Quelle  amdgpu_ids.c   Sprache: C

/*
 * Copyright 2017 Advanced Micro Devices, Inc.
 *
 * Permission is hereby granted, free of charge, to any person obtaining a
 * copy of this software and associated documentation files (the "Software"),
 * to deal in the Software without restriction, including without limitation
 * the rights to use, copy, modify, merge, publish, distribute, sublicense,
 * and/or sell copies of the Software, and to permit persons to whom the
 * Software is furnished to do so, subject to the following conditions:
 *
 * The above copyright notice and this permission notice shall be included in
 * all copies or substantial portions of the Software.
 *
 * THE SOFTWARE IS PROVIDED "AS IS", WITHOUT WARRANTY OF ANY KIND, EXPRESS OR
 * IMPLIED, INCLUDING BUT NOT LIMITED TO THE WARRANTIES OF MERCHANTABILITY,
 * FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE AND NONINFRINGEMENT.  IN NO EVENT SHALL
 * THE COPYRIGHT HOLDER(S) OR AUTHOR(S) BE LIABLE FOR ANY CLAIM, DAMAGES OR
 * OTHER LIABILITY, WHETHER IN AN ACTION OF CONTRACT, TORT OR OTHERWISE,
 * ARISING FROM, OUT OF OR IN CONNECTION WITH THE SOFTWARE OR THE USE OR
 * OTHER DEALINGS IN THE SOFTWARE.
 *
 */
#include "amdgpu_ids.h"

#include <linux/idr.h>
#include <linux/dma-fence-array.h>


#include "amdgpu.h"
#include "amdgpu_trace.h"

/*
 * PASID manager
 *
 * PASIDs are global address space identifiers that can be shared
 * between the GPU, an IOMMU and the driver. VMs on different devices
 * may use the same PASID if they share the same address
 * space. Therefore PASIDs are allocated using a global IDA. VMs are
 * looked up from the PASID per amdgpu_device.
 */
static DEFINE_IDA(amdgpu_pasid_ida);

/* Helper to free pasid from a fence callback */
struct amdgpu_pasid_cb {
 struct dma_fence_cb cb;
 u32 pasid;
};

/**
 * amdgpu_pasid_alloc - Allocate a PASID
 * @bits: Maximum width of the PASID in bits, must be at least 1
 *
 * Allocates a PASID of the given width while keeping smaller PASIDs
 * available if possible.
 *
 * Returns a positive integer on success. Returns %-EINVAL if bits==0.
 * Returns %-ENOSPC if no PASID was available. Returns %-ENOMEM on
 * memory allocation failure.
 */
int amdgpu_pasid_alloc(unsigned int bits)
{
 int pasid = -EINVAL;

 for (bits = min(bits, 31U); bits > 0; bits--) {
  pasid = ida_alloc_range(&amdgpu_pasid_ida, 1U << (bits - 1),
     (1U << bits) - 1, GFP_KERNEL);
  if (pasid != -ENOSPC)
   break;
 }

 if (pasid >= 0)
  trace_amdgpu_pasid_allocated(pasid);

 return pasid;
}

/**
 * amdgpu_pasid_free - Free a PASID
 * @pasid: PASID to free
 */
void amdgpu_pasid_free(u32 pasid)
{
 trace_amdgpu_pasid_freed(pasid);
 ida_free(&amdgpu_pasid_ida, pasid);
}

static void amdgpu_pasid_free_cb(struct dma_fence *fence,
     struct dma_fence_cb *_cb)
{
 struct amdgpu_pasid_cb *cb =
  container_of(_cb, struct amdgpu_pasid_cb, cb);

 amdgpu_pasid_free(cb->pasid);
 dma_fence_put(fence);
 kfree(cb);
}

/**
 * amdgpu_pasid_free_delayed - free pasid when fences signal
 *
 * @resv: reservation object with the fences to wait for
 * @pasid: pasid to free
 *
 * Free the pasid only after all the fences in resv are signaled.
 */
void amdgpu_pasid_free_delayed(struct dma_resv *resv,
          u32 pasid)
{
 struct amdgpu_pasid_cb *cb;
 struct dma_fence *fence;
 int r;

 r = dma_resv_get_singleton(resv, DMA_RESV_USAGE_BOOKKEEP, &fence);
 if (r)
  goto fallback;

