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

   1 /*
   2  * Copyright 2016 Advanced Micro Devices, Inc.
   3  *
   4  * Permission is hereby granted, free of charge, to any person obtaining a
   5  * copy of this software and associated documentation files (the "Software"),
   6  * to deal in the Software without restriction, including without limitation
   7  * the rights to use, copy, modify, merge, publish, distribute, sublicense,
   8  * and/or sell copies of the Software, and to permit persons to whom the
   9  * Software is furnished to do so, subject to the following conditions:
  10  *
  11  * The above copyright notice and this permission notice shall be included in
  12  * all copies or substantial portions of the Software.
  13  *
  14  * THE SOFTWARE IS PROVIDED "AS IS", WITHOUT WARRANTY OF ANY KIND, EXPRESS OR
  15  * IMPLIED, INCLUDING BUT NOT LIMITED TO THE WARRANTIES OF MERCHANTABILITY,
  16  * FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE AND NONINFRINGEMENT.  IN NO EVENT SHALL
  17  * THE COPYRIGHT HOLDER(S) OR AUTHOR(S) BE LIABLE FOR ANY CLAIM, DAMAGES OR
  18  * OTHER LIABILITY, WHETHER IN AN ACTION OF CONTRACT, TORT OR OTHERWISE,
  19  * ARISING FROM, OUT OF OR IN CONNECTION WITH THE SOFTWARE OR THE USE OR
  20  * OTHER DEALINGS IN THE SOFTWARE.
  21  *
  22  * Authors: Christian König
  23  */
  24
  25 #include <drm/drmP.h>
  26 #include "amdgpu.h"
  27
  28 struct amdgpu_vram_mgr {
  29         struct drm_mm mm;
  30         spinlock_t lock;
  31         atomic64_t usage;
  32         atomic64_t vis_usage;
  33 };
  34
  35 /**
  36  * amdgpu_vram_mgr_init - init VRAM manager and DRM MM
  37  *
  38  * @man: TTM memory type manager
  39  * @p_size: maximum size of VRAM
  40  *
  41  * Allocate and initialize the VRAM manager.
  42  */
  43 static int amdgpu_vram_mgr_init(struct ttm_mem_type_manager *man,
  44                                 unsigned long p_size)
  45 {
  46         struct amdgpu_vram_mgr *mgr;
  47
  48         mgr = kzalloc(sizeof(*mgr), GFP_KERNEL);
  49         if (!mgr)
  50                 return -ENOMEM;
  51
  52         drm_mm_init(&mgr->mm, 0, p_size);
  53         spin_lock_init(&mgr->lock);
  54         man->priv = mgr;
  55         return 0;
  56 }
  57
  58 /**
  59  * amdgpu_vram_mgr_fini - free and destroy VRAM manager
  60  *
  61  * @man: TTM memory type manager
  62  *
  63  * Destroy and free the VRAM manager, returns -EBUSY if ranges are still
  64  * allocated inside it.
  65  */
  66 static int amdgpu_vram_mgr_fini(struct ttm_mem_type_manager *man)
  67 {
  68         struct amdgpu_vram_mgr *mgr = man->priv;
  69
  70         spin_lock(&mgr->lock);
  71         drm_mm_takedown(&mgr->mm);
  72         spin_unlock(&mgr->lock);
  73         kfree(mgr);
  74         man->priv = NULL;
  75         return 0;
  76 }
  77
  78 /**
  79  * amdgpu_vram_mgr_vis_size - Calculate visible node size
  80  *
  81  * @adev: amdgpu device structure
  82  * @node: MM node structure
  83  *
  84  * Calculate how many bytes of the MM node are inside visible VRAM
  85  */
  86 static u64 amdgpu_vram_mgr_vis_size(struct amdgpu_device *adev,
  87                                     struct drm_mm_node *node)
  88 {
  89         uint64_t start = node->start << PAGE_SHIFT;
  90         uint64_t end = (node->size + node->start) << PAGE_SHIFT;
  91
  92         if (start >= adev->gmc.visible_vram_size)
  93                 return 0;
  94
  95         return (end > adev->gmc.visible_vram_size ?
