Merge tag 'safesetid-5.14' of git://github.com/micah-morton/linux
[linux-2.6-microblaze.git] / drivers / gpu / drm / amd / amdgpu / amdgpu_dma_buf.c
1 /*
2  * Copyright 2019 Advanced Micro Devices, Inc.
3  *
4  * Permission is hereby granted, free of charge, to any person obtaining a
5  * copy of this software and associated documentation files (the "Software"),
6  * to deal in the Software without restriction, including without limitation
7  * the rights to use, copy, modify, merge, publish, distribute, sublicense,
8  * and/or sell copies of the Software, and to permit persons to whom the
9  * Software is furnished to do so, subject to the following conditions:
10  *
11  * The above copyright notice and this permission notice shall be included in
12  * all copies or substantial portions of the Software.
13  *
14  * THE SOFTWARE IS PROVIDED "AS IS", WITHOUT WARRANTY OF ANY KIND, EXPRESS OR
15  * IMPLIED, INCLUDING BUT NOT LIMITED TO THE WARRANTIES OF MERCHANTABILITY,
16  * FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE AND NONINFRINGEMENT.  IN NO EVENT SHALL
17  * THE COPYRIGHT HOLDER(S) OR AUTHOR(S) BE LIABLE FOR ANY CLAIM, DAMAGES OR
18  * OTHER LIABILITY, WHETHER IN AN ACTION OF CONTRACT, TORT OR OTHERWISE,
19  * ARISING FROM, OUT OF OR IN CONNECTION WITH THE SOFTWARE OR THE USE OR
20  * OTHER DEALINGS IN THE SOFTWARE.
21  *
22  * based on nouveau_prime.c
23  *
24  * Authors: Alex Deucher
25  */
26
27 /**
28  * DOC: PRIME Buffer Sharing
29  *
30  * The following callback implementations are used for :ref:`sharing GEM buffer
31  * objects between different devices via PRIME <prime_buffer_sharing>`.
32  */
33
34 #include "amdgpu.h"
35 #include "amdgpu_display.h"
36 #include "amdgpu_gem.h"
37 #include "amdgpu_dma_buf.h"
38 #include "amdgpu_xgmi.h"
39 #include <drm/amdgpu_drm.h>
40 #include <linux/dma-buf.h>
41 #include <linux/dma-fence-array.h>
42 #include <linux/pci-p2pdma.h>
43 #include <linux/pm_runtime.h>
44
45 /**
46  * amdgpu_gem_prime_mmap - &drm_driver.gem_prime_mmap implementation
47  * @obj: GEM BO
48  * @vma: Virtual memory area
49  *
50  * Sets up a userspace mapping of the BO's memory in the given
51  * virtual memory area.
52  *
53  * Returns:
54  * 0 on success or a negative error code on failure.
55  */
56 int amdgpu_gem_prime_mmap(struct drm_gem_object *obj,
57                           struct vm_area_struct *vma)
58 {
59         struct amdgpu_bo *bo = gem_to_amdgpu_bo(obj);
60         struct amdgpu_device *adev = amdgpu_ttm_adev(bo->tbo.bdev);
61         unsigned asize = amdgpu_bo_size(bo);
62         int ret;
63
64         if (!vma->vm_file)
65                 return -ENODEV;
66
67         if (adev == NULL)
68                 return -ENODEV;
69
70         /* Check for valid size. */
71         if (asize < vma->vm_end - vma->vm_start)
72                 return -EINVAL;
73
74         if (amdgpu_ttm_tt_get_usermm(bo->tbo.ttm) ||
75             (bo->flags & AMDGPU_GEM_CREATE_NO_CPU_ACCESS)) {
76                 return -EPERM;
77         }
78         vma->vm_pgoff += amdgpu_bo_mmap_offset(bo) >> PAGE_SHIFT;
79
80         /* prime mmap does not need to check access, so allow here */
81         ret = drm_vma_node_allow(&obj->vma_node, vma->vm_file->private_data);
82         if (ret)
83                 return ret;
84
85         ret = ttm_bo_mmap(vma->vm_file, vma, &adev->mman.bdev);
86         drm_vma_node_revoke(&obj->vma_node, vma->vm_file->private_data);
87
88         return ret;
89 }
90
91 static int
92 __dma_resv_make_exclusive(struct dma_resv *obj)
93 {
94         struct dma_fence **fences;
95         unsigned int count;
96         int r;
97
98         if (!dma_resv_get_list(obj)) /* no shared fences to convert */
99                 return 0;
100
101         r = dma_resv_get_fences_rcu(obj, NULL, &count, &fences);
