adev->vm_manager.vm_pte_num_rqs, NULL);
2987         if (r)
2988                 return r;
2989
2990         vm->pte_support_ats = false;
2991
2992         if (vm_context == AMDGPU_VM_CONTEXT_COMPUTE) {
2993                 vm->use_cpu_for_update = !!(adev->vm_manager.vm_update_mode &
2994                                                 AMDGPU_VM_USE_CPU_FOR_COMPUTE);
2995
2996                 if (adev->asic_type == CHIP_RAVEN)
2997                         vm->pte_support_ats = true;
2998         } else {
2999                 vm->use_cpu_for_update = !!(adev->vm_manager.vm_update_mode &
3000                                                 AMDGPU_VM_USE_CPU_FOR_GFX);
3001         }
3002         DRM_DEBUG_DRIVER("VM update mode is %s\n",
3003                          vm->use_cpu_for_update ? "CPU" : "SDMA");
3004         WARN_ONCE((vm->use_cpu_for_update & !amdgpu_gmc_vram_full_visible(&adev->gmc)),
3005                   "CPU update of VM recommended only for large BAR system\n");
3006         vm->last_update = NULL;
3007
3008         amdgpu_vm_bo_param(adev, vm, adev->vm_manager.root_level, &bp);
3009         if (vm_context == AMDGPU_VM_CONTEXT_COMPUTE)
3010                 bp.flags &= ~AMDGPU_GEM_CREATE_SHADOW;
3011         r = amdgpu_bo_create(adev, &bp, &root);
3012         if (r)
3013                 goto error_free_sched_entity;
3014
3015         r = amdgpu_bo_reserve(root, true);
3016         if (r)
3017                 goto error_free_root;
3018
3019         r = reservation_object_reserve_shared(root->tbo.resv, 1);
3020         if (r)
3021                 goto error_unreserve;
3022
3023         r = amdgpu_vm_clear_bo(adev, vm, root,
3024                                adev->vm_manager.root_level,
3025                                vm->pte_support_ats);
3026         if (r)
3027                 goto error_unreserve;
3028
3029         amdgpu_vm_bo_base_init(&vm->root.base, vm, root);
3030         amdgpu_bo_unreserve(vm->root.base.bo);
3031
3032         if (pasid) {
3033                 unsigned long flags;
3034
3035                 spin_lock_irqsave(&adev->vm_manager.pasid_lock, flags);
3036                 r = idr_alloc(&adev->vm_manager.pasid_idr, vm, pasid, pasid + 1,
3037                               GFP_ATOMIC);
3038                 spin_unlock_irqrestore(&adev->vm_manager.pasid_lock, flags);
3039                 if (r < 0)
3040                         goto error_free_root;
3041
3042                 vm->pasid = pasid;
3043         }
3044
3045         vm->fault_hash = init_fault_hash();
3046         if (!vm->fault_hash) {
3047                 r = -ENOMEM;
3048                 goto error_free_root;
3049         }
3050
3051         INIT_KFIFO(vm->faults);
3052
3053         return 0;
3054
3055 error_unreserve:
3056         amdgpu_bo_unreserve(vm->root.base.bo);
3057
3058 error_free_root:
3059         amdgpu_bo_unref(&vm->root.base.bo->shadow);
3060         amdgpu_bo_unref(&vm->root.base.bo);
3061         vm->root.base.bo = NULL;
3062
3063 error_free_sched_entity:
3064         drm_sched_entity_destroy(&vm->entity);
3065
3066         return r;
3067 }
3068
3069 /**
3070  * amdgpu_vm_make_compute - Turn a GFX VM into a compute VM
3071  *
3072  * @adev: amdgpu_device pointer
3073  * @vm: requested vm
3074  *
3075  * This only works on GFX VMs that don't have any BOs added and no
3076  * page tables allocated yet.
3077  *
3078  * Changes the following VM parameters:
3079  * - use_cpu_for_update
3080  * - pte_supports_ats
3081  * - pasid (old PASID is released, because compute manages its own PASIDs)
3082  *
3083  * Reinitializes the page directory to reflect the changed ATS
3084  * setting.