  96                 adev->gmc.visible_vram_size : end) - start;
  97 }
  98
  99 /**
 100  * amdgpu_vram_mgr_new - allocate new ranges
 101  *
 102  * @man: TTM memory type manager
 103  * @tbo: TTM BO we need this range for
 104  * @place: placement flags and restrictions
 105  * @mem: the resulting mem object
 106  *
 107  * Allocate VRAM for the given BO.
 108  */
 109 static int amdgpu_vram_mgr_new(struct ttm_mem_type_manager *man,
 110                                struct ttm_buffer_object *tbo,
 111                                const struct ttm_place *place,
 112                                struct ttm_mem_reg *mem)
 113 {
 114         struct amdgpu_device *adev = amdgpu_ttm_adev(man->bdev);
 115         struct amdgpu_vram_mgr *mgr = man->priv;
 116         struct drm_mm *mm = &mgr->mm;
 117         struct drm_mm_node *nodes;
 118         enum drm_mm_insert_mode mode;
 119         unsigned long lpfn, num_nodes, pages_per_node, pages_left;
 120         uint64_t usage = 0, vis_usage = 0;
 121         unsigned i;
 122         int r;
 123
 124         lpfn = place->lpfn;
 125         if (!lpfn)
 126                 lpfn = man->size;
 127
 128         if (place->flags & TTM_PL_FLAG_CONTIGUOUS ||
 129             amdgpu_vram_page_split == -1) {
 130                 pages_per_node = ~0ul;
 131                 num_nodes = 1;
 132         } else {
 133                 pages_per_node = max((uint32_t)amdgpu_vram_page_split,
 134                                      mem->page_alignment);
 135                 num_nodes = DIV_ROUND_UP(mem->num_pages, pages_per_node);
 136         }
 137
 138         nodes = kcalloc(num_nodes, sizeof(*nodes), GFP_KERNEL);
 139         if (!nodes)
 140                 return -ENOMEM;
 141
 142         mode = DRM_MM_INSERT_BEST;
 143         if (place->flags & TTM_PL_FLAG_TOPDOWN)
 144                 mode = DRM_MM_INSERT_HIGH;
 145
 146         mem->start = 0;
 147         pages_left = mem->num_pages;
 148
 149         spin_lock(&mgr->lock);
 150         for (i = 0; i < num_nodes; ++i) {
 151                 unsigned long pages = min(pages_left, pages_per_node);
 152                 uint32_t alignment = mem->page_alignment;
 153                 unsigned long start;
 154
 155                 if (pages == pages_per_node)
 156                         alignment = pages_per_node;
 157
 158                 r = drm_mm_insert_node_in_range(mm, &nodes[i],
 159                                                 pages, alignment, 0,
 160                                                 place->fpfn, lpfn,
 161                                                 mode);
 162                 if (unlikely(r))
 163                         goto error;
 164
 165                 usage += nodes[i].size << PAGE_SHIFT;
 166                 vis_usage += amdgpu_vram_mgr_vis_size(adev, &nodes[i]);
 167
 168                 /* Calculate a virtual BO start address to easily check if
 169                  * everything is CPU accessible.
 170                  */
 171                 start = nodes[i].start + nodes[i].size;
 172                 if (start > mem->num_pages)
 173                         start -= mem->num_pages;
 174                 else
 175                         start = 0;
 176                 mem->start = max(mem->start, start);
 177                 pages_left -= pages;
 178         }
 179         spin_unlock(&mgr->lock);
 180
 181         atomic64_add(usage, &mgr->usage);
 182         atomic64_add(vis_usage, &mgr->vis_usage);
 183
 184         mem->mm_node = nodes;
 185
 186         return 0;
 187
 188 error:
 189         while (i--)
 190                 drm_mm_remove_node(&nodes[i]);
 191         spin_unlock(&mgr->lock);
 192
 193         kfree(nodes);
 194         return r == -ENOSPC ? 0 : r;
 195 }
 196
 197 /**
 198  * amdgpu_vram_mgr_del - free ranges
 199  *
 200  * @man: TTM memory type manager
 201  * @tbo: TTM BO we need this range for
 202  * @place: placement flags and restrictions
 203  * @mem: TTM memory object
 204  *
 205  * Free the allocated VRAM again.
