a1ddcf6446dbdcea06a786fdf77d7b2177b61077
[linux-2.6-microblaze.git] / drivers / gpu / drm / amd / amdkfd / kfd_priv.h
1 /*
2  * Copyright 2014 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 #ifndef KFD_PRIV_H_INCLUDED
24 #define KFD_PRIV_H_INCLUDED
25
26 #include <linux/hashtable.h>
27 #include <linux/mmu_notifier.h>
28 #include <linux/mutex.h>
29 #include <linux/types.h>
30 #include <linux/atomic.h>
31 #include <linux/workqueue.h>
32 #include <linux/spinlock.h>
33 #include <linux/kfd_ioctl.h>
34 #include <linux/idr.h>
35 #include <linux/kfifo.h>
36 #include <linux/seq_file.h>
37 #include <linux/kref.h>
38 #include <linux/sysfs.h>
39 #include <linux/device_cgroup.h>
40 #include <drm/drm_file.h>
41 #include <drm/drm_drv.h>
42 #include <drm/drm_device.h>
43 #include <drm/drm_ioctl.h>
44 #include <kgd_kfd_interface.h>
45 #include <linux/swap.h>
46
47 #include "amd_shared.h"
48 #include "amdgpu.h"
49
50 #define KFD_MAX_RING_ENTRY_SIZE 8
51
52 #define KFD_SYSFS_FILE_MODE 0444
53
54 /* GPU ID hash width in bits */
55 #define KFD_GPU_ID_HASH_WIDTH 16
56
57 /* Use upper bits of mmap offset to store KFD driver specific information.
58  * BITS[63:62] - Encode MMAP type
59  * BITS[61:46] - Encode gpu_id. To identify to which GPU the offset belongs to
60  * BITS[45:0]  - MMAP offset value
61  *
62  * NOTE: struct vm_area_struct.vm_pgoff uses offset in pages. Hence, these
63  *  defines are w.r.t to PAGE_SIZE
64  */
65 #define KFD_MMAP_TYPE_SHIFT     62
66 #define KFD_MMAP_TYPE_MASK      (0x3ULL << KFD_MMAP_TYPE_SHIFT)
67 #define KFD_MMAP_TYPE_DOORBELL  (0x3ULL << KFD_MMAP_TYPE_SHIFT)
68 #define KFD_MMAP_TYPE_EVENTS    (0x2ULL << KFD_MMAP_TYPE_SHIFT)
69 #define KFD_MMAP_TYPE_RESERVED_MEM      (0x1ULL << KFD_MMAP_TYPE_SHIFT)
70 #define KFD_MMAP_TYPE_MMIO      (0x0ULL << KFD_MMAP_TYPE_SHIFT)
71
72 #define KFD_MMAP_GPU_ID_SHIFT 46
73 #define KFD_MMAP_GPU_ID_MASK (((1ULL << KFD_GPU_ID_HASH_WIDTH) - 1) \
74                                 << KFD_MMAP_GPU_ID_SHIFT)
75 #define KFD_MMAP_GPU_ID(gpu_id) ((((uint64_t)gpu_id) << KFD_MMAP_GPU_ID_SHIFT)\
76                                 & KFD_MMAP_GPU_ID_MASK)
77 #define KFD_MMAP_GET_GPU_ID(offset)    ((offset & KFD_MMAP_GPU_ID_MASK) \
78                                 >> KFD_MMAP_GPU_ID_SHIFT)
79
80 /*
81  * When working with cp scheduler we should assign the HIQ manually or via
82  * the amdgpu driver to a fixed hqd slot, here are the fixed HIQ hqd slot
83  * definitions for Kaveri. In Kaveri only the first ME queues participates
84  * in the cp scheduling taking that in mind we set the HIQ slot in the
85  * second ME.
86  */
87 #define KFD_CIK_HIQ_PIPE 4
88 #define KFD_CIK_HIQ_QUEUE 0
89
90 /* Macro for allocating structures */
91 #define kfd_alloc_struct(ptr_to_struct) \
92         ((typeof(ptr_to_struct)) kzalloc(sizeof(*ptr_to_struct), GFP_KERNEL))
93
94 #define KFD_MAX_NUM_OF_PROCESSES 512
95 #define KFD_MAX_NUM_OF_QUEUES_PER_PROCESS 1024
96
97 /*
98  * Size of the per-process TBA+TMA buffer: 2 pages
99  *
100  * The first page is the TBA used for the CWSR ISA code. The second
101  * page is used as TMA for user-mode trap handler setup in daisy-chain mode.
