Quelle  kfd_migrate.c   Sprache: C

// SPDX-License-Identifier: GPL-2.0 OR MIT
/*
 * Copyright 2020-2021 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 <linux/types.h>
#include <linux/hmm.h>
#include <linux/dma-direction.h>
#include <linux/dma-mapping.h>
#include <linux/migrate.h>
#include "amdgpu_sync.h"
#include "amdgpu_object.h"
#include "amdgpu_vm.h"
#include "amdgpu_res_cursor.h"
#include "kfd_priv.h"
#include "kfd_svm.h"
#include "kfd_migrate.h"
#include "kfd_smi_events.h"

#ifdef dev_fmt
#undef dev_fmt
#endif
#define dev_fmt(fmt) "kfd_migrate: " fmt

static uint64_t
svm_migrate_direct_mapping_addr(struct amdgpu_device *adev, uint64_t addr)
{
 return addr + amdgpu_ttm_domain_start(adev, TTM_PL_VRAM);
}

static int
svm_migrate_gart_map(struct amdgpu_ring *ring, uint64_t npages,
       dma_addr_t *addr, uint64_t *gart_addr, uint64_t flags)
{
 struct amdgpu_device *adev = ring->adev;
 struct amdgpu_job *job;
 unsigned int num_dw, num_bytes;
 struct dma_fence *fence;
 uint64_t src_addr, dst_addr;
 uint64_t pte_flags;
 void *cpu_addr;
 int r;

 /* use gart window 0 */
 *gart_addr = adev->gmc.gart_start;

 num_dw = ALIGN(adev->mman.buffer_funcs->copy_num_dw, 8);
 num_bytes = npages * 8;

 r = amdgpu_job_alloc_with_ib(adev, &adev->mman.high_pr,
         AMDGPU_FENCE_OWNER_UNDEFINED,
         num_dw * 4 + num_bytes,
         AMDGPU_IB_POOL_DELAYED,
         &job);
 if (r)
  return r;

 src_addr = num_dw * 4;
 src_addr += job->ibs[0].gpu_addr;

 dst_addr = amdgpu_bo_gpu_offset(adev->gart.bo);
 amdgpu_emit_copy_buffer(adev, &job->ibs[0], src_addr,
    dst_addr, num_bytes, 0);

 amdgpu_ring_pad_ib(ring, &job->ibs[0]);
 WARN_ON(job->ibs[0].length_dw > num_dw);

 pte_flags = AMDGPU_PTE_VALID | AMDGPU_PTE_READABLE;
 pte_flags |= AMDGPU_PTE_SYSTEM | AMDGPU_PTE_SNOOPED;
 if (!(flags & KFD_IOCTL_SVM_FLAG_GPU_RO))
  pte_flags |= AMDGPU_PTE_WRITEABLE;
 pte_flags |= adev->gart.gart_pte_flags;

 cpu_addr = &job->ibs[0].ptr[num_dw];

 amdgpu_gart_map(adev, 0, npages, addr, pte_flags, cpu_addr);
 fence = amdgpu_job_submit(job);
 dma_fence_put(fence);

 return r;
}

/**
 * svm_migrate_copy_memory_gart - sdma copy data between ram and vram
 *
 * @adev: amdgpu device the sdma ring running
 * @sys: system DMA pointer to be copied
 * @vram: vram destination DMA pointer
 * @npages: number of pages to copy
 * @direction: enum MIGRATION_COPY_DIR
 * @mfence: output, sdma fence to signal after sdma is done
 *
 * ram address uses GART table continuous entries mapping to ram pages,
 * vram address uses direct mapping of vram pages, which must have npages
 * number of continuous pages.
 * GART update and sdma uses same buf copy function ring, sdma is splited to
 * multiple GTT_MAX_PAGES transfer, all sdma operations are serialized, wait for
 * the last sdma finish fence which is returned to check copy memory is done.
 *
 * Context: Process context, takes and releases gtt_window_lock
 *
 * Return:
 * 0 - OK, otherwise error code
 */

static int
svm_migrate_copy_memory_gart(struct amdgpu_device *adev, dma_addr_t *sys,
        uint64_t *vram, uint64_t npages,
        enum MIGRATION_COPY_DIR direction,
        struct dma_fence **mfence)
{
 const uint64_t GTT_MAX_PAGES = AMDGPU_GTT_MAX_TRANSFER_SIZE;
 struct amdgpu_ring *ring = adev->mman.buffer_funcs_ring;
 uint64_t gart_s, gart_d;
 struct dma_fence *next;
 uint64_t size;
 int r;

 mutex_lock(&adev->mman.gtt_window_lock);

 while (npages) {
  size = min(GTT_MAX_PAGES, npages);

  if (direction == FROM_VRAM_TO_RAM) {
   gart_s = svm_migrate_direct_mapping_addr(adev, *vram);
   r = svm_migrate_gart_map(ring, size, sys, &gart_d, 0);

