drivers/gpu/drm/amd/amdkfd/kfd_iommu.c

   1 /*
   2  * Copyright 2018 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
  23 #include <linux/kconfig.h>
  24
  25 #if IS_REACHABLE(CONFIG_AMD_IOMMU_V2)
  26
  27 #include <linux/printk.h>
  28 #include <linux/device.h>
  29 #include <linux/slab.h>
  30 #include <linux/pci.h>
  31 #include <linux/amd-iommu.h>
  32 #include "kfd_priv.h"
  33 #include "kfd_dbgmgr.h"
  34 #include "kfd_topology.h"
  35 #include "kfd_iommu.h"
  36
  37 static const u32 required_iommu_flags = AMD_IOMMU_DEVICE_FLAG_ATS_SUP |
  38                                         AMD_IOMMU_DEVICE_FLAG_PRI_SUP |
  39                                         AMD_IOMMU_DEVICE_FLAG_PASID_SUP;
  40
  41 /** kfd_iommu_check_device - Check whether IOMMU is available for device
  42  */
  43 int kfd_iommu_check_device(struct kfd_dev *kfd)
  44 {
  45         struct amd_iommu_device_info iommu_info;
  46         int err;
  47
  48         if (!kfd->use_iommu_v2)
  49                 return -ENODEV;
  50
  51         iommu_info.flags = 0;
  52         err = amd_iommu_device_info(kfd->pdev, &iommu_info);
  53         if (err)
  54                 return err;
  55
  56         if ((iommu_info.flags & required_iommu_flags) != required_iommu_flags)
  57                 return -ENODEV;
  58
  59         return 0;
  60 }
  61
  62 /** kfd_iommu_device_init - Initialize IOMMU for device
  63  */
  64 int kfd_iommu_device_init(struct kfd_dev *kfd)
  65 {
  66         struct amd_iommu_device_info iommu_info;
  67         unsigned int pasid_limit;
  68         int err;
  69
  70         if (!kfd->use_iommu_v2)
  71                 return 0;
  72
  73         iommu_info.flags = 0;
  74         err = amd_iommu_device_info(kfd->pdev, &iommu_info);
  75         if (err < 0) {
  76                 dev_err(kfd_device,
  77                         "error getting iommu info. is the iommu enabled?\n");
  78                 return -ENODEV;
  79         }
  80
  81         if ((iommu_info.flags & required_iommu_flags) != required_iommu_flags) {
  82                 dev_err(kfd_device,
  83                         "error required iommu flags ats %i, pri %i, pasid %i\n",
  84                        (iommu_info.flags & AMD_IOMMU_DEVICE_FLAG_ATS_SUP) != 0,
  85                        (iommu_info.flags & AMD_IOMMU_DEVICE_FLAG_PRI_SUP) != 0,
  86                        (iommu_info.flags & AMD_IOMMU_DEVICE_FLAG_PASID_SUP)
  87                                                                         != 0);
  88                 return -ENODEV;
  89         }
  90
  91         pasid_limit = min_t(unsigned int,
  92                         (unsigned int)(1 << kfd->device_info->max_pasid_bits),
  93                         iommu_info.max_pasids);
  94
  95         if (!kfd_set_pasid_limit(pasid_limit)) {
  96                 dev_err(kfd_device, "error setting pasid limit\n");
  97                 return -EBUSY;
  98         }
  99
 100         return 0;
 101 }
 102
 103 /** kfd_iommu_bind_process_to_device - Have the IOMMU bind a process
 104  *
 105  * Binds the given process to the given device using its PASID. This
 106  * enables IOMMUv2 address translation for the process on the device.
 107  *
 108  * This function assumes that the process mutex is held.
 109  */
 110 int kfd_iommu_bind_process_to_device(struct kfd_process_device *pdd)
 111 {
 112         struct kfd_dev *dev = pdd->dev;
 113         struct kfd_process *p = pdd->process;
 114         int err;
 115
 116         if (!dev->use_iommu_v2 || pdd->bound == PDD_BOUND)
 117                 return 0;
 118
 119         if (unlikely(pdd->bound == PDD_BOUND_SUSPENDED)) {
 120                 pr_err("Binding PDD_BOUND_SUSPENDED pdd is unexpected!\n");
 121                 return -EINVAL;
 122         }
 123
 124         err = amd_iommu_bind_pasid(dev->pdev, p->pasid, p->lead_thread);
 125         if (!err)
 126                 pdd->bound = PDD_BOUND;
 127
 128         return err;
 129 }
 130
 131 /** kfd_iommu_unbind_process - Unbind process from all devices
 132  *
 133  * This removes all IOMMU device bindings of the process. To be used
 134  * before process termination.