102  */
103 #define KFD_CWSR_TBA_TMA_SIZE (PAGE_SIZE * 2)
104 #define KFD_CWSR_TMA_OFFSET PAGE_SIZE
105
106 #define KFD_MAX_NUM_OF_QUEUES_PER_DEVICE                \
107         (KFD_MAX_NUM_OF_PROCESSES *                     \
108                         KFD_MAX_NUM_OF_QUEUES_PER_PROCESS)
109
110 #define KFD_KERNEL_QUEUE_SIZE 2048
111
112 #define KFD_UNMAP_LATENCY_MS    (4000)
113
114 /*
115  * 512 = 0x200
116  * The doorbell index distance between SDMA RLC (2*i) and (2*i+1) in the
117  * same SDMA engine on SOC15, which has 8-byte doorbells for SDMA.
118  * 512 8-byte doorbell distance (i.e. one page away) ensures that SDMA RLC
119  * (2*i+1) doorbells (in terms of the lower 12 bit address) lie exactly in
120  * the OFFSET and SIZE set in registers like BIF_SDMA0_DOORBELL_RANGE.
121  */
122 #define KFD_QUEUE_DOORBELL_MIRROR_OFFSET 512
123
124
125 /*
126  * Kernel module parameter to specify maximum number of supported queues per
127  * device
128  */
129 extern int max_num_of_queues_per_device;
130
131
132 /* Kernel module parameter to specify the scheduling policy */
133 extern int sched_policy;
134
135 /*
136  * Kernel module parameter to specify the maximum process
137  * number per HW scheduler
138  */
139 extern int hws_max_conc_proc;
140
141 extern int cwsr_enable;
142
143 /*
144  * Kernel module parameter to specify whether to send sigterm to HSA process on
145  * unhandled exception
146  */
147 extern int send_sigterm;
148
149 /*
150  * This kernel module is used to simulate large bar machine on non-large bar
151  * enabled machines.
152  */
153 extern int debug_largebar;
154
155 /*
156  * Ignore CRAT table during KFD initialization, can be used to work around
157  * broken CRAT tables on some AMD systems
158  */
159 extern int ignore_crat;
160
161 /* Set sh_mem_config.retry_disable on GFX v9 */
162 extern int amdgpu_noretry;
163
164 /* Halt if HWS hang is detected */
165 extern int halt_if_hws_hang;
166
167 /* Whether MEC FW support GWS barriers */
168 extern bool hws_gws_support;
169
170 /* Queue preemption timeout in ms */
171 extern int queue_preemption_timeout_ms;
172
173 /*
174  * Don't evict process queues on vm fault
175  */
176 extern int amdgpu_no_queue_eviction_on_vm_fault;
177
178 /* Enable eviction debug messages */
179 extern bool debug_evictions;
180
181 enum cache_policy {
182         cache_policy_coherent,
183         cache_policy_noncoherent
184 };
185
186 #define KFD_IS_SOC15(chip) ((chip) >= CHIP_VEGA10)
187
188 struct kfd_event_interrupt_class {
189         bool (*interrupt_isr)(struct kfd_dev *dev,
190                         const uint32_t *ih_ring_entry, uint32_t *patched_ihre,
191                         bool *patched_flag);
192         void (*interrupt_wq)(struct kfd_dev *dev,
193                         const uint32_t *ih_ring_entry);
194 };
195
196 struct kfd_device_info {
197         enum amd_asic_type asic_family;
198         const char *asic_name;
199         const struct kfd_event_interrupt_class *event_interrupt_class;
200         unsigned int max_pasid_bits;
201         unsigned int max_no_of_hqd;
202         unsigned int doorbell_size;
203         size_t ih_ring_entry_size;
204         uint8_t num_of_watch_points;
205         uint16_t mqd_size_aligned;
206         bool supports_cwsr;
207         bool needs_iommu_device;
208         bool needs_pci_atomics;
209         unsigned int num_sdma_engines;
210         unsigned int num_xgmi_sdma_engines;
211         unsigned int num_sdma_queues_per_engine;
212 };
213
214 struct kfd_mem_obj {
215         uint32_t range_start;
216         uint32_t range_end;
217         uint64_t gpu_addr;
218         uint32_t *cpu_ptr;
219         void *gtt_mem;
220 };
221
222 struct kfd_vmid_info {
223         uint32_t first_vmid_kfd;
224         uint32_t last_vmid_kfd;
225         uint32_t vmid_num_kfd;
226 };
227
228 struct kfd_dev {
229         struct kgd_dev *kgd;
230
231         const struct kfd_device_info *device_info;
232         struct pci_dev *pdev;
233         struct drm_device *ddev;
234
235         unsigned int id;                /* topology stub index */
236
237         phys_addr_t doorbell_base;      /* Start of actual doorbells used by
238                                          * KFD. It is aligned for mapping
239                                          * into user mode
240                                          */
241         size_t doorbell_base_dw_offset; /* Offset from the start of the PCI
242                                          * doorbell BAR to the first KFD
243                                          * doorbell in dwords. GFX reserves
244                                          * the segment before this offset.
