drm/i915/gvt: vGPU display virtualization
[sfrench/cifs-2.6.git] / drivers / gpu / drm / i915 / gvt / gvt.c
1 /*
2  * Copyright(c) 2011-2016 Intel Corporation. All rights reserved.
3  *
4  * Permission is hereby granted, free of charge, to any person obtaining a
5  * copy of this software and associated documentation files (the "Software"),
6  * to deal in the Software without restriction, including without limitation
7  * the rights to use, copy, modify, merge, publish, distribute, sublicense,
8  * and/or sell copies of the Software, and to permit persons to whom the
9  * Software is furnished to do so, subject to the following conditions:
10  *
11  * The above copyright notice and this permission notice (including the next
12  * paragraph) shall be included in all copies or substantial portions of the
13  * Software.
14  *
15  * THE SOFTWARE IS PROVIDED "AS IS", WITHOUT WARRANTY OF ANY KIND, EXPRESS OR
16  * IMPLIED, INCLUDING BUT NOT LIMITED TO THE WARRANTIES OF MERCHANTABILITY,
17  * FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE AND NONINFRINGEMENT.  IN NO EVENT SHALL
18  * THE AUTHORS OR COPYRIGHT HOLDERS BE LIABLE FOR ANY CLAIM, DAMAGES OR OTHER
19  * LIABILITY, WHETHER IN AN ACTION OF CONTRACT, TORT OR OTHERWISE, ARISING FROM,
20  * OUT OF OR IN CONNECTION WITH THE SOFTWARE OR THE USE OR OTHER DEALINGS IN THE
21  * SOFTWARE.
22  *
23  * Authors:
24  *    Kevin Tian <kevin.tian@intel.com>
25  *    Eddie Dong <eddie.dong@intel.com>
26  *
27  * Contributors:
28  *    Niu Bing <bing.niu@intel.com>
29  *    Zhi Wang <zhi.a.wang@intel.com>
30  *
31  */
32
33 #include <linux/types.h>
34 #include <xen/xen.h>
35 #include <linux/kthread.h>
36
37 #include "i915_drv.h"
38
39 struct intel_gvt_host intel_gvt_host;
40
41 static const char * const supported_hypervisors[] = {
42         [INTEL_GVT_HYPERVISOR_XEN] = "XEN",
43         [INTEL_GVT_HYPERVISOR_KVM] = "KVM",
44 };
45
46 struct intel_gvt_io_emulation_ops intel_gvt_io_emulation_ops = {
47         .emulate_cfg_read = intel_vgpu_emulate_cfg_read,
48         .emulate_cfg_write = intel_vgpu_emulate_cfg_write,
49         .emulate_mmio_read = intel_vgpu_emulate_mmio_read,
50         .emulate_mmio_write = intel_vgpu_emulate_mmio_write,
51 };
52
53 /**
54  * intel_gvt_init_host - Load MPT modules and detect if we're running in host
55  * @gvt: intel gvt device
56  *
57  * This function is called at the driver loading stage. If failed to find a
58  * loadable MPT module or detect currently we're running in a VM, then GVT-g
59  * will be disabled
60  *
61  * Returns:
62  * Zero on success, negative error code if failed.
63  *
64  */
65 int intel_gvt_init_host(void)
66 {
67         if (intel_gvt_host.initialized)
68                 return 0;
69
70         /* Xen DOM U */
71         if (xen_domain() && !xen_initial_domain())
72                 return -ENODEV;
73
74         /* Try to load MPT modules for hypervisors */
75         if (xen_initial_domain()) {
76                 /* In Xen dom0 */
77                 intel_gvt_host.mpt = try_then_request_module(
78                                 symbol_get(xengt_mpt), "xengt");
79                 intel_gvt_host.hypervisor_type = INTEL_GVT_HYPERVISOR_XEN;
80         } else {
81                 /* not in Xen. Try KVMGT */
82                 intel_gvt_host.mpt = try_then_request_module(
83                                 symbol_get(kvmgt_mpt), "kvm");
84                 intel_gvt_host.hypervisor_type = INTEL_GVT_HYPERVISOR_KVM;
85         }
86
87         /* Fail to load MPT modules - bail out */
88         if (!intel_gvt_host.mpt)
89                 return -EINVAL;
90
91         /* Try to detect if we're running in host instead of VM. */
92         if (!intel_gvt_hypervisor_detect_host())
93                 return -ENODEV;
94
95         gvt_dbg_core("Running with hypervisor %s in host mode\n",
96                         supported_hypervisors[intel_gvt_host.hypervisor_type]);
97
98         intel_gvt_host.initialized = true;
99         return 0;
100 }
101
102 static void init_device_info(struct intel_gvt *gvt)
103 {
104         struct intel_gvt_device_info *info = &gvt->device_info;
105
106         if (IS_BROADWELL(gvt->dev_priv) || IS_SKYLAKE(gvt->dev_priv)) {
107                 info->max_support_vgpus = 8;
108                 info->cfg_space_size = 256;
109                 info->mmio_size = 2 * 1024 * 1024;
110                 info->mmio_bar = 0;
111                 info->msi_cap_offset = IS_SKYLAKE(gvt->dev_priv) ? 0xac : 0x90;
112                 info->gtt_start_offset = 8 * 1024 * 1024;