3085  *
3086  * Returns:
3087  * 0 for success, -errno for errors.
3088  */
3089 int amdgpu_vm_make_compute(struct amdgpu_device *adev, struct amdgpu_vm *vm, unsigned int pasid)
3090 {
3091         bool pte_support_ats = (adev->asic_type == CHIP_RAVEN);
3092         int r;
3093
3094         r = amdgpu_bo_reserve(vm->root.base.bo, true);
3095         if (r)
3096                 return r;
3097
3098         /* Sanity checks */
3099         if (!RB_EMPTY_ROOT(&vm->va.rb_root) || vm->root.entries) {
3100                 r = -EINVAL;
3101                 goto unreserve_bo;
3102         }
3103
3104         if (pasid) {
3105                 unsigned long flags;
3106
3107                 spin_lock_irqsave(&adev->vm_manager.pasid_lock, flags);
3108                 r = idr_alloc(&adev->vm_manager.pasid_idr, vm, pasid, pasid + 1,
3109                               GFP_ATOMIC);
3110                 spin_unlock_irqrestore(&adev->vm_manager.pasid_lock, flags);
3111
3112                 if (r == -ENOSPC)
3113                         goto unreserve_bo;
3114                 r = 0;
3115         }
3116
3117         /* Check if PD needs to be reinitialized and do it before
3118          * changing any other state, in case it fails.
3119          */
3120         if (pte_support_ats != vm->pte_support_ats) {
3121                 r = amdgpu_vm_clear_bo(adev, vm, vm->root.base.bo,
3122                                adev->vm_manager.root_level,
3123                                pte_support_ats);
3124                 if (r)
3125                         goto free_idr;
3126         }
3127
3128         /* Update VM state */
3129         vm->use_cpu_for_update = !!(adev->vm_manager.vm_update_mode &
3130                                     AMDGPU_VM_USE_CPU_FOR_COMPUTE);
3131         vm->pte_support_ats = pte_support_ats;
3132         DRM_DEBUG_DRIVER("VM update mode is %s\n",
3133                          vm->use_cpu_for_update ? "CPU" : "SDMA");
3134         WARN_ONCE((vm->use_cpu_for_update & !amdgpu_gmc_vram_full_visible(&adev->gmc)),
3135                   "CPU update of VM recommended only for large BAR system\n");
3136
3137         if (vm->pasid) {
3138                 unsigned long flags;
3139
3140                 spin_lock_irqsave(&adev->vm_manager.pasid_lock, flags);
3141                 idr_remove(&adev->vm_manager.pasid_idr, vm->pasid);
3142                 spin_unlock_irqrestore(&adev->vm_manager.pasid_lock, flags);
3143
3144                 /* Free the original amdgpu allocated pasid
3145                  * Will be replaced with kfd allocated pasid
3146                  */
3147                 amdgpu_pasid_free(vm->pasid);
3148                 vm->pasid = 0;
3149         }
3150
3151         /* Free the shadow bo for compute VM */
3152         amdgpu_bo_unref(&vm->root.base.bo->shadow);
3153
3154         if (pasid)
3155                 vm->pasid = pasid;
3156
3157         goto unreserve_bo;
3158
3159 free_idr:
3160         if (pasid) {
3161                 unsigned long flags;
3162
3163                 spin_lock_irqsave(&adev->vm_manager.pasid_lock, flags);
3164                 idr_remove(&adev->vm_manager.pasid_idr, pasid);
3165                 spin_unlock_irqrestore(&adev->vm_manager.pasid_lock, flags);
3166         }
3167 unreserve_bo:
3168         amdgpu_bo_unreserve(vm->root.base.bo);
3169         return r;
3170 }
3171
3172 /**
3173  * amdgpu_vm_release_compute - release a compute vm
3174  * @adev: amdgpu_device pointer
3175  * @vm: a vm turned into compute vm by calling amdgpu_vm_make_compute
3176  *
3177  * This is a correspondant of amdgpu_vm_make_compute. It decouples compute
3178  * pasid from vm. Compute should stop use of vm after this call.