245                                          */
246         u32 __iomem *doorbell_kernel_ptr; /* This is a pointer for a doorbells
247                                            * page used by kernel queue
248                                            */
249
250         struct kgd2kfd_shared_resources shared_resources;
251         struct kfd_vmid_info vm_info;
252
253         const struct kfd2kgd_calls *kfd2kgd;
254         struct mutex doorbell_mutex;
255         DECLARE_BITMAP(doorbell_available_index,
256                         KFD_MAX_NUM_OF_QUEUES_PER_PROCESS);
257
258         void *gtt_mem;
259         uint64_t gtt_start_gpu_addr;
260         void *gtt_start_cpu_ptr;
261         void *gtt_sa_bitmap;
262         struct mutex gtt_sa_lock;
263         unsigned int gtt_sa_chunk_size;
264         unsigned int gtt_sa_num_of_chunks;
265
266         /* Interrupts */
267         struct kfifo ih_fifo;
268         struct workqueue_struct *ih_wq;
269         struct work_struct interrupt_work;
270         spinlock_t interrupt_lock;
271
272         /* QCM Device instance */
273         struct device_queue_manager *dqm;
274
275         bool init_complete;
276         /*
277          * Interrupts of interest to KFD are copied
278          * from the HW ring into a SW ring.
279          */
280         bool interrupts_active;
281
282         /* Debug manager */
283         struct kfd_dbgmgr *dbgmgr;
284
285         /* Firmware versions */
286         uint16_t mec_fw_version;
287         uint16_t mec2_fw_version;
288         uint16_t sdma_fw_version;
289
290         /* Maximum process number mapped to HW scheduler */
291         unsigned int max_proc_per_quantum;
292
293         /* CWSR */
294         bool cwsr_enabled;
295         const void *cwsr_isa;
296         unsigned int cwsr_isa_size;
297
298         /* xGMI */
299         uint64_t hive_id;
300
301         bool pci_atomic_requested;
302
303         /* Use IOMMU v2 flag */
304         bool use_iommu_v2;
305
306         /* SRAM ECC flag */
307         atomic_t sram_ecc_flag;
308
309         /* Compute Profile ref. count */
310         atomic_t compute_profile;
311
312         /* Global GWS resource shared between processes */
313         void *gws;
314
315         /* Clients watching SMI events */
316         struct list_head smi_clients;
317         spinlock_t smi_lock;
318
319         uint32_t reset_seq_num;
320
321         struct ida doorbell_ida;
322         unsigned int max_doorbell_slices;
323
324         int noretry;
325
326         /* HMM page migration MEMORY_DEVICE_PRIVATE mapping */
327         struct dev_pagemap pgmap;
328 };
329
330 enum kfd_mempool {
331         KFD_MEMPOOL_SYSTEM_CACHEABLE = 1,
332         KFD_MEMPOOL_SYSTEM_WRITECOMBINE = 2,
333         KFD_MEMPOOL_FRAMEBUFFER = 3,
334 };
335
336 /* Character device interface */
337 int kfd_chardev_init(void);
338 void kfd_chardev_exit(void);
339 struct device *kfd_chardev(void);
340
341 /**
342  * enum kfd_unmap_queues_filter - Enum for queue filters.
343  *
344  * @KFD_UNMAP_QUEUES_FILTER_SINGLE_QUEUE: Preempts single queue.
345  *
346  * @KFD_UNMAP_QUEUES_FILTER_ALL_QUEUES: Preempts all queues in the
347  *                                              running queues list.
348  *
349  * @KFD_UNMAP_QUEUES_FILTER_BY_PASID: Preempts queues that belongs to
350  *                                              specific process.
351  *
352  */
353 enum kfd_unmap_queues_filter {
354         KFD_UNMAP_QUEUES_FILTER_SINGLE_QUEUE,
355         KFD_UNMAP_QUEUES_FILTER_ALL_QUEUES,
356         KFD_UNMAP_QUEUES_FILTER_DYNAMIC_QUEUES,
357         KFD_UNMAP_QUEUES_FILTER_BY_PASID
358 };
359
360 /**
361  * enum kfd_queue_type - Enum for various queue types.
