Quelle  intel_memory_region.c   Sprache: C

// SPDX-License-Identifier: MIT
/*
 * Copyright © 2019 Intel Corporation
 */

#include <linux/prandom.h>

#include <uapi/drm/i915_drm.h>

#include "intel_memory_region.h"
#include "i915_drv.h"
#include "i915_ttm_buddy_manager.h"

static const struct {
 u16 class;
 u16 instance;
} intel_region_map[] = {
 [INTEL_REGION_SMEM] = {
  .class = INTEL_MEMORY_SYSTEM,
  .instance = 0,
 },
 [INTEL_REGION_LMEM_0] = {
  .class = INTEL_MEMORY_LOCAL,
  .instance = 0,
 },
 [INTEL_REGION_STOLEN_SMEM] = {
  .class = INTEL_MEMORY_STOLEN_SYSTEM,
  .instance = 0,
 },
 [INTEL_REGION_STOLEN_LMEM] = {
  .class = INTEL_MEMORY_STOLEN_LOCAL,
  .instance = 0,
 },
};

static int __iopagetest(struct intel_memory_region *mem,
   u8 __iomem *va, int pagesize,
   u8 value, resource_size_t offset,
   const void *caller)
{
 int byte = get_random_u32_below(pagesize);
 u8 result[3];

 memset_io(va, value, pagesize); /* or GPF! */
 wmb();

 result[0] = ioread8(va);
 result[1] = ioread8(va + byte);
 result[2] = ioread8(va + pagesize - 1);
 if (memchr_inv(result, value, sizeof(result))) {
  dev_err(mem->i915->drm.dev,
   "Failed to read back from memory region:%pR at [%pa + %pa] for %ps; wrote %x, read (%x, %x, %x)\n",
   &mem->region, &mem->io.start, &offset, caller,
   value, result[0], result[1], result[2]);
  return -EINVAL;
 }

 return 0;
}

static int iopagetest(struct intel_memory_region *mem,
        resource_size_t offset,
        const void *caller)
{
 const u8 val[] = { 0x0, 0xa5, 0xc3, 0xf0 };
 void __iomem *va;
 int err;
 int i;

 va = ioremap_wc(mem->io.start + offset, PAGE_SIZE);
 if (!va) {
  dev_err(mem->i915->drm.dev,
   "Failed to ioremap memory region [%pa + %pa] for %ps\n",
   &mem->io.start, &offset, caller);
  return -EFAULT;
 }

 for (i = 0; i < ARRAY_SIZE(val); i++) {
  err = __iopagetest(mem, va, PAGE_SIZE, val[i], offset, caller);
  if (err)
   break;

  err = __iopagetest(mem, va, PAGE_SIZE, ~val[i], offset, caller);
  if (err)
   break;
 }

 iounmap(va);
 return err;
}

static resource_size_t random_page(resource_size_t last)
{
 /* Limited to low 44b (16TiB), but should suffice for a spot check */
 return get_random_u32_below(last >> PAGE_SHIFT) << PAGE_SHIFT;
}

static int iomemtest(struct intel_memory_region *mem,
       bool test_all,
       const void *caller)
{
 resource_size_t last, page;
 int err;

 if (resource_size(&mem->io) < PAGE_SIZE)
  return 0;

 last = resource_size(&mem->io) - PAGE_SIZE;

 /*
 * Quick test to check read/write access to the iomap (backing store).
 *
 * Write a byte, read it back. If the iomapping fails, we expect
 * a GPF preventing further execution. If the backing store does not
 * exist, the read back will return garbage. We check a couple of pages,
 * the first and last of the specified region to confirm the backing
 * store + iomap does cover the entire memory region; and we check
 * a random offset within as a quick spot check for bad memory.
 */

 if (test_all) {
  for (page = 0; page <= last; page += PAGE_SIZE) {
   err = iopagetest(mem, page, caller);
   if (err)
    return err;
  }
 } else {
  err = iopagetest(mem, 0, caller);
  if (err)
   return err;

  err = iopagetest(mem, last, caller);
  if (err)
   return err;

  err = iopagetest(mem, random_page(last), caller);
  if (err)
   return err;
 }

 return 0;
}

struct intel_memory_region *
intel_memory_region_lookup(struct drm_i915_private *i915,
      u16 class, u16 instance)
{
 struct intel_memory_region *mr;
 int id;