102         if (r)
103                 return r;
104
105         if (count == 0) {
106                 /* Now that was unexpected. */
107         } else if (count == 1) {
108                 dma_resv_add_excl_fence(obj, fences[0]);
109                 dma_fence_put(fences[0]);
110                 kfree(fences);
111         } else {
112                 struct dma_fence_array *array;
113
114                 array = dma_fence_array_create(count, fences,
115                                                dma_fence_context_alloc(1), 0,
116                                                false);
117                 if (!array)
118                         goto err_fences_put;
119
120                 dma_resv_add_excl_fence(obj, &array->base);
121                 dma_fence_put(&array->base);
122         }
123
124         return 0;
125
126 err_fences_put:
127         while (count--)
128                 dma_fence_put(fences[count]);
129         kfree(fences);
130         return -ENOMEM;
131 }
132
133 /**
134  * amdgpu_dma_buf_attach - &dma_buf_ops.attach implementation
135  *
136  * @dmabuf: DMA-buf where we attach to
137  * @attach: attachment to add
138  *
139  * Add the attachment as user to the exported DMA-buf.
140  */
141 static int amdgpu_dma_buf_attach(struct dma_buf *dmabuf,
142                                  struct dma_buf_attachment *attach)
143 {
144         struct drm_gem_object *obj = dmabuf->priv;
145         struct amdgpu_bo *bo = gem_to_amdgpu_bo(obj);
146         struct amdgpu_device *adev = amdgpu_ttm_adev(bo->tbo.bdev);
147         int r;
148
149         if (pci_p2pdma_distance_many(adev->pdev, &attach->dev, 1, true) < 0)
150                 attach->peer2peer = false;
151
152         if (attach->dev->driver == adev->dev->driver)
153                 return 0;
154
155         r = pm_runtime_get_sync(adev_to_drm(adev)->dev);
156         if (r < 0)
157                 goto out;
158
159         r = amdgpu_bo_reserve(bo, false);
160         if (unlikely(r != 0))
161                 goto out;
162
163         /*
164          * We only create shared fences for internal use, but importers
165          * of the dmabuf rely on exclusive fences for implicitly
166          * tracking write hazards. As any of the current fences may
167          * correspond to a write, we need to convert all existing
168          * fences on the reservation object into a single exclusive
169          * fence.
170          */
171         r = __dma_resv_make_exclusive(bo->tbo.base.resv);
172         if (r)
173                 goto out;
174
175         bo->prime_shared_count++;
176         amdgpu_bo_unreserve(bo);
177         return 0;
178
179 out:
180         pm_runtime_put_autosuspend(adev_to_drm(adev)->dev);
181         return r;
182 }
183
184 /**
185  * amdgpu_dma_buf_detach - &dma_buf_ops.detach implementation
186  *
187  * @dmabuf: DMA-buf where we remove the attachment from
188  * @attach: the attachment to remove
189  *
190  * Called when an attachment is removed from the DMA-buf.
191  */
192 static void amdgpu_dma_buf_detach(struct dma_buf *dmabuf,
193                                   struct dma_buf_attachment *attach)
194 {
195         struct drm_gem_object *obj = dmabuf->priv;
196         struct amdgpu_bo *bo = gem_to_amdgpu_bo(obj);
197         struct amdgpu_device *adev = amdgpu_ttm_adev(bo->tbo.bdev);
198
199         if (attach->dev->driver != adev->dev->driver && bo->prime_shared_count)
200                 bo->prime_shared_count--;
201
202         pm_runtime_mark_last_busy(adev_to_drm(adev)->dev);
203         pm_runtime_put_autosuspend(adev_to_drm(adev)->dev);
204 }
205
206 /**
207  * amdgpu_dma_buf_pin - &dma_buf_ops.pin implementation
208  *
209  * @attach: attachment to pin down
210  *
211  * Pin the BO which is backing the DMA-buf so that it can't move any more.