  } else if (direction == FROM_RAM_TO_VRAM) {
   r = svm_migrate_gart_map(ring, size, sys, &gart_s,
       KFD_IOCTL_SVM_FLAG_GPU_RO);
   gart_d = svm_migrate_direct_mapping_addr(adev, *vram);
  }
  if (r) {
   dev_err(adev->dev, "fail %d create gart mapping\n", r);
   goto out_unlock;
  }

  r = amdgpu_copy_buffer(ring, gart_s, gart_d, size * PAGE_SIZE,
           NULL, &next, false, true, 0);
  if (r) {
   dev_err(adev->dev, "fail %d to copy memory\n", r);
   goto out_unlock;
  }

  dma_fence_put(*mfence);
  *mfence = next;
  npages -= size;
  if (npages) {
   sys += size;
   vram += size;
  }
 }

out_unlock:
 mutex_unlock(&adev->mman.gtt_window_lock);

 return r;
}

/**
 * svm_migrate_copy_done - wait for memory copy sdma is done
 *
 * @adev: amdgpu device the sdma memory copy is executing on
 * @mfence: migrate fence
 *
 * Wait for dma fence is signaled, if the copy ssplit into multiple sdma
 * operations, this is the last sdma operation fence.
 *
 * Context: called after svm_migrate_copy_memory
 *
 * Return:
 * 0 - success
 * otherwise - error code from dma fence signal
 */
static int
svm_migrate_copy_done(struct amdgpu_device *adev, struct dma_fence *mfence)
{
 int r = 0;

 if (mfence) {
  r = dma_fence_wait(mfence, false);
  dma_fence_put(mfence);
  pr_debug("sdma copy memory fence done\n");
 }

 return r;
}

unsigned long
svm_migrate_addr_to_pfn(struct amdgpu_device *adev, unsigned long addr)
{
 return (addr + adev->kfd.pgmap.range.start) >> PAGE_SHIFT;
}

static void
svm_migrate_get_vram_page(struct svm_range *prange, unsigned long pfn)
{
 struct page *page;

 page = pfn_to_page(pfn);
 svm_range_bo_ref(prange->svm_bo);
 page->zone_device_data = prange->svm_bo;
 zone_device_page_init(page);
}

static void
svm_migrate_put_vram_page(struct amdgpu_device *adev, unsigned long addr)
{
 struct page *page;

 page = pfn_to_page(svm_migrate_addr_to_pfn(adev, addr));
 unlock_page(page);
 put_page(page);
}

static unsigned long
svm_migrate_addr(struct amdgpu_device *adev, struct page *page)
{
 unsigned long addr;

 addr = page_to_pfn(page) << PAGE_SHIFT;
 return (addr - adev->kfd.pgmap.range.start);
}

static struct page *
svm_migrate_get_sys_page(struct vm_area_struct *vma, unsigned long addr)
{
 struct page *page;

 page = alloc_page_vma(GFP_HIGHUSER, vma, addr);
 if (page)
  lock_page(page);

 return page;
}

static void svm_migrate_put_sys_page(unsigned long addr)
{
 struct page *page;

 page = pfn_to_page(addr >> PAGE_SHIFT);
 unlock_page(page);
 put_page(page);
}

static unsigned long svm_migrate_unsuccessful_pages(struct migrate_vma *migrate)
{
 unsigned long upages = 0;
 unsigned long i;

 for (i = 0; i < migrate->npages; i++) {
  if (migrate->src[i] & MIGRATE_PFN_VALID &&
      !(migrate->src[i] & MIGRATE_PFN_MIGRATE))
   upages++;
 }
 return upages;
}

static int
svm_migrate_copy_to_vram(struct kfd_node *node, struct svm_range *prange,
    struct migrate_vma *migrate, struct dma_fence **mfence,
    dma_addr_t *scratch, uint64_t ttm_res_offset)
{
 uint64_t npages = migrate->npages;
 struct amdgpu_device *adev = node->adev;
 struct device *dev = adev->dev;
 struct amdgpu_res_cursor cursor;
 uint64_t mpages = 0;
 dma_addr_t *src;
 uint64_t *dst;
 uint64_t i, j;
 int r;

 pr_debug("svms 0x%p [0x%lx 0x%lx 0x%llx]\n", prange->svms, prange->start,
   prange->last, ttm_res_offset);

 src = scratch;
 dst = (uint64_t *)(scratch + npages);

 amdgpu_res_first(prange->ttm_res, ttm_res_offset,
    npages << PAGE_SHIFT, &cursor);
 for (i = j = 0; (i < npages) && (mpages < migrate->cpages); i++) {
  struct page *spage;