3179  */
3180 void amdgpu_vm_release_compute(struct amdgpu_device *adev, struct amdgpu_vm *vm)
3181 {
3182         if (vm->pasid) {
3183                 unsigned long flags;
3184
3185                 spin_lock_irqsave(&adev->vm_manager.pasid_lock, flags);
3186                 idr_remove(&adev->vm_manager.pasid_idr, vm->pasid);
3187                 spin_unlock_irqrestore(&adev->vm_manager.pasid_lock, flags);
3188         }
3189         vm->pasid = 0;
3190 }
3191
3192 /**
3193  * amdgpu_vm_fini - tear down a vm instance
3194  *
3195  * @adev: amdgpu_device pointer
3196  * @vm: requested vm
3197  *
3198  * Tear down @vm.
3199  * Unbind the VM and remove all bos from the vm bo list
3200  */
3201 void amdgpu_vm_fini(struct amdgpu_device *adev, struct amdgpu_vm *vm)
3202 {
3203         struct amdgpu_bo_va_mapping *mapping, *tmp;
3204         bool prt_fini_needed = !!adev->gmc.gmc_funcs->set_prt;
3205         struct amdgpu_bo *root;
3206         u64 fault;
3207         int i, r;
3208
3209         amdgpu_amdkfd_gpuvm_destroy_cb(adev, vm);
3210
3211         /* Clear pending page faults from IH when the VM is destroyed */
3212         while (kfifo_get(&vm->faults, &fault))
3213                 amdgpu_vm_clear_fault(vm->fault_hash, fault);
3214
3215         if (vm->pasid) {
3216                 unsigned long flags;
3217
3218                 spin_lock_irqsave(&adev->vm_manager.pasid_lock, flags);
3219                 idr_remove(&adev->vm_manager.pasid_idr, vm->pasid);
3220                 spin_unlock_irqrestore(&adev->vm_manager.pasid_lock, flags);
3221         }
3222
3223         kfree(vm->fault_hash);
3224         vm->fault_hash = NULL;
3225
3226         drm_sched_entity_destroy(&vm->entity);
3227
3228         if (!RB_EMPTY_ROOT(&vm->va.rb_root)) {
3229                 dev_err(adev->dev, "still active bo inside vm\n");
3230         }
3231         rbtree_postorder_for_each_entry_safe(mapping, tmp,
3232                                              &vm->va.rb_root, rb) {
3233                 /* Don't remove the mapping here, we don't want to trigger a
3234                  * rebalance and the tree is about to be destroyed anyway.
3235                  */
3236                 list_del(&mapping->list);
3237                 kfree(mapping);
3238         }
3239         list_for_each_entry_safe(mapping, tmp, &vm->freed, list) {
3240                 if (mapping->flags & AMDGPU_PTE_PRT && prt_fini_needed) {
3241                         amdgpu_vm_prt_fini(adev, vm);
3242                         prt_fini_needed = false;
3243                 }
3244
3245                 list_del(&mapping->list);
3246                 amdgpu_vm_free_mapping(adev, vm, mapping, NULL);
3247         }
3248
3249         root = amdgpu_bo_ref(vm->root.base.bo);
3250         r = amdgpu_bo_reserve(root, true);
3251         if (r) {
3252                 dev_err(adev->dev, "Leaking page tables because BO reservation failed\n");
3253         } else {
3254                 amdgpu_vm_free_pts(adev, vm);
3255                 amdgpu_bo_unreserve(root);
3256         }
3257         amdgpu_bo_unref(&root);
3258         dma_fence_put(vm->last_update);
3259         for (i = 0; i < AMDGPU_MAX_VMHUBS; i++)
3260                 amdgpu_vmid_free_reserved(adev, vm, i);