212  */
213 static int amdgpu_dma_buf_pin(struct dma_buf_attachment *attach)
214 {
215         struct drm_gem_object *obj = attach->dmabuf->priv;
216         struct amdgpu_bo *bo = gem_to_amdgpu_bo(obj);
217         int r;
218
219         /* pin buffer into GTT */
220         r = amdgpu_bo_pin(bo, AMDGPU_GEM_DOMAIN_GTT);
221         if (r)
222                 return r;
223
224         if (bo->tbo.moving) {
225                 r = dma_fence_wait(bo->tbo.moving, true);
226                 if (r) {
227                         amdgpu_bo_unpin(bo);
228                         return r;
229                 }
230         }
231         return 0;
232 }
233
234 /**
235  * amdgpu_dma_buf_unpin - &dma_buf_ops.unpin implementation
236  *
237  * @attach: attachment to unpin
238  *
239  * Unpin a previously pinned BO to make it movable again.
240  */
241 static void amdgpu_dma_buf_unpin(struct dma_buf_attachment *attach)
242 {
243         struct drm_gem_object *obj = attach->dmabuf->priv;
244         struct amdgpu_bo *bo = gem_to_amdgpu_bo(obj);
245
246         amdgpu_bo_unpin(bo);
247 }
248
249 /**
250  * amdgpu_dma_buf_map - &dma_buf_ops.map_dma_buf implementation
251  * @attach: DMA-buf attachment
252  * @dir: DMA direction
253  *
254  * Makes sure that the shared DMA buffer can be accessed by the target device.
255  * For now, simply pins it to the GTT domain, where it should be accessible by
256  * all DMA devices.
257  *
258  * Returns:
259  * sg_table filled with the DMA addresses to use or ERR_PRT with negative error
260  * code.
261  */
262 static struct sg_table *amdgpu_dma_buf_map(struct dma_buf_attachment *attach,
263                                            enum dma_data_direction dir)
264 {
265         struct dma_buf *dma_buf = attach->dmabuf;
266         struct drm_gem_object *obj = dma_buf->priv;
267         struct amdgpu_bo *bo = gem_to_amdgpu_bo(obj);
268         struct amdgpu_device *adev = amdgpu_ttm_adev(bo->tbo.bdev);
269         struct sg_table *sgt;
270         long r;
271
272         if (!bo->tbo.pin_count) {
273                 /* move buffer into GTT or VRAM */
274                 struct ttm_operation_ctx ctx = { false, false };
275                 unsigned domains = AMDGPU_GEM_DOMAIN_GTT;
276
277                 if (bo->preferred_domains & AMDGPU_GEM_DOMAIN_VRAM &&
278                     attach->peer2peer) {
279                         bo->flags |= AMDGPU_GEM_CREATE_CPU_ACCESS_REQUIRED;
280                         domains |= AMDGPU_GEM_DOMAIN_VRAM;
281                 }
282                 amdgpu_bo_placement_from_domain(bo, domains);
283                 r = ttm_bo_validate(&bo->tbo, &bo->placement, &ctx);
284                 if (r)
285                         return ERR_PTR(r);
286
287         } else if (!(amdgpu_mem_type_to_domain(bo->tbo.mem.mem_type) &
288                      AMDGPU_GEM_DOMAIN_GTT)) {
289                 return ERR_PTR(-EBUSY);
290         }
291
292         switch (bo->tbo.mem.mem_type) {
293         case TTM_PL_TT:
294                 sgt = drm_prime_pages_to_sg(obj->dev,
295                                             bo->tbo.ttm->pages,
296                                             bo->tbo.ttm->num_pages);
297                 if (IS_ERR(sgt))
298                         return sgt;
299
300                 if (dma_map_sgtable(attach->dev, sgt, dir,
301                                     DMA_ATTR_SKIP_CPU_SYNC))
302                         goto error_free;
303                 break;
304
305         case TTM_PL_VRAM:
306                 r = amdgpu_vram_mgr_alloc_sgt(adev, &bo->tbo.mem, 0,
307                                 bo->tbo.base.size, attach->dev, dir, &sgt);
308                 if (r)
309                         return ERR_PTR(r);
310                 break;
311         default:
312                 return ERR_PTR(-EINVAL);
313         }
314
315         return sgt;
316
317 error_free:
318         sg_free_table(sgt);
319         kfree(sgt);
320         return ERR_PTR(-EBUSY);
321 }
322
323 /**
324  * amdgpu_dma_buf_unmap - &dma_buf_ops.unmap_dma_buf implementation
325  * @attach: DMA-buf attachment
326  * @sgt: sg_table to unmap
327  * @dir: DMA direction
328  *
329  * This is called when a shared DMA buffer no longer needs to be accessible by
330  * another device. For now, simply unpins the buffer from GTT.
