Quelle  intel_ggtt.c   Sprache: C

// SPDX-License-Identifier: MIT
/*
 * Copyright © 2020 Intel Corporation
 */

#include <asm/set_memory.h>
#include <asm/smp.h>
#include <linux/types.h>
#include <linux/stop_machine.h>

#include <drm/drm_managed.h>
#include <drm/intel/i915_drm.h>
#include <drm/intel/intel-gtt.h>

#include "gem/i915_gem_lmem.h"

#include "intel_context.h"
#include "intel_ggtt_gmch.h"
#include "intel_gpu_commands.h"
#include "intel_gt.h"
#include "intel_gt_regs.h"
#include "intel_pci_config.h"
#include "intel_ring.h"
#include "i915_drv.h"
#include "i915_pci.h"
#include "i915_reg.h"
#include "i915_request.h"
#include "i915_scatterlist.h"
#include "i915_utils.h"
#include "i915_vgpu.h"

#include "intel_gtt.h"
#include "gen8_ppgtt.h"
#include "intel_engine_pm.h"

static void i915_ggtt_color_adjust(const struct drm_mm_node *node,
       unsigned long color,
       u64 *start,
       u64 *end)
{
 if (i915_node_color_differs(node, color))
  *start += I915_GTT_PAGE_SIZE;

 /*
 * Also leave a space between the unallocated reserved node after the
 * GTT and any objects within the GTT, i.e. we use the color adjustment
 * to insert a guard page to prevent prefetches crossing over the
 * GTT boundary.
 */
 node = list_next_entry(node, node_list);
 if (node->color != color)
  *end -= I915_GTT_PAGE_SIZE;
}

static int ggtt_init_hw(struct i915_ggtt *ggtt)
{
 struct drm_i915_private *i915 = ggtt->vm.i915;

 i915_address_space_init(&ggtt->vm, VM_CLASS_GGTT);

 ggtt->vm.is_ggtt = true;

 /* Only VLV supports read-only GGTT mappings */
 ggtt->vm.has_read_only = IS_VALLEYVIEW(i915);

 if (!HAS_LLC(i915) && !HAS_PPGTT(i915))
  ggtt->vm.mm.color_adjust = i915_ggtt_color_adjust;

 if (ggtt->mappable_end) {
  if (!io_mapping_init_wc(&ggtt->iomap,
     ggtt->gmadr.start,
     ggtt->mappable_end)) {
   ggtt->vm.cleanup(&ggtt->vm);
   return -EIO;
  }

  ggtt->mtrr = arch_phys_wc_add(ggtt->gmadr.start,
           ggtt->mappable_end);
 }

 intel_ggtt_init_fences(ggtt);

 return 0;
}

/**
 * i915_ggtt_init_hw - Initialize GGTT hardware
 * @i915: i915 device
 */
int i915_ggtt_init_hw(struct drm_i915_private *i915)
{
 int ret;

 /*
 * Note that we use page colouring to enforce a guard page at the
 * end of the address space. This is required as the CS may prefetch
 * beyond the end of the batch buffer, across the page boundary,
 * and beyond the end of the GTT if we do not provide a guard.
 */
 ret = ggtt_init_hw(to_gt(i915)->ggtt);
 if (ret)
  return ret;

 return 0;
}

/**
 * i915_ggtt_suspend_vm - Suspend the memory mappings for a GGTT or DPT VM
 * @vm: The VM to suspend the mappings for
 * @evict_all: Evict all VMAs
 *
 * Suspend the memory mappings for all objects mapped to HW via the GGTT or a
 * DPT page table.
 */
void i915_ggtt_suspend_vm(struct i915_address_space *vm, bool evict_all)
{
 struct i915_vma *vma, *vn;
 int save_skip_rewrite;

 drm_WARN_ON(&vm->i915->drm, !vm->is_ggtt && !vm->is_dpt);

retry:
 i915_gem_drain_freed_objects(vm->i915);

 mutex_lock(&vm->mutex);

 /*
 * Skip rewriting PTE on VMA unbind.
 * FIXME: Use an argument to i915_vma_unbind() instead?
 */
 save_skip_rewrite = vm->skip_pte_rewrite;
 vm->skip_pte_rewrite = true;

 list_for_each_entry_safe(vma, vn, &vm->bound_list, vm_link) {
  struct drm_i915_gem_object *obj = vma->obj;

  GEM_BUG_ON(!drm_mm_node_allocated(&vma->node));

  if (i915_vma_is_pinned(vma) || !i915_vma_is_bound(vma, I915_VMA_GLOBAL_BIND))
   continue;

  /* unlikely to race when GPU is idle, so no worry about slowpath.. */
  if (WARN_ON(!i915_gem_object_trylock(obj, NULL))) {
   /*
 * No dead objects should appear here, GPU should be
 * completely idle, and userspace suspended
 */
   i915_gem_object_get(obj);

   mutex_unlock(&vm->mutex);

   i915_gem_object_lock(obj, NULL);
   GEM_WARN_ON(i915_vma_unbind(vma));
   i915_gem_object_unlock(obj);
   i915_gem_object_put(obj);

   vm->skip_pte_rewrite = save_skip_rewrite;
   goto retry;
  }

  if (evict_all || !i915_vma_is_bound(vma, I915_VMA_GLOBAL_BIND)) {
   i915_vma_wait_for_bind(vma);

   __i915_vma_evict(vma, false);
   drm_mm_remove_node(&vma->node);
  }

  i915_gem_object_unlock(obj);
 }

 vm->clear_range(vm, 0, vm->total);

 vm->skip_pte_rewrite = save_skip_rewrite;

 mutex_unlock(&vm->mutex);

 drm_WARN_ON(&vm->i915->drm, evict_all && !list_empty(&vm->bound_list));
}

void i915_ggtt_suspend(struct i915_ggtt *ggtt)
{
 struct intel_gt *gt;

 i915_ggtt_suspend_vm(&ggtt->vm, false);
 ggtt->invalidate(ggtt);

 list_for_each_entry(gt, &ggtt->gt_list, ggtt_link)
  intel_gt_check_and_clear_faults(gt);
}

void gen6_ggtt_invalidate(struct i915_ggtt *ggtt)
{
 struct intel_uncore *uncore = ggtt->vm.gt->uncore;

 spin_lock_irq(&uncore->lock);
 intel_uncore_write_fw(uncore, GFX_FLSH_CNTL_GEN6, GFX_FLSH_CNTL_EN);
 intel_uncore_read_fw(uncore, GFX_FLSH_CNTL_GEN6);
 spin_unlock_irq(&uncore->lock);
}

static bool needs_wc_ggtt_mapping(struct drm_i915_private *i915)
{
 /*
 * On BXT+/ICL+ writes larger than 64 bit to the GTT pagetable range
 * will be dropped. For WC mappings in general we have 64 byte burst
 * writes when the WC buffer is flushed, so we can't use it, but have to
 * resort to an uncached mapping. The WC issue is easily caught by the
 * readback check when writing GTT PTE entries.
 */
 if (!IS_GEN9_LP(i915) && GRAPHICS_VER(i915) < 11)
  return true;

 return false;
}

static void gen8_ggtt_invalidate(struct i915_ggtt *ggtt)
{
 struct intel_uncore *uncore = ggtt->vm.gt->uncore;