 135  */
 136 void kfd_iommu_unbind_process(struct kfd_process *p)
 137 {
 138         int i;
 139
 140         for (i = 0; i < p->n_pdds; i++)
 141                 if (p->pdds[i]->bound == PDD_BOUND)
 142                         amd_iommu_unbind_pasid(p->pdds[i]->dev->pdev, p->pasid);
 143 }
 144
 145 /* Callback for process shutdown invoked by the IOMMU driver */
 146 static void iommu_pasid_shutdown_callback(struct pci_dev *pdev, u32 pasid)
 147 {
 148         struct kfd_dev *dev = kfd_device_by_pci_dev(pdev);
 149         struct kfd_process *p;
 150         struct kfd_process_device *pdd;
 151
 152         if (!dev)
 153                 return;
 154
 155         /*
 156          * Look for the process that matches the pasid. If there is no such
 157          * process, we either released it in amdkfd's own notifier, or there
 158          * is a bug. Unfortunately, there is no way to tell...
 159          */
 160         p = kfd_lookup_process_by_pasid(pasid);
 161         if (!p)
 162                 return;
 163
 164         pr_debug("Unbinding process 0x%x from IOMMU\n", pasid);
 165
 166         mutex_lock(kfd_get_dbgmgr_mutex());
 167
 168         if (dev->dbgmgr && dev->dbgmgr->pasid == p->pasid) {
 169                 if (!kfd_dbgmgr_unregister(dev->dbgmgr, p)) {
 170                         kfd_dbgmgr_destroy(dev->dbgmgr);
 171                         dev->dbgmgr = NULL;
 172                 }
 173         }
 174
 175         mutex_unlock(kfd_get_dbgmgr_mutex());
 176
 177         mutex_lock(&p->mutex);
 178
 179         pdd = kfd_get_process_device_data(dev, p);
 180         if (pdd)
 181                 /* For GPU relying on IOMMU, we need to dequeue here
 182                  * when PASID is still bound.
 183                  */
 184                 kfd_process_dequeue_from_device(pdd);
 185
 186         mutex_unlock(&p->mutex);
 187
 188         kfd_unref_process(p);
 189 }
 190
 191 /* This function called by IOMMU driver on PPR failure */
 192 static int iommu_invalid_ppr_cb(struct pci_dev *pdev, u32 pasid,
 193                                 unsigned long address, u16 flags)
 194 {
 195         struct kfd_dev *dev;
 196
 197         dev_warn_ratelimited(kfd_device,
 198                         "Invalid PPR device %x:%x.%x pasid 0x%x address 0x%lX flags 0x%X",
 199                         pdev->bus->number,
 200                         PCI_SLOT(pdev->devfn),
 201                         PCI_FUNC(pdev->devfn),
 202                         pasid,
 203                         address,
 204                         flags);
 205
 206         dev = kfd_device_by_pci_dev(pdev);
 207         if (!WARN_ON(!dev))
 208                 kfd_signal_iommu_event(dev, pasid, address,
 209                         flags & PPR_FAULT_WRITE, flags & PPR_FAULT_EXEC);
 210
 211         return AMD_IOMMU_INV_PRI_RSP_INVALID;
 212 }
 213
 214 /*
 215  * Bind processes do the device that have been temporarily unbound
 216  * (PDD_BOUND_SUSPENDED) in kfd_unbind_processes_from_device.
 217  */
 218 static int kfd_bind_processes_to_device(struct kfd_dev *kfd)
 219 {
 220         struct kfd_process_device *pdd;
 221         struct kfd_process *p;
 222         unsigned int temp;
 223         int err = 0;
 224
 225         int idx = srcu_read_lock(&kfd_processes_srcu);
 226
 227         hash_for_each_rcu(kfd_processes_table, temp, p, kfd_processes) {
 228                 mutex_lock(&p->mutex);
 229                 pdd = kfd_get_process_device_data(kfd, p);
 230
 231                 if (WARN_ON(!pdd) || pdd->bound != PDD_BOUND_SUSPENDED) {
 232                         mutex_unlock(&p->mutex);
 233                         continue;
 234                 }
 235
 236                 err = amd_iommu_bind_pasid(kfd->pdev, p->pasid,
 237                                 p->lead_thread);
 238                 if (err < 0) {
 239                         pr_err("Unexpected pasid 0x%x binding failure\n",
 240                                         p->pasid);
 241                         mutex_unlock(&p->mutex);
 242                         break;
 243                 }
 244
 245                 pdd->bound = PDD_BOUND;
 246                 mutex_unlock(&p->mutex);
 247         }
 248
 249         srcu_read_unlock(&kfd_processes_srcu, idx);
 250
 251         return err;
 252 }
 253
 254 /*
 255  * Mark currently bound processes as PDD_BOUND_SUSPENDED. These
 256  * processes will be restored to PDD_BOUND state in
 257  * kfd_bind_processes_to_device.