 if (!fence) {
  amdgpu_pasid_free(pasid);
  return;
 }

 cb = kmalloc(sizeof(*cb), GFP_KERNEL);
 if (!cb) {
  /* Last resort when we are OOM */
  dma_fence_wait(fence, false);
  dma_fence_put(fence);
  amdgpu_pasid_free(pasid);
 } else {
  cb->pasid = pasid;
  if (dma_fence_add_callback(fence, &cb->cb,
        amdgpu_pasid_free_cb))
   amdgpu_pasid_free_cb(fence, &cb->cb);
 }

 return;

fallback:
 /* Not enough memory for the delayed delete, as last resort
  * block for all the fences to complete.
 */
 dma_resv_wait_timeout(resv, DMA_RESV_USAGE_BOOKKEEP,
         false, MAX_SCHEDULE_TIMEOUT);
 amdgpu_pasid_free(pasid);
}

/*
 * VMID manager
 *
 * VMIDs are a per VMHUB identifier for page tables handling.
 */

/**
 * amdgpu_vmid_had_gpu_reset - check if reset occured since last use
 *
 * @adev: amdgpu_device pointer
 * @id: VMID structure
 *
 * Check if GPU reset occured since last use of the VMID.
 */
bool amdgpu_vmid_had_gpu_reset(struct amdgpu_device *adev,
          struct amdgpu_vmid *id)
{
 return id->current_gpu_reset_count !=
  atomic_read(&adev->gpu_reset_counter);
}

/* Check if we need to switch to another set of resources */
static bool amdgpu_vmid_gds_switch_needed(struct amdgpu_vmid *id,
       struct amdgpu_job *job)
{
 return id->gds_base != job->gds_base ||
  id->gds_size != job->gds_size ||
  id->gws_base != job->gws_base ||
  id->gws_size != job->gws_size ||
  id->oa_base != job->oa_base ||
  id->oa_size != job->oa_size;
}

/* Check if the id is compatible with the job */
static bool amdgpu_vmid_compatible(struct amdgpu_vmid *id,
       struct amdgpu_job *job)
{
 return  id->pd_gpu_addr == job->vm_pd_addr &&
  !amdgpu_vmid_gds_switch_needed(id, job);
}

/**
 * amdgpu_vmid_grab_idle - grab idle VMID
 *
 * @ring: ring we want to submit job to
 * @idle: resulting idle VMID
 * @fence: fence to wait for if no id could be grabbed
 *
 * Try to find an idle VMID, if none is idle add a fence to wait to the sync
 * object. Returns -ENOMEM when we are out of memory.
 */
static int amdgpu_vmid_grab_idle(struct amdgpu_ring *ring,
     struct amdgpu_vmid **idle,
     struct dma_fence **fence)
{
 struct amdgpu_device *adev = ring->adev;
 unsigned vmhub = ring->vm_hub;
 struct amdgpu_vmid_mgr *id_mgr = &adev->vm_manager.id_mgr[vmhub];
 struct dma_fence **fences;
 unsigned i;

 if (!dma_fence_is_signaled(ring->vmid_wait)) {
  *fence = dma_fence_get(ring->vmid_wait);
  return 0;
 }

 fences = kmalloc_array(id_mgr->num_ids, sizeof(void *), GFP_NOWAIT);
 if (!fences)
  return -ENOMEM;

 /* Check if we have an idle VMID */
 i = 0;
 list_for_each_entry((*idle), &id_mgr->ids_lru, list) {
  /* Don't use per engine and per process VMID at the same time */
  struct amdgpu_ring *r = adev->vm_manager.concurrent_flush ?
   NULL : ring;

  fences[i] = amdgpu_sync_peek_fence(&(*idle)->active, r);
  if (!fences[i])
   break;
  ++i;
 }

 /* If we can't find a idle VMID to use, wait till one becomes available */
 if (&(*idle)->list == &id_mgr->ids_lru) {
  u64 fence_context = adev->vm_manager.fence_context + ring->idx;
  unsigned seqno = ++adev->vm_manager.seqno[ring->idx];
  struct dma_fence_array *array;
  unsigned j;

  *idle = NULL;
  for (j = 0; j < i; ++j)
   dma_fence_get(fences[j]);

  array = dma_fence_array_create(i, fences, fence_context,
            seqno, true);
  if (!array) {
   for (j = 0; j < i; ++j)
    dma_fence_put(fences[j]);
   kfree(fences);
   return -ENOMEM;
  }