362  *
363  * @KFD_QUEUE_TYPE_COMPUTE: Regular user mode queue type.
364  *
365  * @KFD_QUEUE_TYPE_SDMA: SDMA user mode queue type.
366  *
367  * @KFD_QUEUE_TYPE_HIQ: HIQ queue type.
368  *
369  * @KFD_QUEUE_TYPE_DIQ: DIQ queue type.
370  *
371  * @KFD_QUEUE_TYPE_SDMA_XGMI: Special SDMA queue for XGMI interface.
372  */
373 enum kfd_queue_type  {
374         KFD_QUEUE_TYPE_COMPUTE,
375         KFD_QUEUE_TYPE_SDMA,
376         KFD_QUEUE_TYPE_HIQ,
377         KFD_QUEUE_TYPE_DIQ,
378         KFD_QUEUE_TYPE_SDMA_XGMI
379 };
380
381 enum kfd_queue_format {
382         KFD_QUEUE_FORMAT_PM4,
383         KFD_QUEUE_FORMAT_AQL
384 };
385
386 enum KFD_QUEUE_PRIORITY {
387         KFD_QUEUE_PRIORITY_MINIMUM = 0,
388         KFD_QUEUE_PRIORITY_MAXIMUM = 15
389 };
390
391 /**
392  * struct queue_properties
393  *
394  * @type: The queue type.
395  *
396  * @queue_id: Queue identifier.
397  *
398  * @queue_address: Queue ring buffer address.
399  *
400  * @queue_size: Queue ring buffer size.
401  *
402  * @priority: Defines the queue priority relative to other queues in the
403  * process.
404  * This is just an indication and HW scheduling may override the priority as
405  * necessary while keeping the relative prioritization.
406  * the priority granularity is from 0 to f which f is the highest priority.
407  * currently all queues are initialized with the highest priority.
408  *
409  * @queue_percent: This field is partially implemented and currently a zero in
410  * this field defines that the queue is non active.
411  *
412  * @read_ptr: User space address which points to the number of dwords the
413  * cp read from the ring buffer. This field updates automatically by the H/W.
414  *
415  * @write_ptr: Defines the number of dwords written to the ring buffer.
416  *
417  * @doorbell_ptr: Notifies the H/W of new packet written to the queue ring
418  * buffer. This field should be similar to write_ptr and the user should
419  * update this field after updating the write_ptr.
420  *
421  * @doorbell_off: The doorbell offset in the doorbell pci-bar.
422  *
423  * @is_interop: Defines if this is a interop queue. Interop queue means that
424  * the queue can access both graphics and compute resources.
425  *
426  * @is_evicted: Defines if the queue is evicted. Only active queues
427  * are evicted, rendering them inactive.
428  *
429  * @is_active: Defines if the queue is active or not. @is_active and
430  * @is_evicted are protected by the DQM lock.
431  *
432  * @is_gws: Defines if the queue has been updated to be GWS-capable or not.
433  * @is_gws should be protected by the DQM lock, since changing it can yield the
434  * possibility of updating DQM state on number of GWS queues.
435  *
436  * @vmid: If the scheduling mode is no cp scheduling the field defines the vmid
437  * of the queue.
438  *
439  * This structure represents the queue properties for each queue no matter if
440  * it's user mode or kernel mode queue.
441  *
442  */
443 struct queue_properties {
444         enum kfd_queue_type type;
445         enum kfd_queue_format format;
446         unsigned int queue_id;
447         uint64_t queue_address;
448         uint64_t  queue_size;
449         uint32_t priority;
450         uint32_t queue_percent;
451         uint32_t *read_ptr;
452         uint32_t *write_ptr;
453         void __iomem *doorbell_ptr;
454         uint32_t doorbell_off;
455         bool is_interop;
456         bool is_evicted;
457         bool is_active;
458         bool is_gws;
459         /* Not relevant for user mode queues in cp scheduling */
460         unsigned int vmid;
461         /* Relevant only for sdma queues*/
462         uint32_t sdma_engine_id;
463         uint32_t sdma_queue_id;
464         uint32_t sdma_vm_addr;
465         /* Relevant only for VI */
466         uint64_t eop_ring_buffer_address;
467         uint32_t eop_ring_buffer_size;
468         uint64_t ctx_save_restore_area_address;
469         uint32_t ctx_save_restore_area_size;
470         uint32_t ctl_stack_size;
471         uint64_t tba_addr;
472         uint64_t tma_addr;
473         /* Relevant for CU */
474         uint32_t cu_mask_count; /* Must be a multiple of 32 */
475         uint32_t *cu_mask;
476 };
477
478 #define QUEUE_IS_ACTIVE(q) ((q).queue_size > 0 &&       \
479                             (q).queue_address != 0 &&   \
480                             (q).queue_percent > 0 &&    \
481                             !(q).is_evicted)
482
483 /**
484  * struct queue
485  *
486  * @list: Queue linked list.