113                 info->gtt_entry_size = 8;
114                 info->gtt_entry_size_shift = 3;
115         }
116 }
117
118 static int gvt_service_thread(void *data)
119 {
120         struct intel_gvt *gvt = (struct intel_gvt *)data;
121         int ret;
122
123         gvt_dbg_core("service thread start\n");
124
125         while (!kthread_should_stop()) {
126                 ret = wait_event_interruptible(gvt->service_thread_wq,
127                                 kthread_should_stop() || gvt->service_request);
128
129                 if (kthread_should_stop())
130                         break;
131
132                 if (WARN_ONCE(ret, "service thread is waken up by signal.\n"))
133                         continue;
134
135                 if (test_and_clear_bit(INTEL_GVT_REQUEST_EMULATE_VBLANK,
136                                         (void *)&gvt->service_request)) {
137                         mutex_lock(&gvt->lock);
138                         intel_gvt_emulate_vblank(gvt);
139                         mutex_unlock(&gvt->lock);
140                 }
141         }
142
143         return 0;
144 }
145
146 static void clean_service_thread(struct intel_gvt *gvt)
147 {
148         kthread_stop(gvt->service_thread);
149 }
150
151 static int init_service_thread(struct intel_gvt *gvt)
152 {
153         init_waitqueue_head(&gvt->service_thread_wq);
154
155         gvt->service_thread = kthread_run(gvt_service_thread,
156                         gvt, "gvt_service_thread");
157         if (IS_ERR(gvt->service_thread)) {
158                 gvt_err("fail to start service thread.\n");
159                 return PTR_ERR(gvt->service_thread);
160         }
161         return 0;
162 }
163
164 /**
165  * intel_gvt_clean_device - clean a GVT device
166  * @gvt: intel gvt device
167  *
168  * This function is called at the driver unloading stage, to free the
169  * resources owned by a GVT device.
170  *
171  */
172 void intel_gvt_clean_device(struct drm_i915_private *dev_priv)
173 {
174         struct intel_gvt *gvt = &dev_priv->gvt;
175
176         if (WARN_ON(!gvt->initialized))
177                 return;
178
179         clean_service_thread(gvt);
180         intel_gvt_clean_opregion(gvt);
181         intel_gvt_clean_gtt(gvt);
182         intel_gvt_clean_irq(gvt);
183         intel_gvt_clean_mmio_info(gvt);
184         intel_gvt_free_firmware(gvt);
185
186         gvt->initialized = false;
187 }
188
189 /**
190  * intel_gvt_init_device - initialize a GVT device
191  * @dev_priv: drm i915 private data
192  *
193  * This function is called at the initialization stage, to initialize
194  * necessary GVT components.
195  *
196  * Returns:
197  * Zero on success, negative error code if failed.
198  *
199  */
200 int intel_gvt_init_device(struct drm_i915_private *dev_priv)
201 {
202         struct intel_gvt *gvt = &dev_priv->gvt;
203         int ret;
204
205         /*
206          * Cannot initialize GVT device without intel_gvt_host gets
207          * initialized first.
208          */
209         if (WARN_ON(!intel_gvt_host.initialized))
210                 return -EINVAL;
211
212         if (WARN_ON(gvt->initialized))
213                 return -EEXIST;
214
215         gvt_dbg_core("init gvt device\n");
216
217         mutex_init(&gvt->lock);
218         gvt->dev_priv = dev_priv;
219
220         init_device_info(gvt);
221
222         ret = intel_gvt_setup_mmio_info(gvt);
223         if (ret)
224                 return ret;
225
226         ret = intel_gvt_load_firmware(gvt);
227         if (ret)
228                 goto out_clean_mmio_info;
229
230         ret = intel_gvt_init_irq(gvt);
231         if (ret)
232                 goto out_free_firmware;
233
234         ret = intel_gvt_init_gtt(gvt);
235         if (ret)
236                 goto out_clean_irq;
237
238         ret = intel_gvt_init_opregion(gvt);
239         if (ret)
240                 goto out_clean_gtt;
241
242         ret = init_service_thread(gvt);
243         if (ret)
244                 goto out_clean_opregion;
245
246         gvt_dbg_core("gvt device creation is done\n");
247         gvt->initialized = true;
248         return 0;
249
250 out_clean_opregion:
251         intel_gvt_clean_opregion(gvt);
252 out_clean_gtt:
253         intel_gvt_clean_gtt(gvt);
254 out_clean_irq:
255         intel_gvt_clean_irq(gvt);
256 out_free_firmware:
257         intel_gvt_free_firmware(gvt);
258 out_clean_mmio_info:
259         intel_gvt_clean_mmio_info(gvt);
260         return ret;
261 }