  *fence = dma_fence_get(&array->base);
  dma_fence_put(ring->vmid_wait);
  ring->vmid_wait = &array->base;
  return 0;
 }
 kfree(fences);

 return 0;
}

/**
 * amdgpu_vmid_grab_reserved - try to assign reserved VMID
 *
 * @vm: vm to allocate id for
 * @ring: ring we want to submit job to
 * @job: job who wants to use the VMID
 * @id: resulting VMID
 * @fence: fence to wait for if no id could be grabbed
 *
 * Try to assign a reserved VMID.
 */
static int amdgpu_vmid_grab_reserved(struct amdgpu_vm *vm,
         struct amdgpu_ring *ring,
         struct amdgpu_job *job,
         struct amdgpu_vmid **id,
         struct dma_fence **fence)
{
 struct amdgpu_device *adev = ring->adev;
 unsigned vmhub = ring->vm_hub;
 struct amdgpu_vmid_mgr *id_mgr = &adev->vm_manager.id_mgr[vmhub];
 uint64_t fence_context = adev->fence_context + ring->idx;
 bool needs_flush = vm->use_cpu_for_update;
 uint64_t updates = amdgpu_vm_tlb_seq(vm);
 int r;

 *id = id_mgr->reserved;
 if ((*id)->owner != vm->immediate.fence_context ||
     !amdgpu_vmid_compatible(*id, job) ||
     (*id)->flushed_updates < updates ||
     !(*id)->last_flush ||
     ((*id)->last_flush->context != fence_context &&
      !dma_fence_is_signaled((*id)->last_flush)))
  needs_flush = true;

 if ((*id)->owner != vm->immediate.fence_context ||
     (!adev->vm_manager.concurrent_flush && needs_flush)) {
  struct dma_fence *tmp;

  /* Don't use per engine and per process VMID at the
   * same time
 */
  if (adev->vm_manager.concurrent_flush)
   ring = NULL;

  /* to prevent one context starved by another context */
  (*id)->pd_gpu_addr = 0;
  tmp = amdgpu_sync_peek_fence(&(*id)->active, ring);
  if (tmp) {
   *id = NULL;
   *fence = dma_fence_get(tmp);
   return 0;
  }
 }

 /* Good we can use this VMID. Remember this submission as
 * user of the VMID.
*/
 r = amdgpu_sync_fence(&(*id)->active, &job->base.s_fence->finished,
         GFP_NOWAIT);
 if (r)
  return r;

 job->vm_needs_flush = needs_flush;
 job->spm_update_needed = true;
 return 0;
}

/**
 * amdgpu_vmid_grab_used - try to reuse a VMID
 *
 * @vm: vm to allocate id for
 * @ring: ring we want to submit job to
 * @job: job who wants to use the VMID
 * @id: resulting VMID
 *
 * Try to reuse a VMID for this submission.
 */
static int amdgpu_vmid_grab_used(struct amdgpu_vm *vm,
     struct amdgpu_ring *ring,
     struct amdgpu_job *job,
     struct amdgpu_vmid **id)
{
 struct amdgpu_device *adev = ring->adev;
 unsigned vmhub = ring->vm_hub;
 struct amdgpu_vmid_mgr *id_mgr = &adev->vm_manager.id_mgr[vmhub];
 uint64_t fence_context = adev->fence_context + ring->idx;
 uint64_t updates = amdgpu_vm_tlb_seq(vm);
 int r;

 job->vm_needs_flush = vm->use_cpu_for_update;

 /* Check if we can use a VMID already assigned to this VM */
 list_for_each_entry_reverse((*id), &id_mgr->ids_lru, list) {
  bool needs_flush = vm->use_cpu_for_update;

  /* Check all the prerequisites to using this VMID */
  if ((*id)->owner != vm->immediate.fence_context)
   continue;

  if (!amdgpu_vmid_compatible(*id, job))
   continue;

  if (!(*id)->last_flush ||
      ((*id)->last_flush->context != fence_context &&
       !dma_fence_is_signaled((*id)->last_flush)))
   needs_flush = true;

  if ((*id)->flushed_updates < updates)
   needs_flush = true;

  if (needs_flush && !adev->vm_manager.concurrent_flush)
   continue;