487  *
488  * @mqd: The queue MQD (memory queue descriptor).
489  *
490  * @mqd_mem_obj: The MQD local gpu memory object.
491  *
492  * @gart_mqd_addr: The MQD gart mc address.
493  *
494  * @properties: The queue properties.
495  *
496  * @mec: Used only in no cp scheduling mode and identifies to micro engine id
497  *       that the queue should be executed on.
498  *
499  * @pipe: Used only in no cp scheduling mode and identifies the queue's pipe
500  *        id.
501  *
502  * @queue: Used only in no cp scheduliong mode and identifies the queue's slot.
503  *
504  * @process: The kfd process that created this queue.
505  *
506  * @device: The kfd device that created this queue.
507  *
508  * @gws: Pointing to gws kgd_mem if this is a gws control queue; NULL
509  * otherwise.
510  *
511  * This structure represents user mode compute queues.
512  * It contains all the necessary data to handle such queues.
513  *
514  */
515
516 struct queue {
517         struct list_head list;
518         void *mqd;
519         struct kfd_mem_obj *mqd_mem_obj;
520         uint64_t gart_mqd_addr;
521         struct queue_properties properties;
522
523         uint32_t mec;
524         uint32_t pipe;
525         uint32_t queue;
526
527         unsigned int sdma_id;
528         unsigned int doorbell_id;
529
530         struct kfd_process      *process;
531         struct kfd_dev          *device;
532         void *gws;
533
534         /* procfs */
535         struct kobject kobj;
536 };
537
538 enum KFD_MQD_TYPE {
539         KFD_MQD_TYPE_HIQ = 0,           /* for hiq */
540         KFD_MQD_TYPE_CP,                /* for cp queues and diq */
541         KFD_MQD_TYPE_SDMA,              /* for sdma queues */
542         KFD_MQD_TYPE_DIQ,               /* for diq */
543         KFD_MQD_TYPE_MAX
544 };
545
546 enum KFD_PIPE_PRIORITY {
547         KFD_PIPE_PRIORITY_CS_LOW = 0,
548         KFD_PIPE_PRIORITY_CS_MEDIUM,
549         KFD_PIPE_PRIORITY_CS_HIGH
550 };
551
552 struct scheduling_resources {
553         unsigned int vmid_mask;
554         enum kfd_queue_type type;
555         uint64_t queue_mask;
556         uint64_t gws_mask;
557         uint32_t oac_mask;
558         uint32_t gds_heap_base;
559         uint32_t gds_heap_size;
560 };
561
562 struct process_queue_manager {
563         /* data */
564         struct kfd_process      *process;
565         struct list_head        queues;
566         unsigned long           *queue_slot_bitmap;
567 };
568
569 struct qcm_process_device {
570         /* The Device Queue Manager that owns this data */
571         struct device_queue_manager *dqm;
572         struct process_queue_manager *pqm;
573         /* Queues list */
574         struct list_head queues_list;
575         struct list_head priv_queue_list;
576
577         unsigned int queue_count;
578         unsigned int vmid;
579         bool is_debug;
580         unsigned int evicted; /* eviction counter, 0=active */
581
582         /* This flag tells if we should reset all wavefronts on
583          * process termination
584          */
585         bool reset_wavefronts;
586
587         /* This flag tells us if this process has a GWS-capable
588          * queue that will be mapped into the runlist. It's
589          * possible to request a GWS BO, but not have the queue
590          * currently mapped, and this changes how the MAP_PROCESS
591          * PM4 packet is configured.