  if (migrate->src[i] & MIGRATE_PFN_MIGRATE) {
   dst[i] = cursor.start + (j << PAGE_SHIFT);
   migrate->dst[i] = svm_migrate_addr_to_pfn(adev, dst[i]);
   svm_migrate_get_vram_page(prange, migrate->dst[i]);
   migrate->dst[i] = migrate_pfn(migrate->dst[i]);
   mpages++;
  }
  spage = migrate_pfn_to_page(migrate->src[i]);
  if (spage && !is_zone_device_page(spage)) {
   src[i] = dma_map_page(dev, spage, 0, PAGE_SIZE,
           DMA_BIDIRECTIONAL);
   r = dma_mapping_error(dev, src[i]);
   if (r) {
    dev_err(dev, "%s: fail %d dma_map_page\n",
     __func__, r);
    goto out_free_vram_pages;
   }
  } else {
   if (j) {
    r = svm_migrate_copy_memory_gart(
      adev, src + i - j,
      dst + i - j, j,
      FROM_RAM_TO_VRAM,
      mfence);
    if (r)
     goto out_free_vram_pages;
    amdgpu_res_next(&cursor, (j + 1) << PAGE_SHIFT);
    j = 0;
   } else {
    amdgpu_res_next(&cursor, PAGE_SIZE);
   }
   continue;
  }

  pr_debug_ratelimited("dma mapping src to 0x%llx, pfn 0x%lx\n",
         src[i] >> PAGE_SHIFT, page_to_pfn(spage));

  if (j >= (cursor.size >> PAGE_SHIFT) - 1 && i < npages - 1) {
   r = svm_migrate_copy_memory_gart(adev, src + i - j,
        dst + i - j, j + 1,
        FROM_RAM_TO_VRAM,
        mfence);
   if (r)
    goto out_free_vram_pages;
   amdgpu_res_next(&cursor, (j + 1) * PAGE_SIZE);
   j = 0;
  } else {
   j++;
  }
 }

 r = svm_migrate_copy_memory_gart(adev, src + i - j, dst + i - j, j,
      FROM_RAM_TO_VRAM, mfence);

out_free_vram_pages:
 if (r) {
  pr_debug("failed %d to copy memory to vram\n", r);
  for (i = 0; i < npages && mpages; i++) {
   if (!dst[i])
    continue;
   svm_migrate_put_vram_page(adev, dst[i]);
   migrate->dst[i] = 0;
   mpages--;
  }
 }

#ifdef DEBUG_FORCE_MIXED_DOMAINS
 for (i = 0, j = 0; i < npages; i += 4, j++) {
  if (j & 1)
   continue;
  svm_migrate_put_vram_page(adev, dst[i]);
  migrate->dst[i] = 0;
  svm_migrate_put_vram_page(adev, dst[i + 1]);
  migrate->dst[i + 1] = 0;
  svm_migrate_put_vram_page(adev, dst[i + 2]);
  migrate->dst[i + 2] = 0;
  svm_migrate_put_vram_page(adev, dst[i + 3]);
  migrate->dst[i + 3] = 0;
 }
#endif

 return r;
}

static long
svm_migrate_vma_to_vram(struct kfd_node *node, struct svm_range *prange,
   struct vm_area_struct *vma, uint64_t start,
   uint64_t end, uint32_t trigger, uint64_t ttm_res_offset)
{
 struct kfd_process *p = container_of(prange->svms, struct kfd_process, svms);
 uint64_t npages = (end - start) >> PAGE_SHIFT;
 struct amdgpu_device *adev = node->adev;
 struct kfd_process_device *pdd;
 struct dma_fence *mfence = NULL;
 struct migrate_vma migrate = { 0 };
 unsigned long cpages = 0;
 unsigned long mpages = 0;
 dma_addr_t *scratch;
 void *buf;
 int r = -ENOMEM;

 memset(&migrate, 0, sizeof(migrate));
 migrate.vma = vma;
 migrate.start = start;
 migrate.end = end;
 migrate.flags = MIGRATE_VMA_SELECT_SYSTEM;
 migrate.pgmap_owner = SVM_ADEV_PGMAP_OWNER(adev);

 buf = kvcalloc(npages,
         2 * sizeof(*migrate.src) + sizeof(uint64_t) + sizeof(dma_addr_t),
         GFP_KERNEL);
 if (!buf)
  goto out;

 migrate.src = buf;
 migrate.dst = migrate.src + npages;
 scratch = (dma_addr_t *)(migrate.dst + npages);

 kfd_smi_event_migration_start(node, p->lead_thread->pid,
          start >> PAGE_SHIFT, end >> PAGE_SHIFT,
          0, node->id, prange->prefetch_loc,
          prange->preferred_loc, trigger);