331  */
332 static void amdgpu_dma_buf_unmap(struct dma_buf_attachment *attach,
333                                  struct sg_table *sgt,
334                                  enum dma_data_direction dir)
335 {
336         if (sgt->sgl->page_link) {
337                 dma_unmap_sgtable(attach->dev, sgt, dir, 0);
338                 sg_free_table(sgt);
339                 kfree(sgt);
340         } else {
341                 amdgpu_vram_mgr_free_sgt(attach->dev, dir, sgt);
342         }
343 }
344
345 /**
346  * amdgpu_dma_buf_begin_cpu_access - &dma_buf_ops.begin_cpu_access implementation
347  * @dma_buf: Shared DMA buffer
348  * @direction: Direction of DMA transfer
349  *
350  * This is called before CPU access to the shared DMA buffer's memory. If it's
351  * a read access, the buffer is moved to the GTT domain if possible, for optimal
352  * CPU read performance.
353  *
354  * Returns:
355  * 0 on success or a negative error code on failure.
356  */
357 static int amdgpu_dma_buf_begin_cpu_access(struct dma_buf *dma_buf,
358                                            enum dma_data_direction direction)
359 {
360         struct amdgpu_bo *bo = gem_to_amdgpu_bo(dma_buf->priv);
361         struct amdgpu_device *adev = amdgpu_ttm_adev(bo->tbo.bdev);
362         struct ttm_operation_ctx ctx = { true, false };
363         u32 domain = amdgpu_display_supported_domains(adev, bo->flags);
364         int ret;
365         bool reads = (direction == DMA_BIDIRECTIONAL ||
366                       direction == DMA_FROM_DEVICE);
367
368         if (!reads || !(domain & AMDGPU_GEM_DOMAIN_GTT))
369                 return 0;
370
371         /* move to gtt */
372         ret = amdgpu_bo_reserve(bo, false);
373         if (unlikely(ret != 0))
374                 return ret;
375
376         if (!bo->tbo.pin_count &&
377             (bo->allowed_domains & AMDGPU_GEM_DOMAIN_GTT)) {
378                 amdgpu_bo_placement_from_domain(bo, AMDGPU_GEM_DOMAIN_GTT);
379                 ret = ttm_bo_validate(&bo->tbo, &bo->placement, &ctx);
380         }
381
382         amdgpu_bo_unreserve(bo);
383         return ret;
384 }
385
386 const struct dma_buf_ops amdgpu_dmabuf_ops = {
387         .attach = amdgpu_dma_buf_attach,
388         .detach = amdgpu_dma_buf_detach,
389         .pin = amdgpu_dma_buf_pin,
390         .unpin = amdgpu_dma_buf_unpin,
391         .map_dma_buf = amdgpu_dma_buf_map,
392         .unmap_dma_buf = amdgpu_dma_buf_unmap,
393         .release = drm_gem_dmabuf_release,
394         .begin_cpu_access = amdgpu_dma_buf_begin_cpu_access,
395         .mmap = drm_gem_dmabuf_mmap,
396         .vmap = drm_gem_dmabuf_vmap,
397         .vunmap = drm_gem_dmabuf_vunmap,
398 };
399
400 /**
401  * amdgpu_gem_prime_export - &drm_driver.gem_prime_export implementation
402  * @gobj: GEM BO
403  * @flags: Flags such as DRM_CLOEXEC and DRM_RDWR.