  /* Good, we can use this VMID. Remember this submission as
   * user of the VMID.
 */
  r = amdgpu_sync_fence(&(*id)->active,
          &job->base.s_fence->finished,
          GFP_NOWAIT);
  if (r)
   return r;

  job->vm_needs_flush |= needs_flush;
  return 0;
 }

 *id = NULL;
 return 0;
}

/**
 * amdgpu_vmid_grab - allocate the next free VMID
 *
 * @vm: vm to allocate id for
 * @ring: ring we want to submit job to
 * @job: job who wants to use the VMID
 * @fence: fence to wait for if no id could be grabbed
 *
 * Allocate an id for the vm, adding fences to the sync obj as necessary.
 */
int amdgpu_vmid_grab(struct amdgpu_vm *vm, struct amdgpu_ring *ring,
       struct amdgpu_job *job, struct dma_fence **fence)
{
 struct amdgpu_device *adev = ring->adev;
 unsigned vmhub = ring->vm_hub;
 struct amdgpu_vmid_mgr *id_mgr = &adev->vm_manager.id_mgr[vmhub];
 struct amdgpu_vmid *idle = NULL;
 struct amdgpu_vmid *id = NULL;
 int r = 0;

 mutex_lock(&id_mgr->lock);
 r = amdgpu_vmid_grab_idle(ring, &idle, fence);
 if (r || !idle)
  goto error;

 if (amdgpu_vmid_uses_reserved(vm, vmhub)) {
  r = amdgpu_vmid_grab_reserved(vm, ring, job, &id, fence);
  if (r || !id)
   goto error;
 } else {
  r = amdgpu_vmid_grab_used(vm, ring, job, &id);
  if (r)
   goto error;

  if (!id) {
   /* Still no ID to use? Then use the idle one found earlier */
   id = idle;

   /* Remember this submission as user of the VMID */
   r = amdgpu_sync_fence(&id->active,
           &job->base.s_fence->finished,
           GFP_NOWAIT);
   if (r)
    goto error;

   job->vm_needs_flush = true;
  }

  list_move_tail(&id->list, &id_mgr->ids_lru);
 }

 job->gds_switch_needed = amdgpu_vmid_gds_switch_needed(id, job);
 if (job->vm_needs_flush) {
  id->flushed_updates = amdgpu_vm_tlb_seq(vm);
  dma_fence_put(id->last_flush);
  id->last_flush = NULL;
 }
 job->vmid = id - id_mgr->ids;
 job->pasid = vm->pasid;

 id->gds_base = job->gds_base;
 id->gds_size = job->gds_size;
 id->gws_base = job->gws_base;
 id->gws_size = job->gws_size;
 id->oa_base = job->oa_base;
 id->oa_size = job->oa_size;
 id->pd_gpu_addr = job->vm_pd_addr;
 id->owner = vm->immediate.fence_context;

 trace_amdgpu_vm_grab_id(vm, ring, job);

error:
 mutex_unlock(&id_mgr->lock);
 return r;
}

/*
 * amdgpu_vmid_uses_reserved - check if a VM will use a reserved VMID
 * @vm: the VM to check
 * @vmhub: the VMHUB which will be used
 *
 * Returns: True if the VM will use a reserved VMID.
 */
bool amdgpu_vmid_uses_reserved(struct amdgpu_vm *vm, unsigned int vmhub)
{
 return vm->reserved_vmid[vmhub];
}

int amdgpu_vmid_alloc_reserved(struct amdgpu_device *adev,
          unsigned vmhub)
{
 struct amdgpu_vmid_mgr *id_mgr = &adev->vm_manager.id_mgr[vmhub];

 mutex_lock(&id_mgr->lock);

 ++id_mgr->reserved_use_count;
 if (!id_mgr->reserved) {
  struct amdgpu_vmid *id;

  id = list_first_entry(&id_mgr->ids_lru, struct amdgpu_vmid,
          list);
  /* Remove from normal round robin handling */
  list_del_init(&id->list);
  id_mgr->reserved = id;
 }

 mutex_unlock(&id_mgr->lock);
 return 0;
}

void amdgpu_vmid_free_reserved(struct amdgpu_device *adev,
          unsigned vmhub)
{
 struct amdgpu_vmid_mgr *id_mgr = &adev->vm_manager.id_mgr[vmhub];

 mutex_lock(&id_mgr->lock);
 if (!--id_mgr->reserved_use_count) {
  /* give the reserved ID back to normal round robin */
  list_add(&id_mgr->reserved->list, &id_mgr->ids_lru);
  id_mgr->reserved = NULL;
 }