 /*
 * Note that as an uncached mmio write, this will flush the
 * WCB of the writes into the GGTT before it triggers the invalidate.
 *
 * Only perform this when GGTT is mapped as WC, see ggtt_probe_common().
 */
 if (needs_wc_ggtt_mapping(ggtt->vm.i915))
  intel_uncore_write_fw(uncore, GFX_FLSH_CNTL_GEN6,
          GFX_FLSH_CNTL_EN);
}

static void guc_ggtt_ct_invalidate(struct intel_gt *gt)
{
 struct intel_uncore *uncore = gt->uncore;
 intel_wakeref_t wakeref;

 with_intel_runtime_pm_if_active(uncore->rpm, wakeref)
  intel_guc_invalidate_tlb_guc(gt_to_guc(gt));
}

static void guc_ggtt_invalidate(struct i915_ggtt *ggtt)
{
 struct drm_i915_private *i915 = ggtt->vm.i915;
 struct intel_gt *gt;

 gen8_ggtt_invalidate(ggtt);

 list_for_each_entry(gt, &ggtt->gt_list, ggtt_link) {
  if (intel_guc_tlb_invalidation_is_available(gt_to_guc(gt)))
   guc_ggtt_ct_invalidate(gt);
  else if (GRAPHICS_VER(i915) >= 12)
   intel_uncore_write_fw(gt->uncore,
           GEN12_GUC_TLB_INV_CR,
           GEN12_GUC_TLB_INV_CR_INVALIDATE);
  else
   intel_uncore_write_fw(gt->uncore,
           GEN8_GTCR, GEN8_GTCR_INVALIDATE);
 }
}

static u64 mtl_ggtt_pte_encode(dma_addr_t addr,
          unsigned int pat_index,
          u32 flags)
{
 gen8_pte_t pte = addr | GEN8_PAGE_PRESENT;

 WARN_ON_ONCE(addr & ~GEN12_GGTT_PTE_ADDR_MASK);

 if (flags & PTE_LM)
  pte |= GEN12_GGTT_PTE_LM;

 if (pat_index & BIT(0))
  pte |= MTL_GGTT_PTE_PAT0;

 if (pat_index & BIT(1))
  pte |= MTL_GGTT_PTE_PAT1;

 return pte;
}

u64 gen8_ggtt_pte_encode(dma_addr_t addr,
    unsigned int pat_index,
    u32 flags)
{
 gen8_pte_t pte = addr | GEN8_PAGE_PRESENT;

 if (flags & PTE_LM)
  pte |= GEN12_GGTT_PTE_LM;

 return pte;
}

static dma_addr_t gen8_ggtt_pte_decode(u64 pte, bool *is_present, bool *is_local)
{
 *is_present = pte & GEN8_PAGE_PRESENT;
 *is_local = pte & GEN12_GGTT_PTE_LM;

 return pte & GEN12_GGTT_PTE_ADDR_MASK;
}

static bool should_update_ggtt_with_bind(struct i915_ggtt *ggtt)
{
 struct intel_gt *gt = ggtt->vm.gt;

 return intel_gt_is_bind_context_ready(gt);
}

static struct intel_context *gen8_ggtt_bind_get_ce(struct i915_ggtt *ggtt, intel_wakeref_t *wakeref)
{
 struct intel_context *ce;
 struct intel_gt *gt = ggtt->vm.gt;

 if (intel_gt_is_wedged(gt))
  return NULL;

 ce = gt->engine[BCS0]->bind_context;
 GEM_BUG_ON(!ce);

 /*
 * If the GT is not awake already at this stage then fallback
 * to pci based GGTT update otherwise __intel_wakeref_get_first()
 * would conflict with fs_reclaim trying to allocate memory while
 * doing rpm_resume().
 */
 *wakeref = intel_gt_pm_get_if_awake(gt);
 if (!*wakeref)
  return NULL;

 intel_engine_pm_get(ce->engine);

 return ce;
}

static void gen8_ggtt_bind_put_ce(struct intel_context *ce, intel_wakeref_t wakeref)
{
 intel_engine_pm_put(ce->engine);
 intel_gt_pm_put(ce->engine->gt, wakeref);
}

static bool gen8_ggtt_bind_ptes(struct i915_ggtt *ggtt, u32 offset,
    struct sg_table *pages, u32 num_entries,
    const gen8_pte_t pte)
{
 struct i915_sched_attr attr = {};
 struct intel_gt *gt = ggtt->vm.gt;
 const gen8_pte_t scratch_pte = ggtt->vm.scratch[0]->encode;
 struct sgt_iter iter;
 struct i915_request *rq;
 struct intel_context *ce;
 intel_wakeref_t wakeref;
 u32 *cs;

 if (!num_entries)
  return true;

 ce = gen8_ggtt_bind_get_ce(ggtt, &wakeref);
 if (!ce)
  return false;

 if (pages)
  iter = __sgt_iter(pages->sgl, true);

 while (num_entries) {
  int count = 0;
  dma_addr_t addr;
  /*
 * MI_UPDATE_GTT can update 512 entries in a single command but
 * that end up with engine reset, 511 works.
 */
  u32 n_ptes = min_t(u32, 511, num_entries);

  if (mutex_lock_interruptible(&ce->timeline->mutex))
   goto put_ce;

  intel_context_enter(ce);
  rq = __i915_request_create(ce, GFP_NOWAIT | GFP_ATOMIC);
  intel_context_exit(ce);
  if (IS_ERR(rq)) {
   GT_TRACE(gt, "Failed to get bind request\n");
   mutex_unlock(&ce->timeline->mutex);
   goto put_ce;
  }

  cs = intel_ring_begin(rq, 2 * n_ptes + 2);
  if (IS_ERR(cs)) {
   GT_TRACE(gt, "Failed to ring space for GGTT bind\n");
   i915_request_set_error_once(rq, PTR_ERR(cs));
   /* once a request is created, it must be queued */
   goto queue_err_rq;
  }

  *cs++ = MI_UPDATE_GTT | (2 * n_ptes);
  *cs++ = offset << 12;

  if (pages) {
   for_each_sgt_daddr_next(addr, iter) {
    if (count == n_ptes)
     break;
    *cs++ = lower_32_bits(pte | addr);
    *cs++ = upper_32_bits(pte | addr);
    count++;
   }
   /* fill remaining with scratch pte, if any */
   if (count < n_ptes) {
    memset64((u64 *)cs, scratch_pte,
      n_ptes - count);
    cs += (n_ptes - count) * 2;
   }
  } else {
   memset64((u64 *)cs, pte, n_ptes);
   cs += n_ptes * 2;
  }

  intel_ring_advance(rq, cs);
queue_err_rq:
  i915_request_get(rq);
  __i915_request_commit(rq);
  __i915_request_queue(rq, &attr);

  mutex_unlock(&ce->timeline->mutex);
  /* This will break if the request is complete or after engine reset */
  i915_request_wait(rq, 0, MAX_SCHEDULE_TIMEOUT);
  if (rq->fence.error)
   goto err_rq;

  i915_request_put(rq);

  num_entries -= n_ptes;
  offset += n_ptes;
 }

 gen8_ggtt_bind_put_ce(ce, wakeref);
 return true;

err_rq:
 i915_request_put(rq);
put_ce:
 gen8_ggtt_bind_put_ce(ce, wakeref);
 return false;
}

static void gen8_set_pte(void __iomem *addr, gen8_pte_t pte)
{
 writeq(pte, addr);
}

static gen8_pte_t gen8_get_pte(void __iomem *addr)
{
 return readq(addr);
}

static void gen8_ggtt_insert_page(struct i915_address_space *vm,
      dma_addr_t addr,
      u64 offset,
      unsigned int pat_index,
      u32 flags)
{
 struct i915_ggtt *ggtt = i915_vm_to_ggtt(vm);
 gen8_pte_t __iomem *pte =
  (gen8_pte_t __iomem *)ggtt->gsm + offset / I915_GTT_PAGE_SIZE;

 gen8_set_pte(pte, ggtt->vm.pte_encode(addr, pat_index, flags));