3261 }
3262
3263 /**
3264  * amdgpu_vm_manager_init - init the VM manager
3265  *
3266  * @adev: amdgpu_device pointer
3267  *
3268  * Initialize the VM manager structures
3269  */
3270 void amdgpu_vm_manager_init(struct amdgpu_device *adev)
3271 {
3272         unsigned i;
3273
3274         amdgpu_vmid_mgr_init(adev);
3275
3276         adev->vm_manager.fence_context =
3277                 dma_fence_context_alloc(AMDGPU_MAX_RINGS);
3278         for (i = 0; i < AMDGPU_MAX_RINGS; ++i)
3279                 adev->vm_manager.seqno[i] = 0;
3280
3281         spin_lock_init(&adev->vm_manager.prt_lock);
3282         atomic_set(&adev->vm_manager.num_prt_users, 0);
3283
3284         /* If not overridden by the user, by default, only in large BAR systems
3285          * Compute VM tables will be updated by CPU
3286          */
3287 #ifdef CONFIG_X86_64
3288         if (amdgpu_vm_update_mode == -1) {
3289                 if (amdgpu_gmc_vram_full_visible(&adev->gmc))
3290                         adev->vm_manager.vm_update_mode =
3291                                 AMDGPU_VM_USE_CPU_FOR_COMPUTE;
3292                 else
3293                         adev->vm_manager.vm_update_mode = 0;
3294         } else
3295                 adev->vm_manager.vm_update_mode = amdgpu_vm_update_mode;
3296 #else
3297         adev->vm_manager.vm_update_mode = 0;
3298 #endif
3299
3300         idr_init(&adev->vm_manager.pasid_idr);
3301         spin_lock_init(&adev->vm_manager.pasid_lock);
3302 }
3303
3304 /**
3305  * amdgpu_vm_manager_fini - cleanup VM manager
3306  *
3307  * @adev: amdgpu_device pointer
3308  *
3309  * Cleanup the VM manager and free resources.
3310  */
3311 void amdgpu_vm_manager_fini(struct amdgpu_device *adev)
3312 {
3313         WARN_ON(!idr_is_empty(&adev->vm_manager.pasid_idr));
3314         idr_destroy(&adev->vm_manager.pasid_idr);
3315
3316         amdgpu_vmid_mgr_fini(adev);
3317 }
3318
3319 /**
3320  * amdgpu_vm_ioctl - Manages VMID reservation for vm hubs.
3321  *
3322  * @dev: drm device pointer
3323  * @data: drm_amdgpu_vm
3324  * @filp: drm file pointer
3325  *
3326  * Returns:
3327  * 0 for success, -errno for errors.
3328  */
3329 int amdgpu_vm_ioctl(struct drm_device *dev, void *data, struct drm_file *filp)
3330 {
3331         union drm_amdgpu_vm *args = data;
3332         struct amdgpu_device *adev = dev->dev_private;
3333         struct amdgpu_fpriv *fpriv = filp->driver_priv;
3334         int r;
3335
3336         switch (args->in.op) {
3337         case AMDGPU_VM_OP_RESERVE_VMID:
3338                 /* current, we only have requirement to reserve vmid from gfxhub */
3339                 r = amdgpu_vmid_alloc_reserved(adev, &fpriv->vm, AMDGPU_GFXHUB);
3340                 if (r)
3341                         return r;
3342                 break;
3343         case AMDGPU_VM_OP_UNRESERVE_VMID:
3344                 amdgpu_vmid_free_reserved(adev, &fpriv->vm, AMDGPU_GFXHUB);
3345                 break;
3346         default:
3347                 return -EINVAL;
3348         }
3349
3350         return 0;
3351 }
3352
3353 /**
3354  * amdgpu_vm_get_task_info - Extracts task info for a PASID.
3355  *
3356  * @adev: drm device pointer
3357  * @pasid: PASID identifier for VM
3358  * @task_info: task_info to fill.