 mutex_unlock(&id_mgr->lock);
}

/**
 * amdgpu_vmid_reset - reset VMID to zero
 *
 * @adev: amdgpu device structure
 * @vmhub: vmhub type
 * @vmid: vmid number to use
 *
 * Reset saved GDW, GWS and OA to force switch on next flush.
 */
void amdgpu_vmid_reset(struct amdgpu_device *adev, unsigned vmhub,
         unsigned vmid)
{
 struct amdgpu_vmid_mgr *id_mgr = &adev->vm_manager.id_mgr[vmhub];
 struct amdgpu_vmid *id = &id_mgr->ids[vmid];

 mutex_lock(&id_mgr->lock);
 id->owner = 0;
 id->gds_base = 0;
 id->gds_size = 0;
 id->gws_base = 0;
 id->gws_size = 0;
 id->oa_base = 0;
 id->oa_size = 0;
 mutex_unlock(&id_mgr->lock);
}

/**
 * amdgpu_vmid_reset_all - reset VMID to zero
 *
 * @adev: amdgpu device structure
 *
 * Reset VMID to force flush on next use
 */
void amdgpu_vmid_reset_all(struct amdgpu_device *adev)
{
 unsigned i, j;

 for (i = 0; i < AMDGPU_MAX_VMHUBS; ++i) {
  struct amdgpu_vmid_mgr *id_mgr =
   &adev->vm_manager.id_mgr[i];

  for (j = 1; j < id_mgr->num_ids; ++j)
   amdgpu_vmid_reset(adev, i, j);
 }
}

/**
 * amdgpu_vmid_mgr_init - init the VMID manager
 *
 * @adev: amdgpu_device pointer
 *
 * Initialize the VM manager structures
 */
void amdgpu_vmid_mgr_init(struct amdgpu_device *adev)
{
 unsigned i, j;

 for (i = 0; i < AMDGPU_MAX_VMHUBS; ++i) {
  struct amdgpu_vmid_mgr *id_mgr =
   &adev->vm_manager.id_mgr[i];

  mutex_init(&id_mgr->lock);
  INIT_LIST_HEAD(&id_mgr->ids_lru);
  id_mgr->reserved_use_count = 0;

  /* for GC <10, SDMA uses MMHUB so use first_kfd_vmid for both GC and MM */
  if (amdgpu_ip_version(adev, GC_HWIP, 0) < IP_VERSION(10, 0, 0))
   /* manage only VMIDs not used by KFD */
   id_mgr->num_ids = adev->vm_manager.first_kfd_vmid;
  else if (AMDGPU_IS_MMHUB0(i) ||
    AMDGPU_IS_MMHUB1(i))
   id_mgr->num_ids = 16;
  else
   /* manage only VMIDs not used by KFD */
   id_mgr->num_ids = adev->vm_manager.first_kfd_vmid;

  /* skip over VMID 0, since it is the system VM */
  for (j = 1; j < id_mgr->num_ids; ++j) {
   amdgpu_vmid_reset(adev, i, j);
   amdgpu_sync_create(&id_mgr->ids[j].active);
   list_add_tail(&id_mgr->ids[j].list, &id_mgr->ids_lru);
  }
 }
 /* alloc a default reserved vmid to enforce isolation */
 for (i = 0; i < (adev->xcp_mgr ? adev->xcp_mgr->num_xcps : 1); i++) {
  if (adev->enforce_isolation[i] != AMDGPU_ENFORCE_ISOLATION_DISABLE)
   amdgpu_vmid_alloc_reserved(adev, AMDGPU_GFXHUB(i));
 }
}

/**
 * amdgpu_vmid_mgr_fini - cleanup VM manager
 *
 * @adev: amdgpu_device pointer
 *
 * Cleanup the VM manager and free resources.
 */
void amdgpu_vmid_mgr_fini(struct amdgpu_device *adev)
{
 unsigned i, j;

 for (i = 0; i < AMDGPU_MAX_VMHUBS; ++i) {
  struct amdgpu_vmid_mgr *id_mgr =
   &adev->vm_manager.id_mgr[i];

  mutex_destroy(&id_mgr->lock);
  for (j = 0; j < AMDGPU_NUM_VMID; ++j) {
   struct amdgpu_vmid *id = &id_mgr->ids[j];

   amdgpu_sync_free(&id->active);
   dma_fence_put(id->last_flush);
   dma_fence_put(id->pasid_mapping);
  }
 }
}