 /* XXX: consider maybe converting to an rb tree at some point */
 for_each_memory_region(mr, i915, id) {
  if (mr->type == class && mr->instance == instance)
   return mr;
 }

 return NULL;
}

struct intel_memory_region *
intel_memory_region_by_type(struct drm_i915_private *i915,
       enum intel_memory_type mem_type)
{
 struct intel_memory_region *mr;
 int id;

 for_each_memory_region(mr, i915, id)
  if (mr->type == mem_type)
   return mr;

 return NULL;
}

bool intel_memory_type_is_local(enum intel_memory_type mem_type)
{
 switch (mem_type) {
 case INTEL_MEMORY_LOCAL:
 case INTEL_MEMORY_STOLEN_LOCAL:
  return true;
 default:
  return false;
 }
}

/**
 * intel_memory_region_reserve - Reserve a memory range
 * @mem: The region for which we want to reserve a range.
 * @offset: Start of the range to reserve.
 * @size: The size of the range to reserve.
 *
 * Return: 0 on success, negative error code on failure.
 */
int intel_memory_region_reserve(struct intel_memory_region *mem,
    resource_size_t offset,
    resource_size_t size)
{
 struct ttm_resource_manager *man = mem->region_private;

 GEM_BUG_ON(mem->is_range_manager);

 return i915_ttm_buddy_man_reserve(man, offset, size);
}

void intel_memory_region_debug(struct intel_memory_region *mr,
          struct drm_printer *printer)
{
 drm_printf(printer, "%s: ", mr->name);

 if (mr->region_private)
  ttm_resource_manager_debug(mr->region_private, printer);
 else
  drm_printf(printer, "total:%pa bytes\n", &mr->total);
}

static int intel_memory_region_memtest(struct intel_memory_region *mem,
           void *caller)
{
 struct drm_i915_private *i915 = mem->i915;
 int err = 0;

 if (!mem->io.start)
  return 0;

 if (IS_ENABLED(CONFIG_DRM_I915_DEBUG_GEM) || i915->params.memtest)
  err = iomemtest(mem, i915->params.memtest, caller);

 return err;
}

const char *intel_memory_type_str(enum intel_memory_type type)
{
 switch (type) {
 case INTEL_MEMORY_SYSTEM:
  return "system";
 case INTEL_MEMORY_LOCAL:
  return "local";
 case INTEL_MEMORY_STOLEN_LOCAL:
  return "stolen-local";
 case INTEL_MEMORY_STOLEN_SYSTEM:
  return "stolen-system";
 default:
  return "unknown";
 }
}

struct intel_memory_region *
intel_memory_region_create(struct drm_i915_private *i915,
      resource_size_t start,
      resource_size_t size,
      resource_size_t min_page_size,
      resource_size_t io_start,
      resource_size_t io_size,
      u16 type,
      u16 instance,
      const struct intel_memory_region_ops *ops)
{
 struct intel_memory_region *mem;
 int err;

 mem = kzalloc(sizeof(*mem), GFP_KERNEL);
 if (!mem)
  return ERR_PTR(-ENOMEM);

 mem->i915 = i915;
 mem->region = DEFINE_RES_MEM(start, size);
 mem->io = DEFINE_RES_MEM(io_start, io_size);
 mem->min_page_size = min_page_size;
 mem->ops = ops;
 mem->total = size;
 mem->type = type;
 mem->instance = instance;

 snprintf(mem->uabi_name, sizeof(mem->uabi_name), "%s%u",
   intel_memory_type_str(type), instance);

 mutex_init(&mem->objects.lock);
 INIT_LIST_HEAD(&mem->objects.list);

 if (ops->init) {
  err = ops->init(mem);
  if (err)
   goto err_free;
 }

 err = intel_memory_region_memtest(mem, (void *)_RET_IP_);
 if (err)
  goto err_release;

 return mem;

