drivers/gpu/drm/i915/i915_gem_internal.c

   1 /*
   2  * Copyright © 2014-2016 Intel Corporation
   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
  20  * FROM, OUT OF OR IN CONNECTION WITH THE SOFTWARE OR THE USE OR OTHER DEALINGS
  21  * IN THE SOFTWARE.
  22  *
  23  */
  24
  25 #include <drm/drmP.h>
  26 #include <drm/i915_drm.h>
  27 #include "i915_drv.h"
  28
  29 #define QUIET (__GFP_NORETRY | __GFP_NOWARN)
  30
  31 /* convert swiotlb segment size into sensible units (pages)! */
  32 #define IO_TLB_SEGPAGES (IO_TLB_SEGSIZE << IO_TLB_SHIFT >> PAGE_SHIFT)
  33
  34 static void internal_free_pages(struct sg_table *st)
  35 {
  36         struct scatterlist *sg;
  37
  38         for (sg = st->sgl; sg; sg = __sg_next(sg)) {
  39                 if (sg_page(sg))
  40                         __free_pages(sg_page(sg), get_order(sg->length));
  41         }
  42
  43         sg_free_table(st);
  44         kfree(st);
  45 }
  46
  47 static int i915_gem_object_get_pages_internal(struct drm_i915_gem_object *obj)
  48 {
  49         struct drm_i915_private *i915 = to_i915(obj->base.dev);
  50         struct sg_table *st;
  51         struct scatterlist *sg;
  52         unsigned int npages;
  53         int max_order;
  54         gfp_t gfp;
  55
  56         max_order = MAX_ORDER;
  57 #ifdef CONFIG_SWIOTLB
  58         if (swiotlb_nr_tbl()) {
  59                 unsigned int max_segment;
  60
  61                 max_segment = swiotlb_max_segment();
  62                 if (max_segment) {
  63                         max_segment = max_t(unsigned int, max_segment,
  64                                             PAGE_SIZE) >> PAGE_SHIFT;
  65                         max_order = min(max_order, ilog2(max_segment));
  66                 }
  67         }
  68 #endif
  69
  70         gfp = GFP_KERNEL | __GFP_HIGHMEM | __GFP_RECLAIMABLE;
  71         if (IS_I965GM(i915) || IS_I965G(i915)) {
  72                 /* 965gm cannot relocate objects above 4GiB. */
  73                 gfp &= ~__GFP_HIGHMEM;
  74                 gfp |= __GFP_DMA32;
  75         }
  76
  77 create_st:
  78         st = kmalloc(sizeof(*st), GFP_KERNEL);
  79         if (!st)
  80                 return -ENOMEM;
  81
  82         npages = obj->base.size / PAGE_SIZE;
  83         if (sg_alloc_table(st, npages, GFP_KERNEL)) {
  84                 kfree(st);
  85                 return -ENOMEM;
  86         }
  87
  88         sg = st->sgl;
  89         st->nents = 0;
  90
  91         do {
  92                 int order = min(fls(npages) - 1, max_order);
  93                 struct page *page;
  94
  95                 do {
  96                         page = alloc_pages(gfp | (order ? QUIET : 0), order);
  97                         if (page)
  98                                 break;
  99                         if (!order--)
 100                                 goto err;
 101
 102                         /* Limit subsequent allocations as well */
 103                         max_order = order;
 104                 } while (1);
 105
 106                 sg_set_page(sg, page, PAGE_SIZE << order, 0);
 107                 st->nents++;
 108
 109                 npages -= 1 << order;
 110                 if (!npages) {
 111                         sg_mark_end(sg);
 112                         break;
 113                 }
 114
 115                 sg = __sg_next(sg);
 116         } while (1);
 117
 118         if (i915_gem_gtt_prepare_pages(obj, st)) {
 119                 /* Failed to dma-map try again with single page sg segments */
 120                 if (get_order(st->sgl->length)) {
 121                         internal_free_pages(st);
 122                         max_order = 0;
 123                         goto create_st;
 124                 }
 125                 goto err;
 126         }
 127
 128         /* Mark the pages as dontneed whilst they are still pinned. As soon
 129          * as they are unpinned they are allowed to be reaped by the shrinker,
 130          * and the caller is expected to repopulate - the contents of this
 131          * object are only valid whilst active and pinned.
 132          */
 133         obj->mm.madv = I915_MADV_DONTNEED;
 134
 135         __i915_gem_object_set_pages(obj, st);
 136
 137         return 0;
 138
 139 err:
 140         sg_set_page(sg, NULL, 0, 0);
 141         sg_mark_end(sg);
 142         internal_free_pages(st);
 143
 144         return -ENOMEM;
 145 }
 146
 147 static void i915_gem_object_put_pages_internal(struct drm_i915_gem_object *obj,
 148                                                struct sg_table *pages)
 149 {
 150         i915_gem_gtt_finish_pages(obj, pages);
 151         internal_free_pages(pages);
 152
 153         obj->mm.dirty = false;
 154         obj->mm.madv = I915_MADV_WILLNEED;
 155 }
 156
 157 static const struct drm_i915_gem_object_ops i915_gem_object_internal_ops = {
 158         .flags = I915_GEM_OBJECT_HAS_STRUCT_PAGE |
 159                  I915_GEM_OBJECT_IS_SHRINKABLE,
 160         .get_pages = i915_gem_object_get_pages_internal,
 161         .put_pages = i915_gem_object_put_pages_internal,
 162 };
 163
 164 /**
 165  * Creates a new object that wraps some internal memory for private use.
 166  * This object is not backed by swappable storage, and as such its contents
 167  * are volatile and only valid whilst pinned. If the object is reaped by the
 168  * shrinker, its pages and data will be discarded. Equally, it is not a full
 169  * GEM object and so not valid for access from userspace. This makes it useful
 170  * for hardware interfaces like ringbuffers (which are pinned from the time
 171  * the request is written to the time the hardware stops accessing it), but
 172  * not for contexts (which need to be preserved when not active for later
 173  * reuse). Note that it is not cleared upon allocation.
 174  */
 175 struct drm_i915_gem_object *
 176 i915_gem_object_create_internal(struct drm_i915_private *i915,
 177                                 phys_addr_t size)
 178 {
 179         struct drm_i915_gem_object *obj;
 180         unsigned int cache_level;
 181
 182         GEM_BUG_ON(!size);
 183         GEM_BUG_ON(!IS_ALIGNED(size, PAGE_SIZE));
 184
 185         if (overflows_type(size, obj->base.size))
 186                 return ERR_PTR(-E2BIG);
 187
 188         obj = i915_gem_object_alloc(i915);
 189         if (!obj)
 190                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
 191
 192         drm_gem_private_object_init(&i915->drm, &obj->base, size);
 193         i915_gem_object_init(obj, &i915_gem_object_internal_ops);
 194
 195         obj->base.read_domains = I915_GEM_DOMAIN_CPU;
 196         obj->base.write_domain = I915_GEM_DOMAIN_CPU;
 197
 198         cache_level = HAS_LLC(i915) ? I915_CACHE_LLC : I915_CACHE_NONE;
 199         i915_gem_object_set_cache_coherency(obj, cache_level);
 200
 201         return obj;
 202 }