 r = migrate_vma_setup(&migrate);
 if (r) {
  dev_err(adev->dev, "%s: vma setup fail %d range [0x%lx 0x%lx]\n",
   __func__, r, prange->start, prange->last);
  goto out_free;
 }

 cpages = migrate.cpages;
 if (!cpages) {
  pr_debug("failed collect migrate sys pages [0x%lx 0x%lx]\n",
    prange->start, prange->last);
  goto out_free;
 }
 if (cpages != npages)
  pr_debug("partial migration, 0x%lx/0x%llx pages collected\n",
    cpages, npages);
 else
  pr_debug("0x%lx pages collected\n", cpages);

 r = svm_migrate_copy_to_vram(node, prange, &migrate, &mfence, scratch, ttm_res_offset);
 migrate_vma_pages(&migrate);

 svm_migrate_copy_done(adev, mfence);
 migrate_vma_finalize(&migrate);

 mpages = cpages - svm_migrate_unsuccessful_pages(&migrate);
 pr_debug("successful/cpages/npages 0x%lx/0x%lx/0x%lx\n",
    mpages, cpages, migrate.npages);

 svm_range_dma_unmap_dev(adev->dev, scratch, 0, npages);

out_free:
 kvfree(buf);
 kfd_smi_event_migration_end(node, p->lead_thread->pid,
        start >> PAGE_SHIFT, end >> PAGE_SHIFT,
        0, node->id, trigger, r);
out:
 if (!r && mpages) {
  pdd = svm_range_get_pdd_by_node(prange, node);
  if (pdd)
   WRITE_ONCE(pdd->page_in, pdd->page_in + mpages);

  return mpages;
 }
 return r;
}

/**
 * svm_migrate_ram_to_vram - migrate svm range from system to device
 * @prange: range structure
 * @best_loc: the device to migrate to
 * @start_mgr: start page to migrate
 * @last_mgr: last page to migrate
 * @mm: the process mm structure
 * @trigger: reason of migration
 *
 * Context: Process context, caller hold mmap read lock, svms lock, prange lock
 *
 * Return:
 * 0 - OK, otherwise error code
 */
static int
svm_migrate_ram_to_vram(struct svm_range *prange, uint32_t best_loc,
   unsigned long start_mgr, unsigned long last_mgr,
   struct mm_struct *mm, uint32_t trigger)
{
 unsigned long addr, start, end;
 struct vm_area_struct *vma;
 uint64_t ttm_res_offset;
 struct kfd_node *node;
 unsigned long mpages = 0;
 long r = 0;

 if (start_mgr < prange->start || last_mgr > prange->last) {
  pr_debug("range [0x%lx 0x%lx] out prange [0x%lx 0x%lx]\n",
    start_mgr, last_mgr, prange->start, prange->last);
  return -EFAULT;
 }

 node = svm_range_get_node_by_id(prange, best_loc);
 if (!node) {
  pr_debug("failed to get kfd node by id 0x%x\n", best_loc);
  return -ENODEV;
 }

 pr_debug("svms 0x%p [0x%lx 0x%lx] in [0x%lx 0x%lx] to gpu 0x%x\n",
  prange->svms, start_mgr, last_mgr, prange->start, prange->last,
  best_loc);

 start = start_mgr << PAGE_SHIFT;
 end = (last_mgr + 1) << PAGE_SHIFT;

 r = amdgpu_amdkfd_reserve_mem_limit(node->adev,
     prange->npages * PAGE_SIZE,
     KFD_IOC_ALLOC_MEM_FLAGS_VRAM,
     node->xcp ? node->xcp->id : 0);
 if (r) {
  dev_dbg(node->adev->dev, "failed to reserve VRAM, r: %ld\n", r);
  return -ENOSPC;
 }

 r = svm_range_vram_node_new(node, prange, true);
 if (r) {
  dev_dbg(node->adev->dev, "fail %ld to alloc vram\n", r);
  goto out;
 }
 ttm_res_offset = (start_mgr - prange->start + prange->offset) << PAGE_SHIFT;

 for (addr = start; addr < end;) {
  unsigned long next;

  vma = vma_lookup(mm, addr);
  if (!vma)
   break;

  next = min(vma->vm_end, end);
  r = svm_migrate_vma_to_vram(node, prange, vma, addr, next, trigger, ttm_res_offset);
  if (r < 0) {
   pr_debug("failed %ld to migrate\n", r);
   break;
  } else {
   mpages += r;
  }
  ttm_res_offset += next - addr;
  addr = next;
 }