 ggtt->invalidate(ggtt);
}

static dma_addr_t gen8_ggtt_read_entry(struct i915_address_space *vm,
           u64 offset, bool *is_present, bool *is_local)
{
 struct i915_ggtt *ggtt = i915_vm_to_ggtt(vm);
 gen8_pte_t __iomem *pte =
  (gen8_pte_t __iomem *)ggtt->gsm + offset / I915_GTT_PAGE_SIZE;

 return ggtt->vm.pte_decode(gen8_get_pte(pte), is_present, is_local);
}

static void gen8_ggtt_insert_page_bind(struct i915_address_space *vm,
           dma_addr_t addr, u64 offset,
           unsigned int pat_index, u32 flags)
{
 struct i915_ggtt *ggtt = i915_vm_to_ggtt(vm);
 gen8_pte_t pte;

 pte = ggtt->vm.pte_encode(addr, pat_index, flags);
 if (should_update_ggtt_with_bind(i915_vm_to_ggtt(vm)) &&
     gen8_ggtt_bind_ptes(ggtt, offset, NULL, 1, pte))
  return ggtt->invalidate(ggtt);

 gen8_ggtt_insert_page(vm, addr, offset, pat_index, flags);
}

static void gen8_ggtt_insert_entries(struct i915_address_space *vm,
         struct i915_vma_resource *vma_res,
         unsigned int pat_index,
         u32 flags)
{
 struct i915_ggtt *ggtt = i915_vm_to_ggtt(vm);
 const gen8_pte_t pte_encode = ggtt->vm.pte_encode(0, pat_index, flags);
 gen8_pte_t __iomem *gte;
 gen8_pte_t __iomem *end;
 struct sgt_iter iter;
 dma_addr_t addr;

 /*
 * Note that we ignore PTE_READ_ONLY here. The caller must be careful
 * not to allow the user to override access to a read only page.
 */

 gte = (gen8_pte_t __iomem *)ggtt->gsm;
 gte += (vma_res->start - vma_res->guard) / I915_GTT_PAGE_SIZE;
 end = gte + vma_res->guard / I915_GTT_PAGE_SIZE;
 while (gte < end)
  gen8_set_pte(gte++, vm->scratch[0]->encode);
 end += (vma_res->node_size + vma_res->guard) / I915_GTT_PAGE_SIZE;

 for_each_sgt_daddr(addr, iter, vma_res->bi.pages)
  gen8_set_pte(gte++, pte_encode | addr);
 GEM_BUG_ON(gte > end);

 /* Fill the allocated but "unused" space beyond the end of the buffer */
 while (gte < end)
  gen8_set_pte(gte++, vm->scratch[0]->encode);

 /*
 * We want to flush the TLBs only after we're certain all the PTE
 * updates have finished.
 */
 ggtt->invalidate(ggtt);
}

static bool __gen8_ggtt_insert_entries_bind(struct i915_address_space *vm,
         struct i915_vma_resource *vma_res,
         unsigned int pat_index, u32 flags)
{
 struct i915_ggtt *ggtt = i915_vm_to_ggtt(vm);
 gen8_pte_t scratch_pte = vm->scratch[0]->encode;
 gen8_pte_t pte_encode;
 u64 start, end;

 pte_encode = ggtt->vm.pte_encode(0, pat_index, flags);
 start = (vma_res->start - vma_res->guard) / I915_GTT_PAGE_SIZE;
 end = start + vma_res->guard / I915_GTT_PAGE_SIZE;
 if (!gen8_ggtt_bind_ptes(ggtt, start, NULL, end - start, scratch_pte))
  goto err;

 start = end;
 end += (vma_res->node_size + vma_res->guard) / I915_GTT_PAGE_SIZE;
 if (!gen8_ggtt_bind_ptes(ggtt, start, vma_res->bi.pages,
       vma_res->node_size / I915_GTT_PAGE_SIZE, pte_encode))
  goto err;

 start += vma_res->node_size / I915_GTT_PAGE_SIZE;
 if (!gen8_ggtt_bind_ptes(ggtt, start, NULL, end - start, scratch_pte))
  goto err;

 return true;

err:
 return false;
}

static void gen8_ggtt_insert_entries_bind(struct i915_address_space *vm,
       struct i915_vma_resource *vma_res,
       unsigned int pat_index, u32 flags)
{
 struct i915_ggtt *ggtt = i915_vm_to_ggtt(vm);

 if (should_update_ggtt_with_bind(i915_vm_to_ggtt(vm)) &&
     __gen8_ggtt_insert_entries_bind(vm, vma_res, pat_index, flags))
  return ggtt->invalidate(ggtt);

 gen8_ggtt_insert_entries(vm, vma_res, pat_index, flags);
}

static void gen8_ggtt_clear_range(struct i915_address_space *vm,
      u64 start, u64 length)
{
 struct i915_ggtt *ggtt = i915_vm_to_ggtt(vm);
 unsigned int first_entry = start / I915_GTT_PAGE_SIZE;
 unsigned int num_entries = length / I915_GTT_PAGE_SIZE;
 const gen8_pte_t scratch_pte = vm->scratch[0]->encode;
 gen8_pte_t __iomem *gtt_base =
  (gen8_pte_t __iomem *)ggtt->gsm + first_entry;
 const int max_entries = ggtt_total_entries(ggtt) - first_entry;
 int i;

 if (WARN(num_entries > max_entries,
   "First entry = %d; Num entries = %d (max=%d)\n",
   first_entry, num_entries, max_entries))
  num_entries = max_entries;

 for (i = 0; i < num_entries; i++)
  gen8_set_pte(>t_base[i], scratch_pte);
}

static void gen8_ggtt_scratch_range_bind(struct i915_address_space *vm,
      u64 start, u64 length)
{
 struct i915_ggtt *ggtt = i915_vm_to_ggtt(vm);
 unsigned int first_entry = start / I915_GTT_PAGE_SIZE;
 unsigned int num_entries = length / I915_GTT_PAGE_SIZE;
 const gen8_pte_t scratch_pte = vm->scratch[0]->encode;
 const int max_entries = ggtt_total_entries(ggtt) - first_entry;

 if (WARN(num_entries > max_entries,
   "First entry = %d; Num entries = %d (max=%d)\n",
   first_entry, num_entries, max_entries))
  num_entries = max_entries;

 if (should_update_ggtt_with_bind(ggtt) && gen8_ggtt_bind_ptes(ggtt, first_entry,
      NULL, num_entries, scratch_pte))
  return ggtt->invalidate(ggtt);

 gen8_ggtt_clear_range(vm, start, length);
}

static void gen6_ggtt_insert_page(struct i915_address_space *vm,
      dma_addr_t addr,
      u64 offset,
      unsigned int pat_index,
      u32 flags)
{
 struct i915_ggtt *ggtt = i915_vm_to_ggtt(vm);
 gen6_pte_t __iomem *pte =
  (gen6_pte_t __iomem *)ggtt->gsm + offset / I915_GTT_PAGE_SIZE;

 iowrite32(vm->pte_encode(addr, pat_index, flags), pte);

 ggtt->invalidate(ggtt);
}

static dma_addr_t gen6_ggtt_read_entry(struct i915_address_space *vm,
           u64 offset,
           bool *is_present, bool *is_local)
{
 struct i915_ggtt *ggtt = i915_vm_to_ggtt(vm);
 gen6_pte_t __iomem *pte =
  (gen6_pte_t __iomem *)ggtt->gsm + offset / I915_GTT_PAGE_SIZE;

 return vm->pte_decode(ioread32(pte), is_present, is_local);
}

/*
 * Binds an object into the global gtt with the specified cache level.
 * The object will be accessible to the GPU via commands whose operands
 * reference offsets within the global GTT as well as accessible by the GPU
 * through the GMADR mapped BAR (i915->mm.gtt->gtt).
 */
static void gen6_ggtt_insert_entries(struct i915_address_space *vm,
         struct i915_vma_resource *vma_res,
         unsigned int pat_index,
         u32 flags)
{
 struct i915_ggtt *ggtt = i915_vm_to_ggtt(vm);
 gen6_pte_t __iomem *gte;
 gen6_pte_t __iomem *end;
 struct sgt_iter iter;
 dma_addr_t addr;

 gte = (gen6_pte_t __iomem *)ggtt->gsm;
 gte += (vma_res->start - vma_res->guard) / I915_GTT_PAGE_SIZE;

 end = gte + vma_res->guard / I915_GTT_PAGE_SIZE;
 while (gte < end)
  iowrite32(vm->scratch[0]->encode, gte++);
 end += (vma_res->node_size + vma_res->guard) / I915_GTT_PAGE_SIZE;
 for_each_sgt_daddr(addr, iter, vma_res->bi.pages)
  iowrite32(vm->pte_encode(addr, pat_index, flags), gte++);
 GEM_BUG_ON(gte > end);