592          */
593         bool mapped_gws_queue;
594
595         /* All the memory management data should be here too */
596         uint64_t gds_context_area;
597         /* Contains page table flags such as AMDGPU_PTE_VALID since gfx9 */
598         uint64_t page_table_base;
599         uint32_t sh_mem_config;
600         uint32_t sh_mem_bases;
601         uint32_t sh_mem_ape1_base;
602         uint32_t sh_mem_ape1_limit;
603         uint32_t gds_size;
604         uint32_t num_gws;
605         uint32_t num_oac;
606         uint32_t sh_hidden_private_base;
607
608         /* CWSR memory */
609         void *cwsr_kaddr;
610         uint64_t cwsr_base;
611         uint64_t tba_addr;
612         uint64_t tma_addr;
613
614         /* IB memory */
615         uint64_t ib_base;
616         void *ib_kaddr;
617
618         /* doorbell resources per process per device */
619         unsigned long *doorbell_bitmap;
620 };
621
622 /* KFD Memory Eviction */
623
624 /* Approx. wait time before attempting to restore evicted BOs */
625 #define PROCESS_RESTORE_TIME_MS 100
626 /* Approx. back off time if restore fails due to lack of memory */
627 #define PROCESS_BACK_OFF_TIME_MS 100
628 /* Approx. time before evicting the process again */
629 #define PROCESS_ACTIVE_TIME_MS 10
630
631 /* 8 byte handle containing GPU ID in the most significant 4 bytes and
632  * idr_handle in the least significant 4 bytes
633  */
634 #define MAKE_HANDLE(gpu_id, idr_handle) \
635         (((uint64_t)(gpu_id) << 32) + idr_handle)
636 #define GET_GPU_ID(handle) (handle >> 32)
637 #define GET_IDR_HANDLE(handle) (handle & 0xFFFFFFFF)
638
639 enum kfd_pdd_bound {
640         PDD_UNBOUND = 0,
641         PDD_BOUND,
642         PDD_BOUND_SUSPENDED,
643 };
644
645 #define MAX_SYSFS_FILENAME_LEN 15
646
647 /*
648  * SDMA counter runs at 100MHz frequency.
649  * We display SDMA activity in microsecond granularity in sysfs.
650  * As a result, the divisor is 100.
651  */
652 #define SDMA_ACTIVITY_DIVISOR  100
653
654 /* Data that is per-process-per device. */
655 struct kfd_process_device {
656         /* The device that owns this data. */
657         struct kfd_dev *dev;
658
659         /* The process that owns this kfd_process_device. */
660         struct kfd_process *process;
661
662         /* per-process-per device QCM data structure */
663         struct qcm_process_device qpd;
664
665         /*Apertures*/
666         uint64_t lds_base;
667         uint64_t lds_limit;
668         uint64_t gpuvm_base;
669         uint64_t gpuvm_limit;
670         uint64_t scratch_base;
671         uint64_t scratch_limit;
672
673         /* VM context for GPUVM allocations */
674         struct file *drm_file;
675         void *drm_priv;
676
677         /* GPUVM allocations storage */
678         struct idr alloc_idr;
679
680         /* Flag used to tell the pdd has dequeued from the dqm.
681          * This is used to prevent dev->dqm->ops.process_termination() from
682          * being called twice when it is already called in IOMMU callback
683          * function.
684          */
685         bool already_dequeued;
686         bool runtime_inuse;
687
688         /* Is this process/pasid bound to this device? (amd_iommu_bind_pasid) */
689         enum kfd_pdd_bound bound;
690
691         /* VRAM usage */
692         uint64_t vram_usage;
693         struct attribute attr_vram;
694         char vram_filename[MAX_SYSFS_FILENAME_LEN];
695
696         /* SDMA activity tracking */
697         uint64_t sdma_past_activity_counter;
698         struct attribute attr_sdma;
699         char sdma_filename[MAX_SYSFS_FILENAME_LEN];
700
701         /* Eviction activity tracking */
702         uint64_t last_evict_timestamp;
703         atomic64_t evict_duration_counter;
704         struct attribute attr_evict;
705
706         struct kobject *kobj_stats;
707         unsigned int doorbell_index;
708
709         /*
710          * @cu_occupancy: Reports occupancy of Compute Units (CU) of a process
711          * that is associated with device encoded by "this" struct instance. The
712          * value reflects CU usage by all of the waves launched by this process
713          * on this device. A very important property of occupancy parameter is
714          * that its value is a snapshot of current use.
715          *
716          * Following is to be noted regarding how this parameter is reported:
717          *
718          *  The number of waves that a CU can launch is limited by couple of
719          *  parameters. These are encoded by struct amdgpu_cu_info instance
720          *  that is part of every device definition. For GFX9 devices this
721          *  translates to 40 waves (simd_per_cu * max_waves_per_simd) when waves
722          *  do not use scratch memory and 32 waves (max_scratch_slots_per_cu)
723          *  when they do use scratch memory. This could change for future
724          *  devices and therefore this example should be considered as a guide.
725          *
726          *  All CU's of a device are available for the process. This may not be true
727          *  under certain conditions - e.g. CU masking.