err_release:
 if (mem->ops->release)
  mem->ops->release(mem);
err_free:
 kfree(mem);
 return ERR_PTR(err);
}

void intel_memory_region_set_name(struct intel_memory_region *mem,
      const char *fmt, ...)
{
 va_list ap;

 va_start(ap, fmt);
 vsnprintf(mem->name, sizeof(mem->name), fmt, ap);
 va_end(ap);
}

void intel_memory_region_avail(struct intel_memory_region *mr,
          u64 *avail, u64 *visible_avail)
{
 if (mr->type == INTEL_MEMORY_LOCAL) {
  i915_ttm_buddy_man_avail(mr->region_private,
      avail, visible_avail);
  *avail <<= PAGE_SHIFT;
  *visible_avail <<= PAGE_SHIFT;
 } else {
  *avail = mr->total;
  *visible_avail = mr->total;
 }
}

void intel_memory_region_destroy(struct intel_memory_region *mem)
{
 int ret = 0;

 if (mem->ops->release)
  ret = mem->ops->release(mem);

 GEM_WARN_ON(!list_empty_careful(&mem->objects.list));
 mutex_destroy(&mem->objects.lock);
 if (!ret)
  kfree(mem);
}

/* Global memory region registration -- only slight layer inversions! */

int intel_memory_regions_hw_probe(struct drm_i915_private *i915)
{
 int err, i;

 for (i = 0; i < ARRAY_SIZE(i915->mm.regions); i++) {
  struct intel_memory_region *mem = ERR_PTR(-ENODEV);
  u16 type, instance;

  if (!HAS_REGION(i915, i))
   continue;

  type = intel_region_map[i].class;
  instance = intel_region_map[i].instance;
  switch (type) {
  case INTEL_MEMORY_SYSTEM:
   if (IS_DGFX(i915))
    mem = i915_gem_ttm_system_setup(i915, type,
        instance);
   else
    mem = i915_gem_shmem_setup(i915, type,
          instance);
   break;
  case INTEL_MEMORY_STOLEN_LOCAL:
   mem = i915_gem_stolen_lmem_setup(i915, type, instance);
   if (!IS_ERR(mem))
    i915->mm.stolen_region = mem;
   break;
  case INTEL_MEMORY_STOLEN_SYSTEM:
   mem = i915_gem_stolen_smem_setup(i915, type, instance);
   if (!IS_ERR(mem))
    i915->mm.stolen_region = mem;
   break;
  default:
   continue;
  }

  if (IS_ERR(mem)) {
   err = PTR_ERR(mem);
   drm_err(&i915->drm,
    "Failed to setup region(%d) type=%d\n",
    err, type);
   goto out_cleanup;
  }

  if (mem) { /* Skip on non-fatal errors */
   mem->id = i;
   i915->mm.regions[i] = mem;
  }
 }

 for (i = 0; i < ARRAY_SIZE(i915->mm.regions); i++) {
  struct intel_memory_region *mem = i915->mm.regions[i];
  u64 region_size, io_size;

  if (!mem)
   continue;

  region_size = resource_size(&mem->region) >> 20;
  io_size = resource_size(&mem->io) >> 20;

  if (resource_size(&mem->io))
   drm_dbg(&i915->drm, "Memory region(%d): %s: %llu MiB %pR, io: %llu MiB %pR\n",
    mem->id, mem->name, region_size, &mem->region, io_size, &mem->io);
  else
   drm_dbg(&i915->drm, "Memory region(%d): %s: %llu MiB %pR, io: n/a\n",
    mem->id, mem->name, region_size, &mem->region);
 }

 return 0;

out_cleanup:
 intel_memory_regions_driver_release(i915);
 return err;
}

void intel_memory_regions_driver_release(struct drm_i915_private *i915)
{
 int i;

 for (i = 0; i < ARRAY_SIZE(i915->mm.regions); i++) {
  struct intel_memory_region *region =
   fetch_and_zero(&i915->mm.regions[i]);

  if (region)
   intel_memory_region_destroy(region);
 }
}

#if IS_ENABLED(CONFIG_DRM_I915_SELFTEST)
#include "selftests/intel_memory_region.c"
#include "selftests/mock_region.c"
#endif