 /* Fill the allocated but "unused" space beyond the end of the buffer */
 while (gte < end)
  iowrite32(vm->scratch[0]->encode, gte++);

 /*
 * We want to flush the TLBs only after we're certain all the PTE
 * updates have finished.
 */
 ggtt->invalidate(ggtt);
}

static void nop_clear_range(struct i915_address_space *vm,
       u64 start, u64 length)
{
}

static void bxt_vtd_ggtt_wa(struct i915_address_space *vm)
{
 /*
 * Make sure the internal GAM fifo has been cleared of all GTT
 * writes before exiting stop_machine(). This guarantees that
 * any aperture accesses waiting to start in another process
 * cannot back up behind the GTT writes causing a hang.
 * The register can be any arbitrary GAM register.
 */
 intel_uncore_posting_read_fw(vm->gt->uncore, GFX_FLSH_CNTL_GEN6);
}

struct insert_page {
 struct i915_address_space *vm;
 dma_addr_t addr;
 u64 offset;
 unsigned int pat_index;
};

static int bxt_vtd_ggtt_insert_page__cb(void *_arg)
{
 struct insert_page *arg = _arg;

 gen8_ggtt_insert_page(arg->vm, arg->addr, arg->offset,
         arg->pat_index, 0);
 bxt_vtd_ggtt_wa(arg->vm);

 return 0;
}

static void bxt_vtd_ggtt_insert_page__BKL(struct i915_address_space *vm,
       dma_addr_t addr,
       u64 offset,
       unsigned int pat_index,
       u32 unused)
{
 struct insert_page arg = { vm, addr, offset, pat_index };

 stop_machine(bxt_vtd_ggtt_insert_page__cb, &arg, NULL);
}

struct insert_entries {
 struct i915_address_space *vm;
 struct i915_vma_resource *vma_res;
 unsigned int pat_index;
 u32 flags;
};

static int bxt_vtd_ggtt_insert_entries__cb(void *_arg)
{
 struct insert_entries *arg = _arg;

 gen8_ggtt_insert_entries(arg->vm, arg->vma_res,
     arg->pat_index, arg->flags);
 bxt_vtd_ggtt_wa(arg->vm);

 return 0;
}

static void bxt_vtd_ggtt_insert_entries__BKL(struct i915_address_space *vm,
          struct i915_vma_resource *vma_res,
          unsigned int pat_index,
          u32 flags)
{
 struct insert_entries arg = { vm, vma_res, pat_index, flags };

 stop_machine(bxt_vtd_ggtt_insert_entries__cb, &arg, NULL);
}

static void gen6_ggtt_clear_range(struct i915_address_space *vm,
      u64 start, u64 length)
{
 struct i915_ggtt *ggtt = i915_vm_to_ggtt(vm);
 unsigned int first_entry = start / I915_GTT_PAGE_SIZE;
 unsigned int num_entries = length / I915_GTT_PAGE_SIZE;
 gen6_pte_t scratch_pte, __iomem *gtt_base =
  (gen6_pte_t __iomem *)ggtt->gsm + first_entry;
 const int max_entries = ggtt_total_entries(ggtt) - first_entry;
 int i;

 if (WARN(num_entries > max_entries,
   "First entry = %d; Num entries = %d (max=%d)\n",
   first_entry, num_entries, max_entries))
  num_entries = max_entries;

 scratch_pte = vm->scratch[0]->encode;
 for (i = 0; i < num_entries; i++)
  iowrite32(scratch_pte, >t_base[i]);
}

void intel_ggtt_bind_vma(struct i915_address_space *vm,
    struct i915_vm_pt_stash *stash,
    struct i915_vma_resource *vma_res,
    unsigned int pat_index,
    u32 flags)
{
 u32 pte_flags;

 if (vma_res->bound_flags & (~flags & I915_VMA_BIND_MASK))
  return;

 vma_res->bound_flags |= flags;

 /* Applicable to VLV (gen8+ do not support RO in the GGTT) */
 pte_flags = 0;
 if (vma_res->bi.readonly)
  pte_flags |= PTE_READ_ONLY;
 if (vma_res->bi.lmem)
  pte_flags |= PTE_LM;

 vm->insert_entries(vm, vma_res, pat_index, pte_flags);
 vma_res->page_sizes_gtt = I915_GTT_PAGE_SIZE;
}

void intel_ggtt_unbind_vma(struct i915_address_space *vm,
      struct i915_vma_resource *vma_res)
{
 vm->clear_range(vm, vma_res->start, vma_res->vma_size);
}

dma_addr_t intel_ggtt_read_entry(struct i915_address_space *vm,
     u64 offset, bool *is_present, bool *is_local)
{
 struct i915_ggtt *ggtt = i915_vm_to_ggtt(vm);

 return ggtt->vm.read_entry(vm, offset, is_present, is_local);
}

/*
 * Reserve the top of the GuC address space for firmware images. Addresses
 * beyond GUC_GGTT_TOP in the GuC address space are inaccessible by GuC,
 * which makes for a suitable range to hold GuC/HuC firmware images if the
 * size of the GGTT is 4G. However, on a 32-bit platform the size of the GGTT
 * is limited to 2G, which is less than GUC_GGTT_TOP, but we reserve a chunk
 * of the same size anyway, which is far more than needed, to keep the logic
 * in uc_fw_ggtt_offset() simple.
 */
#define GUC_TOP_RESERVE_SIZE (SZ_4G - GUC_GGTT_TOP)

static int ggtt_reserve_guc_top(struct i915_ggtt *ggtt)
{
 u64 offset;
 int ret;

 if (!intel_uc_uses_guc(&ggtt->vm.gt->uc))
  return 0;

 GEM_BUG_ON(ggtt->vm.total <= GUC_TOP_RESERVE_SIZE);
 offset = ggtt->vm.total - GUC_TOP_RESERVE_SIZE;

 ret = i915_gem_gtt_reserve(&ggtt->vm, NULL, &ggtt->uc_fw,
       GUC_TOP_RESERVE_SIZE, offset,
       I915_COLOR_UNEVICTABLE, PIN_NOEVICT);
 if (ret)
  drm_dbg(&ggtt->vm.i915->drm,
   "Failed to reserve top of GGTT for GuC\n");

 return ret;
}

static void ggtt_release_guc_top(struct i915_ggtt *ggtt)
{
 if (drm_mm_node_allocated(&ggtt->uc_fw))
  drm_mm_remove_node(&ggtt->uc_fw);
}

static void cleanup_init_ggtt(struct i915_ggtt *ggtt)
{
 ggtt_release_guc_top(ggtt);
 if (drm_mm_node_allocated(&ggtt->error_capture))
  drm_mm_remove_node(&ggtt->error_capture);
 mutex_destroy(&ggtt->error_mutex);
}

static int init_ggtt(struct i915_ggtt *ggtt)
{
 /*
 * Let GEM Manage all of the aperture.
 *
 * However, leave one page at the end still bound to the scratch page.
 * There are a number of places where the hardware apparently prefetches
 * past the end of the object, and we've seen multiple hangs with the
 * GPU head pointer stuck in a batchbuffer bound at the last page of the
 * aperture.  One page should be enough to keep any prefetching inside
 * of the aperture.
 */
 unsigned long hole_start, hole_end;
 struct drm_mm_node *entry;
 int ret;