 if (mpages) {
  prange->actual_loc = best_loc;
  prange->vram_pages += mpages;
 } else if (!prange->actual_loc) {
  /* if no page migrated and all pages from prange are at
 * sys ram drop svm_bo got from svm_range_vram_node_new
 */
  svm_range_vram_node_free(prange);
 }

out:
 amdgpu_amdkfd_unreserve_mem_limit(node->adev,
     prange->npages * PAGE_SIZE,
     KFD_IOC_ALLOC_MEM_FLAGS_VRAM,
     node->xcp ? node->xcp->id : 0);
 return r < 0 ? r : 0;
}

static void svm_migrate_page_free(struct page *page)
{
 struct svm_range_bo *svm_bo = page->zone_device_data;

 if (svm_bo) {
  pr_debug_ratelimited("ref: %d\n", kref_read(&svm_bo->kref));
  svm_range_bo_unref_async(svm_bo);
 }
}

static int
svm_migrate_copy_to_ram(struct amdgpu_device *adev, struct svm_range *prange,
   struct migrate_vma *migrate, struct dma_fence **mfence,
   dma_addr_t *scratch, uint64_t npages)
{
 struct device *dev = adev->dev;
 uint64_t *src;
 dma_addr_t *dst;
 struct page *dpage;
 uint64_t i = 0, j;
 uint64_t addr;
 int r = 0;

 pr_debug("svms 0x%p [0x%lx 0x%lx]\n", prange->svms, prange->start,
   prange->last);

 addr = migrate->start;

 src = (uint64_t *)(scratch + npages);
 dst = scratch;

 for (i = 0, j = 0; i < npages; i++, addr += PAGE_SIZE) {
  struct page *spage;

  spage = migrate_pfn_to_page(migrate->src[i]);
  if (!spage || !is_zone_device_page(spage)) {
   pr_debug("invalid page. Could be in CPU already svms 0x%p [0x%lx 0x%lx]\n",
     prange->svms, prange->start, prange->last);
   if (j) {
    r = svm_migrate_copy_memory_gart(adev, dst + i - j,
         src + i - j, j,
         FROM_VRAM_TO_RAM,
         mfence);
    if (r)
     goto out_oom;
    j = 0;
   }
   continue;
  }
  src[i] = svm_migrate_addr(adev, spage);
  if (j > 0 && src[i] != src[i - 1] + PAGE_SIZE) {
   r = svm_migrate_copy_memory_gart(adev, dst + i - j,
        src + i - j, j,
        FROM_VRAM_TO_RAM,
        mfence);
   if (r)
    goto out_oom;
   j = 0;
  }

  dpage = svm_migrate_get_sys_page(migrate->vma, addr);
  if (!dpage) {
   pr_debug("failed get page svms 0x%p [0x%lx 0x%lx]\n",
     prange->svms, prange->start, prange->last);
   r = -ENOMEM;
   goto out_oom;
  }

  dst[i] = dma_map_page(dev, dpage, 0, PAGE_SIZE, DMA_BIDIRECTIONAL);
  r = dma_mapping_error(dev, dst[i]);
  if (r) {
   dev_err(adev->dev, "%s: fail %d dma_map_page\n", __func__, r);
   goto out_oom;
  }

  pr_debug_ratelimited("dma mapping dst to 0x%llx, pfn 0x%lx\n",
         dst[i] >> PAGE_SHIFT, page_to_pfn(dpage));

  migrate->dst[i] = migrate_pfn(page_to_pfn(dpage));
  j++;
 }

 r = svm_migrate_copy_memory_gart(adev, dst + i - j, src + i - j, j,
      FROM_VRAM_TO_RAM, mfence);

out_oom:
 if (r) {
  pr_debug("failed %d copy to ram\n", r);
  while (i--) {
   svm_migrate_put_sys_page(dst[i]);
   migrate->dst[i] = 0;
  }
 }

 return r;
}

/**
 * svm_migrate_vma_to_ram - migrate range inside one vma from device to system
 *
 * @prange: svm range structure
 * @vma: vm_area_struct that range [start, end] belongs to
 * @start: range start virtual address in pages
 * @end: range end virtual address in pages
 * @node: kfd node device to migrate from
 * @trigger: reason of migration
 * @fault_page: is from vmf->page, svm_migrate_to_ram(), this is CPU page fault callback
 *
 * Context: Process context, caller hold mmap read lock, prange->migrate_mutex
 *
 * Return:
 *   negative values - indicate error
 *   positive values or zero - number of pages got migrated
 */
static long
svm_migrate_vma_to_ram(struct kfd_node *node, struct svm_range *prange,
         struct vm_area_struct *vma, uint64_t start, uint64_t end,
         uint32_t trigger, struct page *fault_page)
{
 struct kfd_process *p = container_of(prange->svms, struct kfd_process, svms);
 uint64_t npages = (end - start) >> PAGE_SHIFT;
 unsigned long upages = npages;
 unsigned long cpages = 0;
 unsigned long mpages = 0;
 struct amdgpu_device *adev = node->adev;
 struct kfd_process_device *pdd;
 struct dma_fence *mfence = NULL;
 struct migrate_vma migrate = { 0 };
 dma_addr_t *scratch;
 void *buf;
 int r = -ENOMEM;