404  *
405  * The main work is done by the &drm_gem_prime_export helper.
406  *
407  * Returns:
408  * Shared DMA buffer representing the GEM BO from the given device.
409  */
410 struct dma_buf *amdgpu_gem_prime_export(struct drm_gem_object *gobj,
411                                         int flags)
412 {
413         struct amdgpu_bo *bo = gem_to_amdgpu_bo(gobj);
414         struct dma_buf *buf;
415
416         if (amdgpu_ttm_tt_get_usermm(bo->tbo.ttm) ||
417             bo->flags & AMDGPU_GEM_CREATE_VM_ALWAYS_VALID)
418                 return ERR_PTR(-EPERM);
419
420         buf = drm_gem_prime_export(gobj, flags);
421         if (!IS_ERR(buf))
422                 buf->ops = &amdgpu_dmabuf_ops;
423
424         return buf;
425 }
426
427 /**
428  * amdgpu_dma_buf_create_obj - create BO for DMA-buf import
429  *
430  * @dev: DRM device
431  * @dma_buf: DMA-buf
432  *
433  * Creates an empty SG BO for DMA-buf import.
434  *
435  * Returns:
436  * A new GEM BO of the given DRM device, representing the memory
437  * described by the given DMA-buf attachment and scatter/gather table.
438  */
439 static struct drm_gem_object *
440 amdgpu_dma_buf_create_obj(struct drm_device *dev, struct dma_buf *dma_buf)
441 {
442         struct dma_resv *resv = dma_buf->resv;
443         struct amdgpu_device *adev = drm_to_adev(dev);
444         struct drm_gem_object *gobj;
445         struct amdgpu_bo *bo;
446         uint64_t flags = 0;
447         int ret;
448
449         dma_resv_lock(resv, NULL);
450
451         if (dma_buf->ops == &amdgpu_dmabuf_ops) {
452                 struct amdgpu_bo *other = gem_to_amdgpu_bo(dma_buf->priv);
453
454                 flags |= other->flags & AMDGPU_GEM_CREATE_CPU_GTT_USWC;
455         }
456
457         ret = amdgpu_gem_object_create(adev, dma_buf->size, PAGE_SIZE,
458                                        AMDGPU_GEM_DOMAIN_CPU, flags,
459                                        ttm_bo_type_sg, resv, &gobj);
460         if (ret)
461                 goto error;
462
463         bo = gem_to_amdgpu_bo(gobj);
464         bo->allowed_domains = AMDGPU_GEM_DOMAIN_GTT;
465         bo->preferred_domains = AMDGPU_GEM_DOMAIN_GTT;
466         if (dma_buf->ops != &amdgpu_dmabuf_ops)
467                 bo->prime_shared_count = 1;
468
469         dma_resv_unlock(resv);
470         return gobj;
471
472 error:
473         dma_resv_unlock(resv);
474         return ERR_PTR(ret);
475 }
476
477 /**
478  * amdgpu_dma_buf_move_notify - &attach.move_notify implementation
479  *
480  * @attach: the DMA-buf attachment
481  *
482  * Invalidate the DMA-buf attachment, making sure that the we re-create the
483  * mapping before the next use.
484  */
485 static void
486 amdgpu_dma_buf_move_notify(struct dma_buf_attachment *attach)
487 {
488         struct drm_gem_object *obj = attach->importer_priv;
489         struct ww_acquire_ctx *ticket = dma_resv_locking_ctx(obj->resv);
490         struct amdgpu_bo *bo = gem_to_amdgpu_bo(obj);
491         struct amdgpu_device *adev = amdgpu_ttm_adev(bo->tbo.bdev);
492         struct ttm_operation_ctx ctx = { false, false };
493         struct ttm_placement placement = {};
494         struct amdgpu_vm_bo_base *bo_base;
495         int r;
496
497         if (bo->tbo.mem.mem_type == TTM_PL_SYSTEM)
498                 return;
499
500         r = ttm_bo_validate(&bo->tbo, &placement, &ctx);
501         if (r) {
502                 DRM_ERROR("Failed to invalidate DMA-buf import (%d))\n", r);
503                 return;
504         }
505
506         for (bo_base = bo->vm_bo; bo_base; bo_base = bo_base->next) {
507                 struct amdgpu_vm *vm = bo_base->vm;
508                 struct dma_resv *resv = vm->root.base.bo->tbo.base.resv;
509
510                 if (ticket) {
511                         /* When we get an error here it means that somebody
512                          * else is holding the VM lock and updating page tables
513                          * So we can just continue here.