 /*
 * GuC requires all resources that we're sharing with it to be placed in
 * non-WOPCM memory. If GuC is not present or not in use we still need a
 * small bias as ring wraparound at offset 0 sometimes hangs. No idea
 * why.
 */
 ggtt->pin_bias = max_t(u32, I915_GTT_PAGE_SIZE,
          intel_wopcm_guc_size(&ggtt->vm.gt->wopcm));

 ret = intel_vgt_balloon(ggtt);
 if (ret)
  return ret;

 mutex_init(&ggtt->error_mutex);
 if (ggtt->mappable_end) {
  /*
 * Reserve a mappable slot for our lockless error capture.
 *
 * We strongly prefer taking address 0x0 in order to protect
 * other critical buffers against accidental overwrites,
 * as writing to address 0 is a very common mistake.
 *
 * Since 0 may already be in use by the system (e.g. the BIOS
 * framebuffer), we let the reservation fail quietly and hope
 * 0 remains reserved always.
 *
 * If we fail to reserve 0, and then fail to find any space
 * for an error-capture, remain silent. We can afford not
 * to reserve an error_capture node as we have fallback
 * paths, and we trust that 0 will remain reserved. However,
 * the only likely reason for failure to insert is a driver
 * bug, which we expect to cause other failures...
 *
 * Since CPU can perform speculative reads on error capture
 * (write-combining allows it) add scratch page after error
 * capture to avoid DMAR errors.
 */
  ggtt->error_capture.size = 2 * I915_GTT_PAGE_SIZE;
  ggtt->error_capture.color = I915_COLOR_UNEVICTABLE;
  if (drm_mm_reserve_node(&ggtt->vm.mm, &ggtt->error_capture))
   drm_mm_insert_node_in_range(&ggtt->vm.mm,
          &ggtt->error_capture,
          ggtt->error_capture.size, 0,
          ggtt->error_capture.color,
          0, ggtt->mappable_end,
          DRM_MM_INSERT_LOW);
 }
 if (drm_mm_node_allocated(&ggtt->error_capture)) {
  u64 start = ggtt->error_capture.start;
  u64 size = ggtt->error_capture.size;

  ggtt->vm.scratch_range(&ggtt->vm, start, size);
  drm_dbg(&ggtt->vm.i915->drm,
   "Reserved GGTT:[%llx, %llx] for use by error capture\n",
   start, start + size);
 }

 /*
 * The upper portion of the GuC address space has a sizeable hole
 * (several MB) that is inaccessible by GuC. Reserve this range within
 * GGTT as it can comfortably hold GuC/HuC firmware images.
 */
 ret = ggtt_reserve_guc_top(ggtt);
 if (ret)
  goto err;

 /* Clear any non-preallocated blocks */
 drm_mm_for_each_hole(entry, &ggtt->vm.mm, hole_start, hole_end) {
  drm_dbg(&ggtt->vm.i915->drm,
   "clearing unused GTT space: [%lx, %lx]\n",
   hole_start, hole_end);
  ggtt->vm.clear_range(&ggtt->vm, hole_start,
         hole_end - hole_start);
 }

 /* And finally clear the reserved guard page */
 ggtt->vm.clear_range(&ggtt->vm, ggtt->vm.total - PAGE_SIZE, PAGE_SIZE);

 return 0;

err:
 cleanup_init_ggtt(ggtt);
 return ret;
}

static void aliasing_gtt_bind_vma(struct i915_address_space *vm,
      struct i915_vm_pt_stash *stash,
      struct i915_vma_resource *vma_res,
      unsigned int pat_index,
      u32 flags)
{
 u32 pte_flags;

 /* Currently applicable only to VLV */
 pte_flags = 0;
 if (vma_res->bi.readonly)
  pte_flags |= PTE_READ_ONLY;

 if (flags & I915_VMA_LOCAL_BIND)
  ppgtt_bind_vma(&i915_vm_to_ggtt(vm)->alias->vm,
          stash, vma_res, pat_index, flags);

 if (flags & I915_VMA_GLOBAL_BIND)
  vm->insert_entries(vm, vma_res, pat_index, pte_flags);

 vma_res->bound_flags |= flags;
}

static void aliasing_gtt_unbind_vma(struct i915_address_space *vm,
        struct i915_vma_resource *vma_res)
{
 if (vma_res->bound_flags & I915_VMA_GLOBAL_BIND)
  vm->clear_range(vm, vma_res->start, vma_res->vma_size);

 if (vma_res->bound_flags & I915_VMA_LOCAL_BIND)
  ppgtt_unbind_vma(&i915_vm_to_ggtt(vm)->alias->vm, vma_res);
}

static int init_aliasing_ppgtt(struct i915_ggtt *ggtt)
{
 struct i915_vm_pt_stash stash = {};
 struct i915_ppgtt *ppgtt;
 int err;

 ppgtt = i915_ppgtt_create(ggtt->vm.gt, 0);
 if (IS_ERR(ppgtt))
  return PTR_ERR(ppgtt);

 if (GEM_WARN_ON(ppgtt->vm.total < ggtt->vm.total)) {
  err = -ENODEV;
  goto err_ppgtt;
 }

 err = i915_vm_alloc_pt_stash(&ppgtt->vm, &stash, ggtt->vm.total);
 if (err)
  goto err_ppgtt;

 i915_gem_object_lock(ppgtt->vm.scratch[0], NULL);
 err = i915_vm_map_pt_stash(&ppgtt->vm, &stash);
 i915_gem_object_unlock(ppgtt->vm.scratch[0]);
 if (err)
  goto err_stash;

 /*
 * Note we only pre-allocate as far as the end of the global
 * GTT. On 48b / 4-level page-tables, the difference is very,
 * very significant! We have to preallocate as GVT/vgpu does
 * not like the page directory disappearing.
 */
 ppgtt->vm.allocate_va_range(&ppgtt->vm, &stash, 0, ggtt->vm.total);

 ggtt->alias = ppgtt;
 ggtt->vm.bind_async_flags |= ppgtt->vm.bind_async_flags;

 GEM_BUG_ON(ggtt->vm.vma_ops.bind_vma != intel_ggtt_bind_vma);
 ggtt->vm.vma_ops.bind_vma = aliasing_gtt_bind_vma;