3359  */
3360 void amdgpu_vm_get_task_info(struct amdgpu_device *adev, unsigned int pasid,
3361                          struct amdgpu_task_info *task_info)
3362 {
3363         struct amdgpu_vm *vm;
3364
3365         spin_lock(&adev->vm_manager.pasid_lock);
3366
3367         vm = idr_find(&adev->vm_manager.pasid_idr, pasid);
3368         if (vm)
3369                 *task_info = vm->task_info;
3370
3371         spin_unlock(&adev->vm_manager.pasid_lock);
3372 }
3373
3374 /**
3375  * amdgpu_vm_set_task_info - Sets VMs task info.
3376  *
3377  * @vm: vm for which to set the info
3378  */
3379 void amdgpu_vm_set_task_info(struct amdgpu_vm *vm)
3380 {
3381         if (!vm->task_info.pid) {
3382                 vm->task_info.pid = current->pid;
3383                 get_task_comm(vm->task_info.task_name, current);
3384
3385                 if (current->group_leader->mm == current->mm) {
3386                         vm->task_info.tgid = current->group_leader->pid;
3387                         get_task_comm(vm->task_info.process_name, current->group_leader);
3388                 }
3389         }
3390 }
3391
3392 /**
3393  * amdgpu_vm_add_fault - Add a page fault record to fault hash table
3394  *
3395  * @fault_hash: fault hash table
3396  * @key: 64-bit encoding of PASID and address
3397  *
3398  * This should be called when a retry page fault interrupt is
3399  * received. If this is a new page fault, it will be added to a hash
3400  * table. The return value indicates whether this is a new fault, or
3401  * a fault that was already known and is already being handled.
3402  *
3403  * If there are too many pending page faults, this will fail. Retry
3404  * interrupts should be ignored in this case until there is enough
3405  * free space.
3406  *
3407  * Returns 0 if the fault was added, 1 if the fault was already known,
3408  * -ENOSPC if there are too many pending faults.
3409  */
3410 int amdgpu_vm_add_fault(struct amdgpu_retryfault_hashtable *fault_hash, u64 key)
3411 {
3412         unsigned long flags;
3413         int r = -ENOSPC;
3414
3415         if (WARN_ON_ONCE(!fault_hash))
3416                 /* Should be allocated in amdgpu_vm_init
3417                  */
3418                 return r;
3419
3420         spin_lock_irqsave(&fault_hash->lock, flags);
3421
3422         /* Only let the hash table fill up to 50% for best performance */
3423         if (fault_hash->count >= (1 << (AMDGPU_PAGEFAULT_HASH_BITS-1)))
3424                 goto unlock_out;
3425
3426         r = chash_table_copy_in(&fault_hash->hash, key, NULL);
3427         if (!r)
3428                 fault_hash->count++;
3429
3430         /* chash_table_copy_in should never fail unless we're losing count */
3431         WARN_ON_ONCE(r < 0);
3432
3433 unlock_out:
3434         spin_unlock_irqrestore(&fault_hash->lock, flags);
3435         return r;
3436 }
3437
3438 /**
3439  * amdgpu_vm_clear_fault - Remove a page fault record
3440  *
3441  * @fault_hash: fault hash table
3442  * @key: 64-bit encoding of PASID and address
3443  *
3444  * This should be called when a page fault has been handled. Any
3445  * future interrupt with this key will be processed as a new
3446  * page fault.
3447  */
3448 void amdgpu_vm_clear_fault(struct amdgpu_retryfault_hashtable *fault_hash, u64 key)
3449 {
3450         unsigned long flags;
3451         int r;
3452
3453         if (!fault_hash)
3454                 return;
3455
3456         spin_lock_irqsave(&fault_hash->lock, flags);
3457
3458         r = chash_table_remove(&fault_hash->hash, key, NULL);
3459         if (!WARN_ON_ONCE(r < 0)) {
3460                 fault_hash->count--;
3461                 WARN_ON_ONCE(fault_hash->count < 0);
3462         }
3463
3464         spin_unlock_irqrestore(&fault_hash->lock, flags);
3465 }