728          *
729          *  Finally number of CU's that are occupied by a process is affected by both
730          *  number of CU's a device has along with number of other competing processes
731          */
732         struct attribute attr_cu_occupancy;
733 };
734
735 #define qpd_to_pdd(x) container_of(x, struct kfd_process_device, qpd)
736
737 struct svm_range_list {
738         struct mutex                    lock;
739         struct rb_root_cached           objects;
740         struct list_head                list;
741         struct work_struct              deferred_list_work;
742         struct list_head                deferred_range_list;
743         spinlock_t                      deferred_list_lock;
744         atomic_t                        evicted_ranges;
745         struct delayed_work             restore_work;
746 };
747
748 /* Process data */
749 struct kfd_process {
750         /*
751          * kfd_process are stored in an mm_struct*->kfd_process*
752          * hash table (kfd_processes in kfd_process.c)
753          */
754         struct hlist_node kfd_processes;
755
756         /*
757          * Opaque pointer to mm_struct. We don't hold a reference to
758          * it so it should never be dereferenced from here. This is
759          * only used for looking up processes by their mm.
760          */
761         void *mm;
762
763         struct kref ref;
764         struct work_struct release_work;
765
766         struct mutex mutex;
767
768         /*
769          * In any process, the thread that started main() is the lead
770          * thread and outlives the rest.
771          * It is here because amd_iommu_bind_pasid wants a task_struct.
772          * It can also be used for safely getting a reference to the
773          * mm_struct of the process.
774          */
775         struct task_struct *lead_thread;
776
777         /* We want to receive a notification when the mm_struct is destroyed */
778         struct mmu_notifier mmu_notifier;
779
780         u32 pasid;
781
782         /*
783          * Array of kfd_process_device pointers,
784          * one for each device the process is using.
785          */
786         struct kfd_process_device *pdds[MAX_GPU_INSTANCE];
787         uint32_t n_pdds;
788
789         struct process_queue_manager pqm;
790
791         /*Is the user space process 32 bit?*/
792         bool is_32bit_user_mode;
793
794         /* Event-related data */
795         struct mutex event_mutex;
796         /* Event ID allocator and lookup */
797         struct idr event_idr;
798         /* Event page */
799         struct kfd_signal_page *signal_page;
800         size_t signal_mapped_size;
801         size_t signal_event_count;
802         bool signal_event_limit_reached;
803
804         /* Information used for memory eviction */
805         void *kgd_process_info;
806         /* Eviction fence that is attached to all the BOs of this process. The
807          * fence will be triggered during eviction and new one will be created
808          * during restore
809          */
810         struct dma_fence *ef;
811
812         /* Work items for evicting and restoring BOs */
813         struct delayed_work eviction_work;
814         struct delayed_work restore_work;
815         /* seqno of the last scheduled eviction */
816         unsigned int last_eviction_seqno;
817         /* Approx. the last timestamp (in jiffies) when the process was
818          * restored after an eviction
819          */
820         unsigned long last_restore_timestamp;
821
822         /* Kobj for our procfs */
823         struct kobject *kobj;
824         struct kobject *kobj_queues;
825         struct attribute attr_pasid;
826
827         /* shared virtual memory registered by this process */
828         struct svm_range_list svms;
829         bool svm_disabled;
830
831         bool xnack_enabled;
832 };
833
834 #define KFD_PROCESS_TABLE_SIZE 5 /* bits: 32 entries */
835 extern DECLARE_HASHTABLE(kfd_processes_table, KFD_PROCESS_TABLE_SIZE);
836 extern struct srcu_struct kfd_processes_srcu;
837
838 /**
839  * typedef amdkfd_ioctl_t - typedef for ioctl function pointer.
840  *
841  * @filep: pointer to file structure.
842  * @p: amdkfd process pointer.
843  * @data: pointer to arg that was copied from user.
844  *
845  * Return: returns ioctl completion code.