 258  */
 259 static void kfd_unbind_processes_from_device(struct kfd_dev *kfd)
 260 {
 261         struct kfd_process_device *pdd;
 262         struct kfd_process *p;
 263         unsigned int temp;
 264
 265         int idx = srcu_read_lock(&kfd_processes_srcu);
 266
 267         hash_for_each_rcu(kfd_processes_table, temp, p, kfd_processes) {
 268                 mutex_lock(&p->mutex);
 269                 pdd = kfd_get_process_device_data(kfd, p);
 270
 271                 if (WARN_ON(!pdd)) {
 272                         mutex_unlock(&p->mutex);
 273                         continue;
 274                 }
 275
 276                 if (pdd->bound == PDD_BOUND)
 277                         pdd->bound = PDD_BOUND_SUSPENDED;
 278                 mutex_unlock(&p->mutex);
 279         }
 280
 281         srcu_read_unlock(&kfd_processes_srcu, idx);
 282 }
 283
 284 /** kfd_iommu_suspend - Prepare IOMMU for suspend
 285  *
 286  * This unbinds processes from the device and disables the IOMMU for
 287  * the device.
 288  */
 289 void kfd_iommu_suspend(struct kfd_dev *kfd)
 290 {
 291         if (!kfd->use_iommu_v2)
 292                 return;
 293
 294         kfd_unbind_processes_from_device(kfd);
 295
 296         amd_iommu_set_invalidate_ctx_cb(kfd->pdev, NULL);
 297         amd_iommu_set_invalid_ppr_cb(kfd->pdev, NULL);
 298         amd_iommu_free_device(kfd->pdev);
 299 }
 300
 301 /** kfd_iommu_resume - Restore IOMMU after resume
 302  *
 303  * This reinitializes the IOMMU for the device and re-binds previously
 304  * suspended processes to the device.
 305  */
 306 int kfd_iommu_resume(struct kfd_dev *kfd)
 307 {
 308         unsigned int pasid_limit;
 309         int err;
 310
 311         if (!kfd->use_iommu_v2)
 312                 return 0;
 313
 314         pasid_limit = kfd_get_pasid_limit();
 315
 316         err = amd_iommu_init_device(kfd->pdev, pasid_limit);
 317         if (err)
 318                 return -ENXIO;
 319
 320         amd_iommu_set_invalidate_ctx_cb(kfd->pdev,
 321                                         iommu_pasid_shutdown_callback);
 322         amd_iommu_set_invalid_ppr_cb(kfd->pdev,
 323                                      iommu_invalid_ppr_cb);
 324
 325         err = kfd_bind_processes_to_device(kfd);
 326         if (err) {
 327                 amd_iommu_set_invalidate_ctx_cb(kfd->pdev, NULL);
 328                 amd_iommu_set_invalid_ppr_cb(kfd->pdev, NULL);
 329                 amd_iommu_free_device(kfd->pdev);
 330                 return err;
 331         }
 332
 333         return 0;
 334 }
 335
 336 /** kfd_iommu_add_perf_counters - Add IOMMU performance counters to topology
 337  */
 338 int kfd_iommu_add_perf_counters(struct kfd_topology_device *kdev)
 339 {
 340         struct kfd_perf_properties *props;
 341
 342         if (!(kdev->node_props.capability & HSA_CAP_ATS_PRESENT))
 343                 return 0;
 344
 345         if (!amd_iommu_pc_supported())
 346                 return 0;
 347
 348         props = kfd_alloc_struct(props);
 349         if (!props)
 350                 return -ENOMEM;
 351         strcpy(props->block_name, "iommu");
 352         props->max_concurrent = amd_iommu_pc_get_max_banks(0) *
 353                 amd_iommu_pc_get_max_counters(0); /* assume one iommu */
 354         list_add_tail(&props->list, &kdev->perf_props);
 355
 356         return 0;
 357 }
 358
 359 #endif