 206  */
 207 static void amdgpu_vram_mgr_del(struct ttm_mem_type_manager *man,
 208                                 struct ttm_mem_reg *mem)
 209 {
 210         struct amdgpu_device *adev = amdgpu_ttm_adev(man->bdev);
 211         struct amdgpu_vram_mgr *mgr = man->priv;
 212         struct drm_mm_node *nodes = mem->mm_node;
 213         uint64_t usage = 0, vis_usage = 0;
 214         unsigned pages = mem->num_pages;
 215
 216         if (!mem->mm_node)
 217                 return;
 218
 219         spin_lock(&mgr->lock);
 220         while (pages) {
 221                 pages -= nodes->size;
 222                 drm_mm_remove_node(nodes);
 223                 usage += nodes->size << PAGE_SHIFT;
 224                 vis_usage += amdgpu_vram_mgr_vis_size(adev, nodes);
 225                 ++nodes;
 226         }
 227         spin_unlock(&mgr->lock);
 228
 229         atomic64_sub(usage, &mgr->usage);
 230         atomic64_sub(vis_usage, &mgr->vis_usage);
 231
 232         kfree(mem->mm_node);
 233         mem->mm_node = NULL;
 234 }
 235
 236 /**
 237  * amdgpu_vram_mgr_usage - how many bytes are used in this domain
 238  *
 239  * @man: TTM memory type manager
 240  *
 241  * Returns how many bytes are used in this domain.
 242  */
 243 uint64_t amdgpu_vram_mgr_usage(struct ttm_mem_type_manager *man)
 244 {
 245         struct amdgpu_vram_mgr *mgr = man->priv;
 246
 247         return atomic64_read(&mgr->usage);
 248 }
 249
 250 /**
 251  * amdgpu_vram_mgr_vis_usage - how many bytes are used in the visible part
 252  *
 253  * @man: TTM memory type manager
 254  *
 255  * Returns how many bytes are used in the visible part of VRAM
 256  */
 257 uint64_t amdgpu_vram_mgr_vis_usage(struct ttm_mem_type_manager *man)
 258 {
 259         struct amdgpu_vram_mgr *mgr = man->priv;
 260
 261         return atomic64_read(&mgr->vis_usage);
 262 }
 263
 264 /**
 265  * amdgpu_vram_mgr_debug - dump VRAM table
 266  *
 267  * @man: TTM memory type manager
 268  * @printer: DRM printer to use
 269  *
 270  * Dump the table content using printk.
 271  */
 272 static void amdgpu_vram_mgr_debug(struct ttm_mem_type_manager *man,
 273                                   struct drm_printer *printer)
 274 {
 275         struct amdgpu_vram_mgr *mgr = man->priv;
 276
 277         spin_lock(&mgr->lock);
 278         drm_mm_print(&mgr->mm, printer);
 279         spin_unlock(&mgr->lock);
 280
 281         drm_printf(printer, "man size:%llu pages, ram usage:%lluMB, vis usage:%lluMB\n",
 282                    man->size, amdgpu_vram_mgr_usage(man) >> 20,
 283                    amdgpu_vram_mgr_vis_usage(man) >> 20);
 284 }
 285
 286 const struct ttm_mem_type_manager_func amdgpu_vram_mgr_func = {
 287         .init           = amdgpu_vram_mgr_init,
 288         .takedown       = amdgpu_vram_mgr_fini,
 289         .get_node       = amdgpu_vram_mgr_new,
 290         .put_node       = amdgpu_vram_mgr_del,
 291         .debug          = amdgpu_vram_mgr_debug
 292 };