514                          */
515                         r = dma_resv_lock(resv, ticket);
516                         if (r)
517                                 continue;
518
519                 } else {
520                         /* TODO: This is more problematic and we actually need
521                          * to allow page tables updates without holding the
522                          * lock.
523                          */
524                         if (!dma_resv_trylock(resv))
525                                 continue;
526                 }
527
528                 r = amdgpu_vm_clear_freed(adev, vm, NULL);
529                 if (!r)
530                         r = amdgpu_vm_handle_moved(adev, vm);
531
532                 if (r && r != -EBUSY)
533                         DRM_ERROR("Failed to invalidate VM page tables (%d))\n",
534                                   r);
535
536                 dma_resv_unlock(resv);
537         }
538 }
539
540 static const struct dma_buf_attach_ops amdgpu_dma_buf_attach_ops = {
541         .allow_peer2peer = true,
542         .move_notify = amdgpu_dma_buf_move_notify
543 };
544
545 /**
546  * amdgpu_gem_prime_import - &drm_driver.gem_prime_import implementation
547  * @dev: DRM device
548  * @dma_buf: Shared DMA buffer
549  *
550  * Import a dma_buf into a the driver and potentially create a new GEM object.
551  *
552  * Returns:
553  * GEM BO representing the shared DMA buffer for the given device.
554  */
555 struct drm_gem_object *amdgpu_gem_prime_import(struct drm_device *dev,
556                                                struct dma_buf *dma_buf)
557 {
558         struct dma_buf_attachment *attach;
559         struct drm_gem_object *obj;
560
561         if (dma_buf->ops == &amdgpu_dmabuf_ops) {
562                 obj = dma_buf->priv;
563                 if (obj->dev == dev) {
564                         /*
565                          * Importing dmabuf exported from out own gem increases
566                          * refcount on gem itself instead of f_count of dmabuf.
567                          */
568                         drm_gem_object_get(obj);
569                         return obj;
570                 }
571         }
572
573         obj = amdgpu_dma_buf_create_obj(dev, dma_buf);
574         if (IS_ERR(obj))
575                 return obj;
576
577         attach = dma_buf_dynamic_attach(dma_buf, dev->dev,
578                                         &amdgpu_dma_buf_attach_ops, obj);
579         if (IS_ERR(attach)) {
580                 drm_gem_object_put(obj);
581                 return ERR_CAST(attach);
582         }
583
584         get_dma_buf(dma_buf);
585         obj->import_attach = attach;
586         return obj;
587 }
588
589 /**
590  * amdgpu_dmabuf_is_xgmi_accessible - Check if xgmi available for P2P transfer
591  *
592  * @adev: amdgpu_device pointer of the importer
593  * @bo: amdgpu buffer object
594  *
595  * Returns:
596  * True if dmabuf accessible over xgmi, false otherwise.
597  */
598 bool amdgpu_dmabuf_is_xgmi_accessible(struct amdgpu_device *adev,
599                                       struct amdgpu_bo *bo)
600 {
601         struct drm_gem_object *obj = &bo->tbo.base;
602         struct drm_gem_object *gobj;
603
604         if (obj->import_attach) {
605                 struct dma_buf *dma_buf = obj->import_attach->dmabuf;
606
607                 if (dma_buf->ops != &amdgpu_dmabuf_ops)
608                         /* No XGMI with non AMD GPUs */
609                         return false;
610
611                 gobj = dma_buf->priv;
612                 bo = gem_to_amdgpu_bo(gobj);
613         }
614
615         if (amdgpu_xgmi_same_hive(adev, amdgpu_ttm_adev(bo->tbo.bdev)) &&
616                         (bo->preferred_domains & AMDGPU_GEM_DOMAIN_VRAM))
617                 return true;
618
619         return false;
620 }