 memset(&migrate, 0, sizeof(migrate));
 migrate.vma = vma;
 migrate.start = start;
 migrate.end = end;
 migrate.pgmap_owner = SVM_ADEV_PGMAP_OWNER(adev);
 if (adev->gmc.xgmi.connected_to_cpu)
  migrate.flags = MIGRATE_VMA_SELECT_DEVICE_COHERENT;
 else
  migrate.flags = MIGRATE_VMA_SELECT_DEVICE_PRIVATE;

 buf = kvcalloc(npages,
         2 * sizeof(*migrate.src) + sizeof(uint64_t) + sizeof(dma_addr_t),
         GFP_KERNEL);
 if (!buf)
  goto out;

 migrate.src = buf;
 migrate.dst = migrate.src + npages;
 migrate.fault_page = fault_page;
 scratch = (dma_addr_t *)(migrate.dst + npages);

 kfd_smi_event_migration_start(node, p->lead_thread->pid,
          start >> PAGE_SHIFT, end >> PAGE_SHIFT,
          node->id, 0, prange->prefetch_loc,
          prange->preferred_loc, trigger);

 r = migrate_vma_setup(&migrate);
 if (r) {
  dev_err(adev->dev, "%s: vma setup fail %d range [0x%lx 0x%lx]\n",
   __func__, r, prange->start, prange->last);
  goto out_free;
 }

 cpages = migrate.cpages;
 if (!cpages) {
  pr_debug("failed collect migrate device pages [0x%lx 0x%lx]\n",
    prange->start, prange->last);
  upages = svm_migrate_unsuccessful_pages(&migrate);
  goto out_free;
 }
 if (cpages != npages)
  pr_debug("partial migration, 0x%lx/0x%llx pages collected\n",
    cpages, npages);
 else
  pr_debug("0x%lx pages collected\n", cpages);

 r = svm_migrate_copy_to_ram(adev, prange, &migrate, &mfence,
        scratch, npages);
 migrate_vma_pages(&migrate);

 upages = svm_migrate_unsuccessful_pages(&migrate);
 pr_debug("unsuccessful/cpages/npages 0x%lx/0x%lx/0x%lx\n",
   upages, cpages, migrate.npages);

 svm_migrate_copy_done(adev, mfence);
 migrate_vma_finalize(&migrate);

 svm_range_dma_unmap_dev(adev->dev, scratch, 0, npages);

out_free:
 kvfree(buf);
 kfd_smi_event_migration_end(node, p->lead_thread->pid,
        start >> PAGE_SHIFT, end >> PAGE_SHIFT,
        node->id, 0, trigger, r);
out:
 if (!r && cpages) {
  mpages = cpages - upages;
  pdd = svm_range_get_pdd_by_node(prange, node);
  if (pdd)
   WRITE_ONCE(pdd->page_out, pdd->page_out + mpages);
 }

 return r ? r : mpages;
}

/**
 * svm_migrate_vram_to_ram - migrate svm range from device to system
 * @prange: range structure
 * @mm: process mm, use current->mm if NULL
 * @start_mgr: start page need be migrated to sys ram
 * @last_mgr: last page need be migrated to sys ram
 * @trigger: reason of migration
 * @fault_page: is from vmf->page, svm_migrate_to_ram(), this is CPU page fault callback
 *
 * Context: Process context, caller hold mmap read lock, prange->migrate_mutex
 *
 * Return:
 * 0 - OK, otherwise error code
 */
int svm_migrate_vram_to_ram(struct svm_range *prange, struct mm_struct *mm,
       unsigned long start_mgr, unsigned long last_mgr,
       uint32_t trigger, struct page *fault_page)
{
 struct kfd_node *node;
 struct vm_area_struct *vma;
 unsigned long addr;
 unsigned long start;
 unsigned long end;
 unsigned long mpages = 0;
 long r = 0;