 GEM_BUG_ON(ggtt->vm.vma_ops.unbind_vma != intel_ggtt_unbind_vma);
 ggtt->vm.vma_ops.unbind_vma = aliasing_gtt_unbind_vma;

 i915_vm_free_pt_stash(&ppgtt->vm, &stash);
 return 0;

err_stash:
 i915_vm_free_pt_stash(&ppgtt->vm, &stash);
err_ppgtt:
 i915_vm_put(&ppgtt->vm);
 return err;
}

static void fini_aliasing_ppgtt(struct i915_ggtt *ggtt)
{
 struct i915_ppgtt *ppgtt;

 ppgtt = fetch_and_zero(&ggtt->alias);
 if (!ppgtt)
  return;

 i915_vm_put(&ppgtt->vm);

 ggtt->vm.vma_ops.bind_vma   = intel_ggtt_bind_vma;
 ggtt->vm.vma_ops.unbind_vma = intel_ggtt_unbind_vma;
}

int i915_init_ggtt(struct drm_i915_private *i915)
{
 int ret;

 ret = init_ggtt(to_gt(i915)->ggtt);
 if (ret)
  return ret;

 if (INTEL_PPGTT(i915) == INTEL_PPGTT_ALIASING) {
  ret = init_aliasing_ppgtt(to_gt(i915)->ggtt);
  if (ret)
   cleanup_init_ggtt(to_gt(i915)->ggtt);
 }

 return 0;
}

static void ggtt_cleanup_hw(struct i915_ggtt *ggtt)
{
 struct i915_vma *vma, *vn;

 flush_workqueue(ggtt->vm.i915->wq);
 i915_gem_drain_freed_objects(ggtt->vm.i915);

 mutex_lock(&ggtt->vm.mutex);

 ggtt->vm.skip_pte_rewrite = true;

 list_for_each_entry_safe(vma, vn, &ggtt->vm.bound_list, vm_link) {
  struct drm_i915_gem_object *obj = vma->obj;
  bool trylock;

  trylock = i915_gem_object_trylock(obj, NULL);
  WARN_ON(!trylock);

  WARN_ON(__i915_vma_unbind(vma));
  if (trylock)
   i915_gem_object_unlock(obj);
 }

 if (drm_mm_node_allocated(&ggtt->error_capture))
  drm_mm_remove_node(&ggtt->error_capture);
 mutex_destroy(&ggtt->error_mutex);

 ggtt_release_guc_top(ggtt);
 intel_vgt_deballoon(ggtt);

 ggtt->vm.cleanup(&ggtt->vm);

 mutex_unlock(&ggtt->vm.mutex);
 i915_address_space_fini(&ggtt->vm);

 arch_phys_wc_del(ggtt->mtrr);

 if (ggtt->iomap.size)
  io_mapping_fini(&ggtt->iomap);
}

/**
 * i915_ggtt_driver_release - Clean up GGTT hardware initialization
 * @i915: i915 device
 */
void i915_ggtt_driver_release(struct drm_i915_private *i915)
{
 struct i915_ggtt *ggtt = to_gt(i915)->ggtt;

 fini_aliasing_ppgtt(ggtt);

 intel_ggtt_fini_fences(ggtt);
 ggtt_cleanup_hw(ggtt);
}

/**
 * i915_ggtt_driver_late_release - Cleanup of GGTT that needs to be done after
 * all free objects have been drained.
 * @i915: i915 device
 */
void i915_ggtt_driver_late_release(struct drm_i915_private *i915)
{
 struct i915_ggtt *ggtt = to_gt(i915)->ggtt;

 GEM_WARN_ON(kref_read(&ggtt->vm.resv_ref) != 1);
 dma_resv_fini(&ggtt->vm._resv);
}

static unsigned int gen6_get_total_gtt_size(u16 snb_gmch_ctl)
{
 snb_gmch_ctl >>= SNB_GMCH_GGMS_SHIFT;
 snb_gmch_ctl &= SNB_GMCH_GGMS_MASK;
 return snb_gmch_ctl << 20;
}

static unsigned int gen8_get_total_gtt_size(u16 bdw_gmch_ctl)
{
 bdw_gmch_ctl >>= BDW_GMCH_GGMS_SHIFT;
 bdw_gmch_ctl &= BDW_GMCH_GGMS_MASK;
 if (bdw_gmch_ctl)
  bdw_gmch_ctl = 1 << bdw_gmch_ctl;

#ifdef CONFIG_X86_32
 /* Limit 32b platforms to a 2GB GGTT: 4 << 20 / pte size * I915_GTT_PAGE_SIZE */
 if (bdw_gmch_ctl > 4)
  bdw_gmch_ctl = 4;
#endif

 return bdw_gmch_ctl << 20;
}

static unsigned int chv_get_total_gtt_size(u16 gmch_ctrl)
{
 gmch_ctrl >>= SNB_GMCH_GGMS_SHIFT;
 gmch_ctrl &= SNB_GMCH_GGMS_MASK;

 if (gmch_ctrl)
  return 1 << (20 + gmch_ctrl);

 return 0;
}

static unsigned int gen6_gttmmadr_size(struct drm_i915_private *i915)
{
 /*
 * GEN6: GTTMMADR size is 4MB and GTTADR starts at 2MB offset
 * GEN8: GTTMMADR size is 16MB and GTTADR starts at 8MB offset
 */
 GEM_BUG_ON(GRAPHICS_VER(i915) < 6);
 return (GRAPHICS_VER(i915) < 8) ? SZ_4M : SZ_16M;
}

static unsigned int gen6_gttadr_offset(struct drm_i915_private *i915)
{
 return gen6_gttmmadr_size(i915) / 2;
}

static int ggtt_probe_common(struct i915_ggtt *ggtt, u64 size)
{
 struct drm_i915_private *i915 = ggtt->vm.i915;
 struct intel_uncore *uncore = ggtt->vm.gt->uncore;
 struct pci_dev *pdev = to_pci_dev(i915->drm.dev);
 phys_addr_t phys_addr;
 u32 pte_flags;
 int ret;

 GEM_WARN_ON(pci_resource_len(pdev, GEN4_GTTMMADR_BAR) != gen6_gttmmadr_size(i915));

 if (i915_direct_stolen_access(i915)) {
  drm_dbg(&i915->drm, "Using direct GSM access\n");
  phys_addr = intel_uncore_read64(uncore, GEN6_GSMBASE) & GEN11_BDSM_MASK;
 } else {
  phys_addr = pci_resource_start(pdev, GEN4_GTTMMADR_BAR) + gen6_gttadr_offset(i915);
 }

 if (needs_wc_ggtt_mapping(i915))
  ggtt->gsm = ioremap_wc(phys_addr, size);
 else
  ggtt->gsm = ioremap(phys_addr, size);

 if (!ggtt->gsm) {
  drm_err(&i915->drm, "Failed to map the ggtt page table\n");
  return -ENOMEM;
 }

 kref_init(&ggtt->vm.resv_ref);
 ret = setup_scratch_page(&ggtt->vm);
 if (ret) {
  drm_err(&i915->drm, "Scratch setup failed\n");
  /* iounmap will also get called at remove, but meh */
  iounmap(ggtt->gsm);
  return ret;
 }

 pte_flags = 0;
 if (i915_gem_object_is_lmem(ggtt->vm.scratch[0]))
  pte_flags |= PTE_LM;

 ggtt->vm.scratch[0]->encode =
  ggtt->vm.pte_encode(px_dma(ggtt->vm.scratch[0]),
        i915_gem_get_pat_index(i915,
          I915_CACHE_NONE),
        pte_flags);

 return 0;
}

static void gen6_gmch_remove(struct i915_address_space *vm)
{
 struct i915_ggtt *ggtt = i915_vm_to_ggtt(vm);

 iounmap(ggtt->gsm);
 free_scratch(vm);
}

static struct resource pci_resource(struct pci_dev *pdev, int bar)
{
 return DEFINE_RES_MEM(pci_resource_start(pdev, bar),
         pci_resource_len(pdev, bar));
}

static int gen8_gmch_probe(struct i915_ggtt *ggtt)
{
 struct drm_i915_private *i915 = ggtt->vm.i915;
 struct pci_dev *pdev = to_pci_dev(i915->drm.dev);
 unsigned int size;
 u16 snb_gmch_ctl;

 if (!HAS_LMEM(i915) && !HAS_LMEMBAR_SMEM_STOLEN(i915)) {
  if (!i915_pci_resource_valid(pdev, GEN4_GMADR_BAR))
   return -ENXIO;