 /* this pragne has no any vram page to migrate to sys ram */
 if (!prange->actual_loc) {
  pr_debug("[0x%lx 0x%lx] already migrated to ram\n",
    prange->start, prange->last);
  return 0;
 }

 if (start_mgr < prange->start || last_mgr > prange->last) {
  pr_debug("range [0x%lx 0x%lx] out prange [0x%lx 0x%lx]\n",
    start_mgr, last_mgr, prange->start, prange->last);
  return -EFAULT;
 }

 node = svm_range_get_node_by_id(prange, prange->actual_loc);
 if (!node) {
  pr_debug("failed to get kfd node by id 0x%x\n", prange->actual_loc);
  return -ENODEV;
 }
 pr_debug("svms 0x%p prange 0x%p [0x%lx 0x%lx] from gpu 0x%x to ram\n",
   prange->svms, prange, start_mgr, last_mgr,
   prange->actual_loc);

 start = start_mgr << PAGE_SHIFT;
 end = (last_mgr + 1) << PAGE_SHIFT;

 for (addr = start; addr < end;) {
  unsigned long next;

  vma = vma_lookup(mm, addr);
  if (!vma) {
   pr_debug("failed to find vma for prange %p\n", prange);
   r = -EFAULT;
   break;
  }

  next = min(vma->vm_end, end);
  r = svm_migrate_vma_to_ram(node, prange, vma, addr, next, trigger,
   fault_page);
  if (r < 0) {
   pr_debug("failed %ld to migrate prange %p\n", r, prange);
   break;
  } else {
   mpages += r;
  }
  addr = next;
 }

 if (r >= 0) {
  prange->vram_pages -= mpages;

  /* prange does not have vram page set its actual_loc to system
 * and drop its svm_bo ref
 */
  if (prange->vram_pages == 0 && prange->ttm_res) {
   prange->actual_loc = 0;
   svm_range_vram_node_free(prange);
  }
 }

 return r < 0 ? r : 0;
}

/**
 * svm_migrate_vram_to_vram - migrate svm range from device to device
 * @prange: range structure
 * @best_loc: the device to migrate to
 * @start: start page need be migrated to sys ram
 * @last: last page need be migrated to sys ram
 * @mm: process mm, use current->mm if NULL
 * @trigger: reason of migration
 *
 * Context: Process context, caller hold mmap read lock, svms lock, prange lock
 *
 * migrate all vram pages in prange to sys ram, then migrate
 * [start, last] pages from sys ram to gpu node best_loc.
 *
 * Return:
 * 0 - OK, otherwise error code
 */
static int
svm_migrate_vram_to_vram(struct svm_range *prange, uint32_t best_loc,
   unsigned long start, unsigned long last,
   struct mm_struct *mm, uint32_t trigger)
{
 int r, retries = 3;

 /*
 * TODO: for both devices with PCIe large bar or on same xgmi hive, skip
 * system memory as migration bridge
 */

 pr_debug("from gpu 0x%x to gpu 0x%x\n", prange->actual_loc, best_loc);

 do {
  r = svm_migrate_vram_to_ram(prange, mm, prange->start, prange->last,
         trigger, NULL);
  if (r)
   return r;
 } while (prange->actual_loc && --retries);

 if (prange->actual_loc)
  return -EDEADLK;

 return svm_migrate_ram_to_vram(prange, best_loc, start, last, mm, trigger);
}

int
svm_migrate_to_vram(struct svm_range *prange, uint32_t best_loc,
      unsigned long start, unsigned long last,
      struct mm_struct *mm, uint32_t trigger)
{
 if  (!prange->actual_loc || prange->actual_loc == best_loc)
  return svm_migrate_ram_to_vram(prange, best_loc, start, last,
            mm, trigger);

 else
  return svm_migrate_vram_to_vram(prange, best_loc, start, last,
      mm, trigger);

}

/**
 * svm_migrate_to_ram - CPU page fault handler
 * @vmf: CPU vm fault vma, address
 *
 * Context: vm fault handler, caller holds the mmap read lock
 *
 * Return:
 * 0 - OK
 * VM_FAULT_SIGBUS - notice application to have SIGBUS page fault
 */
static vm_fault_t svm_migrate_to_ram(struct vm_fault *vmf)
{
 unsigned long start, last, size;
 unsigned long addr = vmf->address;
 struct svm_range_bo *svm_bo;
 struct svm_range *prange;
 struct kfd_process *p;
 struct mm_struct *mm;
 int r = 0;

 svm_bo = vmf->page->zone_device_data;
 if (!svm_bo) {
  pr_debug("failed get device page at addr 0x%lx\n", addr);
  return VM_FAULT_SIGBUS;
 }
 if (!mmget_not_zero(svm_bo->eviction_fence->mm)) {
  pr_debug("addr 0x%lx of process mm is destroyed\n", addr);
  return VM_FAULT_SIGBUS;
 }

 mm = svm_bo->eviction_fence->mm;
 if (mm != vmf->vma->vm_mm)
  pr_debug("addr 0x%lx is COW mapping in child process\n", addr);

 p = kfd_lookup_process_by_mm(mm);
 if (!p) {
  pr_debug("failed find process at fault address 0x%lx\n", addr);
  r = VM_FAULT_SIGBUS;
  goto out_mmput;
 }
 if (READ_ONCE(p->svms.faulting_task) == current) {
  pr_debug("skipping ram migration\n");
  r = 0;
  goto out_unref_process;
 }

 pr_debug("CPU page fault svms 0x%p address 0x%lx\n", &p->svms, addr);
 addr >>= PAGE_SHIFT;

 mutex_lock(&p->svms.lock);

 prange = svm_range_from_addr(&p->svms, addr, NULL);
 if (!prange) {
  pr_debug("failed get range svms 0x%p addr 0x%lx\n", &p->svms, addr);
  r = -EFAULT;
  goto out_unlock_svms;
 }

 mutex_lock(&prange->migrate_mutex);

 if (!prange->actual_loc)
  goto out_unlock_prange;

 /* Align migration range start and size to granularity size */
 size = 1UL << prange->granularity;
 start = max(ALIGN_DOWN(addr, size), prange->start);
 last = min(ALIGN(addr + 1, size) - 1, prange->last);

 r = svm_migrate_vram_to_ram(prange, vmf->vma->vm_mm, start, last,
        KFD_MIGRATE_TRIGGER_PAGEFAULT_CPU, vmf->page);
 if (r)
  pr_debug("failed %d migrate svms 0x%p range 0x%p [0x%lx 0x%lx]\n",
   r, prange->svms, prange, start, last);

out_unlock_prange:
 mutex_unlock(&prange->migrate_mutex);
out_unlock_svms:
 mutex_unlock(&p->svms.lock);
out_unref_process:
 pr_debug("CPU fault svms 0x%p address 0x%lx done\n", &p->svms, addr);
 kfd_unref_process(p);
out_mmput:
 mmput(mm);
 return r ? VM_FAULT_SIGBUS : 0;
}

static const struct dev_pagemap_ops svm_migrate_pgmap_ops = {
 .page_free  = svm_migrate_page_free,
 .migrate_to_ram  = svm_migrate_to_ram,
};

/* Each VRAM page uses sizeof(struct page) on system memory */
#define SVM_HMM_PAGE_STRUCT_SIZE(size) ((size)/PAGE_SIZE * sizeof(struct page))

int kgd2kfd_init_zone_device(struct amdgpu_device *adev)
{
 struct amdgpu_kfd_dev *kfddev = &adev->kfd;
 struct dev_pagemap *pgmap;
 struct resource *res = NULL;
 unsigned long size;
 void *r;

 /* Page migration works on gfx9 or newer */
 if (amdgpu_ip_version(adev, GC_HWIP, 0) < IP_VERSION(9, 0, 1))
  return -EINVAL;

 if (adev->apu_prefer_gtt)
  return 0;

 pgmap = &kfddev->pgmap;
 memset(pgmap, 0, sizeof(*pgmap));

 /* TODO: register all vram to HMM for now.
 * should remove reserved size
 */
 size = ALIGN(adev->gmc.real_vram_size, 2ULL << 20);
 if (adev->gmc.xgmi.connected_to_cpu) {
  pgmap->range.start = adev->gmc.aper_base;
  pgmap->range.end = adev->gmc.aper_base + adev->gmc.aper_size - 1;
  pgmap->type = MEMORY_DEVICE_COHERENT;
 } else {
  res = devm_request_free_mem_region(adev->dev, &iomem_resource, size);
  if (IS_ERR(res))
   return PTR_ERR(res);
  pgmap->range.start = res->start;
  pgmap->range.end = res->end;
  pgmap->type = MEMORY_DEVICE_PRIVATE;
 }

 pgmap->nr_range = 1;
 pgmap->ops = &svm_migrate_pgmap_ops;
 pgmap->owner = SVM_ADEV_PGMAP_OWNER(adev);
 pgmap->flags = 0;
 /* Device manager releases device-specific resources, memory region and
 * pgmap when driver disconnects from device.
 */
 r = devm_memremap_pages(adev->dev, pgmap);
 if (IS_ERR(r)) {
  pr_err("failed to register HMM device memory\n");
  if (pgmap->type == MEMORY_DEVICE_PRIVATE)
   devm_release_mem_region(adev->dev, res->start, resource_size(res));
  /* Disable SVM support capability */
  pgmap->type = 0;
  return PTR_ERR(r);
 }

 pr_debug("reserve %ldMB system memory for VRAM pages struct\n",
   SVM_HMM_PAGE_STRUCT_SIZE(size) >> 20);

 amdgpu_amdkfd_reserve_system_mem(SVM_HMM_PAGE_STRUCT_SIZE(size));

 pr_info("HMM registered %ldMB device memory\n", size >> 20);

 return 0;
}