  ggtt->gmadr = pci_resource(pdev, GEN4_GMADR_BAR);
  ggtt->mappable_end = resource_size(&ggtt->gmadr);
 }

 pci_read_config_word(pdev, SNB_GMCH_CTRL, &snb_gmch_ctl);
 if (IS_CHERRYVIEW(i915))
  size = chv_get_total_gtt_size(snb_gmch_ctl);
 else
  size = gen8_get_total_gtt_size(snb_gmch_ctl);

 ggtt->vm.alloc_pt_dma = alloc_pt_dma;
 ggtt->vm.alloc_scratch_dma = alloc_pt_dma;
 ggtt->vm.lmem_pt_obj_flags = I915_BO_ALLOC_PM_EARLY;

 ggtt->vm.total = (size / sizeof(gen8_pte_t)) * I915_GTT_PAGE_SIZE;
 ggtt->vm.cleanup = gen6_gmch_remove;
 ggtt->vm.insert_page = gen8_ggtt_insert_page;
 ggtt->vm.clear_range = nop_clear_range;
 ggtt->vm.scratch_range = gen8_ggtt_clear_range;

 ggtt->vm.insert_entries = gen8_ggtt_insert_entries;
 ggtt->vm.read_entry = gen8_ggtt_read_entry;

 /*
 * Serialize GTT updates with aperture access on BXT if VT-d is on,
 * and always on CHV.
 */
 if (intel_vm_no_concurrent_access_wa(i915)) {
  ggtt->vm.insert_entries = bxt_vtd_ggtt_insert_entries__BKL;
  ggtt->vm.insert_page    = bxt_vtd_ggtt_insert_page__BKL;

  /*
 * Calling stop_machine() version of GGTT update function
 * at error capture/reset path will raise lockdep warning.
 * Allow calling gen8_ggtt_insert_* directly at reset path
 * which is safe from parallel GGTT updates.
 */
  ggtt->vm.raw_insert_page = gen8_ggtt_insert_page;
  ggtt->vm.raw_insert_entries = gen8_ggtt_insert_entries;

  ggtt->vm.bind_async_flags =
   I915_VMA_GLOBAL_BIND | I915_VMA_LOCAL_BIND;
 }

 if (i915_ggtt_require_binder(i915)) {
  ggtt->vm.scratch_range = gen8_ggtt_scratch_range_bind;
  ggtt->vm.insert_page = gen8_ggtt_insert_page_bind;
  ggtt->vm.insert_entries = gen8_ggtt_insert_entries_bind;
  /*
 * On GPU is hung, we might bind VMAs for error capture.
 * Fallback to CPU GGTT updates in that case.
 */
  ggtt->vm.raw_insert_page = gen8_ggtt_insert_page;
 }

 if (intel_uc_wants_guc_submission(&ggtt->vm.gt->uc))
  ggtt->invalidate = guc_ggtt_invalidate;
 else
  ggtt->invalidate = gen8_ggtt_invalidate;

 ggtt->vm.vma_ops.bind_vma    = intel_ggtt_bind_vma;
 ggtt->vm.vma_ops.unbind_vma  = intel_ggtt_unbind_vma;

 if (GRAPHICS_VER_FULL(i915) >= IP_VER(12, 70))
  ggtt->vm.pte_encode = mtl_ggtt_pte_encode;
 else
  ggtt->vm.pte_encode = gen8_ggtt_pte_encode;

 ggtt->vm.pte_decode = gen8_ggtt_pte_decode;

 return ggtt_probe_common(ggtt, size);
}

/*
 * For pre-gen8 platforms pat_index is the same as enum i915_cache_level,
 * so the switch-case statements in these PTE encode functions are still valid.
 * See translation table LEGACY_CACHELEVEL.
 */
static u64 snb_pte_encode(dma_addr_t addr,
     unsigned int pat_index,
     u32 flags)
{
 gen6_pte_t pte = GEN6_PTE_ADDR_ENCODE(addr) | GEN6_PTE_VALID;

 switch (pat_index) {
 case I915_CACHE_L3_LLC:
 case I915_CACHE_LLC:
  pte |= GEN6_PTE_CACHE_LLC;
  break;
 case I915_CACHE_NONE:
  pte |= GEN6_PTE_UNCACHED;
  break;
 default:
  MISSING_CASE(pat_index);
 }

 return pte;
}

static u64 ivb_pte_encode(dma_addr_t addr,
     unsigned int pat_index,
     u32 flags)
{
 gen6_pte_t pte = GEN6_PTE_ADDR_ENCODE(addr) | GEN6_PTE_VALID;

 switch (pat_index) {
 case I915_CACHE_L3_LLC:
  pte |= GEN7_PTE_CACHE_L3_LLC;
  break;
 case I915_CACHE_LLC:
  pte |= GEN6_PTE_CACHE_LLC;
  break;
 case I915_CACHE_NONE:
  pte |= GEN6_PTE_UNCACHED;
  break;
 default:
  MISSING_CASE(pat_index);
 }

 return pte;
}

static u64 byt_pte_encode(dma_addr_t addr,
     unsigned int pat_index,
     u32 flags)
{
 gen6_pte_t pte = GEN6_PTE_ADDR_ENCODE(addr) | GEN6_PTE_VALID;

 if (!(flags & PTE_READ_ONLY))
  pte |= BYT_PTE_WRITEABLE;

 if (pat_index != I915_CACHE_NONE)
  pte |= BYT_PTE_SNOOPED_BY_CPU_CACHES;

 return pte;
}

static u64 hsw_pte_encode(dma_addr_t addr,
     unsigned int pat_index,
     u32 flags)
{
 gen6_pte_t pte = HSW_PTE_ADDR_ENCODE(addr) | GEN6_PTE_VALID;

 if (pat_index != I915_CACHE_NONE)
  pte |= HSW_WB_LLC_AGE3;

 return pte;
}

static u64 iris_pte_encode(dma_addr_t addr,
      unsigned int pat_index,
      u32 flags)
{
 gen6_pte_t pte = HSW_PTE_ADDR_ENCODE(addr) | GEN6_PTE_VALID;

 switch (pat_index) {
 case I915_CACHE_NONE:
  break;
 case I915_CACHE_WT:
  pte |= HSW_WT_ELLC_LLC_AGE3;
  break;
 default:
  pte |= HSW_WB_ELLC_LLC_AGE3;
  break;
 }

 return pte;
}

static dma_addr_t gen6_pte_decode(u64 pte, bool *is_present, bool *is_local)
{
 *is_present = pte & GEN6_PTE_VALID;
 *is_local = false;

 return ((pte & 0xff0) << 28) | (pte & ~0xfff);
}

static int gen6_gmch_probe(struct i915_ggtt *ggtt)
{
 struct drm_i915_private *i915 = ggtt->vm.i915;
 struct pci_dev *pdev = to_pci_dev(i915->drm.dev);
 unsigned int size;
 u16 snb_gmch_ctl;

 if (!i915_pci_resource_valid(pdev, GEN4_GMADR_BAR))
  return -ENXIO;

 ggtt->gmadr = pci_resource(pdev, GEN4_GMADR_BAR);
 ggtt->mappable_end = resource_size(&ggtt->gmadr);

 /*
 * 64/512MB is the current min/max we actually know of, but this is
 * just a coarse sanity check.
 */
 if (ggtt->mappable_end < (64 << 20) ||
     ggtt->mappable_end > (512 << 20)) {
  drm_err(&i915->drm, "Unknown GMADR size (%pa)\n",
   &ggtt->mappable_end);
  return -ENXIO;
 }

 pci_read_config_word(pdev, SNB_GMCH_CTRL, &snb_gmch_ctl);

 size = gen6_get_total_gtt_size(snb_gmch_ctl);
 ggtt->vm.total = (size / sizeof(gen6_pte_t)) * I915_GTT_PAGE_SIZE;

 ggtt->vm.alloc_pt_dma = alloc_pt_dma;
 ggtt->vm.alloc_scratch_dma = alloc_pt_dma;

 ggtt->vm.clear_range = nop_clear_range;
 if (!HAS_FULL_PPGTT(i915))
  ggtt->vm.clear_range = gen6_ggtt_clear_range;
 ggtt->vm.scratch_range = gen6_ggtt_clear_range;
 ggtt->vm.insert_page = gen6_ggtt_insert_page;
 ggtt->vm.insert_entries = gen6_ggtt_insert_entries;
 ggtt->vm.read_entry = gen6_ggtt_read_entry;
 ggtt->vm.cleanup = gen6_gmch_remove;

 ggtt->invalidate = gen6_ggtt_invalidate;

 if (HAS_EDRAM(i915))
  ggtt->vm.pte_encode = iris_pte_encode;
 else if (IS_HASWELL(i915))
  ggtt->vm.pte_encode = hsw_pte_encode;
 else if (IS_VALLEYVIEW(i915))
  ggtt->vm.pte_encode = byt_pte_encode;
 else if (GRAPHICS_VER(i915) >= 7)
  ggtt->vm.pte_encode = ivb_pte_encode;
 else
  ggtt->vm.pte_encode = snb_pte_encode;

 ggtt->vm.pte_decode = gen6_pte_decode;

 ggtt->vm.vma_ops.bind_vma    = intel_ggtt_bind_vma;
 ggtt->vm.vma_ops.unbind_vma  = intel_ggtt_unbind_vma;

 return ggtt_probe_common(ggtt, size);
}

static int ggtt_probe_hw(struct i915_ggtt *ggtt, struct intel_gt *gt)
{
 struct drm_i915_private *i915 = gt->i915;
 int ret;

 ggtt->vm.gt = gt;
 ggtt->vm.i915 = i915;
 ggtt->vm.dma = i915->drm.dev;
 dma_resv_init(&ggtt->vm._resv);

 if (GRAPHICS_VER(i915) >= 8)
  ret = gen8_gmch_probe(ggtt);
 else if (GRAPHICS_VER(i915) >= 6)
  ret = gen6_gmch_probe(ggtt);
 else
  ret = intel_ggtt_gmch_probe(ggtt);

 if (ret) {
  dma_resv_fini(&ggtt->vm._resv);
  return ret;
 }

 if ((ggtt->vm.total - 1) >> 32) {
  drm_err(&i915->drm,
   "We never expected a Global GTT with more than 32bits"
   " of address space! Found %lldM!\n",
   ggtt->vm.total >> 20);
  ggtt->vm.total = 1ULL << 32;
  ggtt->mappable_end =
   min_t(u64, ggtt->mappable_end, ggtt->vm.total);
 }

 if (ggtt->mappable_end > ggtt->vm.total) {
  drm_err(&i915->drm,
   "mappable aperture extends past end of GGTT,"
   " aperture=%pa, total=%llx\n",
   &ggtt->mappable_end, ggtt->vm.total);
  ggtt->mappable_end = ggtt->vm.total;
 }

 /* GMADR is the PCI mmio aperture into the global GTT. */
 drm_dbg(&i915->drm, "GGTT size = %lluM\n", ggtt->vm.total >> 20);
 drm_dbg(&i915->drm, "GMADR size = %lluM\n",
  (u64)ggtt->mappable_end >> 20);
 drm_dbg(&i915->drm, "DSM size = %lluM\n",
  (u64)resource_size(&intel_graphics_stolen_res) >> 20);

 return 0;
}

/**
 * i915_ggtt_probe_hw - Probe GGTT hardware location
 * @i915: i915 device
 */
int i915_ggtt_probe_hw(struct drm_i915_private *i915)
{
 struct intel_gt *gt;
 int ret, i;

 for_each_gt(gt, i915, i) {
  ret = intel_gt_assign_ggtt(gt);
  if (ret)
   return ret;
 }

 ret = ggtt_probe_hw(to_gt(i915)->ggtt, to_gt(i915));
 if (ret)
  return ret;

 if (i915_vtd_active(i915))
  drm_info(&i915->drm, "VT-d active for gfx access\n");

 return 0;
}

struct i915_ggtt *i915_ggtt_create(struct drm_i915_private *i915)
{
 struct i915_ggtt *ggtt;

 ggtt = drmm_kzalloc(&i915->drm, sizeof(*ggtt), GFP_KERNEL);
 if (!ggtt)
  return ERR_PTR(-ENOMEM);

 INIT_LIST_HEAD(&ggtt->gt_list);

 return ggtt;
}

int i915_ggtt_enable_hw(struct drm_i915_private *i915)
{
 if (GRAPHICS_VER(i915) < 6)
  return intel_ggtt_gmch_enable_hw(i915);

 return 0;
}

/**
 * i915_ggtt_resume_vm - Restore the memory mappings for a GGTT or DPT VM
 * @vm: The VM to restore the mappings for
 * @all_evicted: Were all VMAs expected to be evicted on suspend?
 *
 * Restore the memory mappings for all objects mapped to HW via the GGTT or a
 * DPT page table.
 *
 * Returns %true if restoring the mapping for any object that was in a write
 * domain before suspend.
 */
bool i915_ggtt_resume_vm(struct i915_address_space *vm, bool all_evicted)
{
 struct i915_vma *vma;
 bool write_domain_objs = false;

 drm_WARN_ON(&vm->i915->drm, !vm->is_ggtt && !vm->is_dpt);

 if (all_evicted) {
  drm_WARN_ON(&vm->i915->drm, !list_empty(&vm->bound_list));
  return false;
 }

 /* First fill our portion of the GTT with scratch pages */
 vm->clear_range(vm, 0, vm->total);

 /* clflush objects bound into the GGTT and rebind them. */
 list_for_each_entry(vma, &vm->bound_list, vm_link) {
  struct drm_i915_gem_object *obj = vma->obj;
  unsigned int was_bound =
   atomic_read(&vma->flags) & I915_VMA_BIND_MASK;

  GEM_BUG_ON(!was_bound);

  /*
 * Clear the bound flags of the vma resource to allow
 * ptes to be repopulated.
 */
  vma->resource->bound_flags = 0;
  vma->ops->bind_vma(vm, NULL, vma->resource,
       obj ? obj->pat_index :
      i915_gem_get_pat_index(vm->i915,
        I915_CACHE_NONE),
       was_bound);

  if (obj) { /* only used during resume => exclusive access */
   write_domain_objs |= fetch_and_zero(&obj->write_domain);
   obj->read_domains |= I915_GEM_DOMAIN_GTT;
  }
 }

 return write_domain_objs;
}

void i915_ggtt_resume(struct i915_ggtt *ggtt)
{
 struct intel_gt *gt;
 bool flush;

 list_for_each_entry(gt, &ggtt->gt_list, ggtt_link)
  intel_gt_check_and_clear_faults(gt);

 flush = i915_ggtt_resume_vm(&ggtt->vm, false);

 if (drm_mm_node_allocated(&ggtt->error_capture))
  ggtt->vm.scratch_range(&ggtt->vm, ggtt->error_capture.start,
           ggtt->error_capture.size);

 list_for_each_entry(gt, &ggtt->gt_list, ggtt_link)
  intel_uc_resume_mappings(>->uc);

 ggtt->invalidate(ggtt);

 if (flush)
  wbinvd_on_all_cpus();

 intel_ggtt_restore_fences(ggtt);
}