846  */
847 typedef int amdkfd_ioctl_t(struct file *filep, struct kfd_process *p,
848                                 void *data);
849
850 struct amdkfd_ioctl_desc {
851         unsigned int cmd;
852         int flags;
853         amdkfd_ioctl_t *func;
854         unsigned int cmd_drv;
855         const char *name;
856 };
857 bool kfd_dev_is_large_bar(struct kfd_dev *dev);
858
859 int kfd_process_create_wq(void);
860 void kfd_process_destroy_wq(void);
861 struct kfd_process *kfd_create_process(struct file *filep);
862 struct kfd_process *kfd_get_process(const struct task_struct *);
863 struct kfd_process *kfd_lookup_process_by_pasid(u32 pasid);
864 struct kfd_process *kfd_lookup_process_by_mm(const struct mm_struct *mm);
865
866 int kfd_process_gpuidx_from_gpuid(struct kfd_process *p, uint32_t gpu_id);
867 int kfd_process_gpuid_from_kgd(struct kfd_process *p,
868                                struct amdgpu_device *adev, uint32_t *gpuid,
869                                uint32_t *gpuidx);
870 static inline int kfd_process_gpuid_from_gpuidx(struct kfd_process *p,
871                                 uint32_t gpuidx, uint32_t *gpuid) {
872         return gpuidx < p->n_pdds ? p->pdds[gpuidx]->dev->id : -EINVAL;
873 }
874 static inline struct kfd_process_device *kfd_process_device_from_gpuidx(
875                                 struct kfd_process *p, uint32_t gpuidx) {
876         return gpuidx < p->n_pdds ? p->pdds[gpuidx] : NULL;
877 }
878
879 void kfd_unref_process(struct kfd_process *p);
880 int kfd_process_evict_queues(struct kfd_process *p);
881 int kfd_process_restore_queues(struct kfd_process *p);
882 void kfd_suspend_all_processes(void);
883 int kfd_resume_all_processes(void);
884
885 int kfd_process_device_init_vm(struct kfd_process_device *pdd,
886                                struct file *drm_file);
887 struct kfd_process_device *kfd_bind_process_to_device(struct kfd_dev *dev,
888                                                 struct kfd_process *p);
889 struct kfd_process_device *kfd_get_process_device_data(struct kfd_dev *dev,
890                                                         struct kfd_process *p);
891 struct kfd_process_device *kfd_create_process_device_data(struct kfd_dev *dev,
892                                                         struct kfd_process *p);
893
894 bool kfd_process_xnack_mode(struct kfd_process *p, bool supported);
895
896 int kfd_reserved_mem_mmap(struct kfd_dev *dev, struct kfd_process *process,
897                           struct vm_area_struct *vma);
898
899 /* KFD process API for creating and translating handles */
900 int kfd_process_device_create_obj_handle(struct kfd_process_device *pdd,
901                                         void *mem);
902 void *kfd_process_device_translate_handle(struct kfd_process_device *p,
903                                         int handle);
904 void kfd_process_device_remove_obj_handle(struct kfd_process_device *pdd,
905                                         int handle);
906
907 /* PASIDs */
908 int kfd_pasid_init(void);
909 void kfd_pasid_exit(void);
910 bool kfd_set_pasid_limit(unsigned int new_limit);
911 unsigned int kfd_get_pasid_limit(void);
912 u32 kfd_pasid_alloc(void);
913 void kfd_pasid_free(u32 pasid);
914
915 /* Doorbells */
916 size_t kfd_doorbell_process_slice(struct kfd_dev *kfd);
917 int kfd_doorbell_init(struct kfd_dev *kfd);
918 void kfd_doorbell_fini(struct kfd_dev *kfd);
919 int kfd_doorbell_mmap(struct kfd_dev *dev, struct kfd_process *process,
920                       struct vm_area_struct *vma);
921 void __iomem *kfd_get_kernel_doorbell(struct kfd_dev *kfd,
922                                         unsigned int *doorbell_off);
923 void kfd_release_kernel_doorbell(struct kfd_dev *kfd, u32 __iomem *db_addr);
924 u32 read_kernel_doorbell(u32 __iomem *db);
925 void write_kernel_doorbell(void __iomem *db, u32 value);
926 void write_kernel_doorbell64(void __iomem *db, u64 value);
927 unsigned int kfd_get_doorbell_dw_offset_in_bar(struct kfd_dev *kfd,
928                                         struct kfd_process_device *pdd,
929                                         unsigned int doorbell_id);
930 phys_addr_t kfd_get_process_doorbells(struct kfd_process_device *pdd);
931 int kfd_alloc_process_doorbells(struct kfd_dev *kfd,
932                                 unsigned int *doorbell_index);
933 void kfd_free_process_doorbells(struct kfd_dev *kfd,
934                                 unsigned int doorbell_index);
935 /* GTT Sub-Allocator */
936
937 int kfd_gtt_sa_allocate(struct kfd_dev *kfd, unsigned int size,
938                         struct kfd_mem_obj **mem_obj);
939
940 int kfd_gtt_sa_free(struct kfd_dev *kfd, struct kfd_mem_obj *mem_obj);
941
942 extern struct device *kfd_device;
943
944 /* KFD's procfs */
945 void kfd_procfs_init(void);
946 void kfd_procfs_shutdown(void);
947 int kfd_procfs_add_queue(struct queue *q);
948 void kfd_procfs_del_queue(struct queue *q);
949
950 /* Topology */
951 int kfd_topology_init(void);
952 void kfd_topology_shutdown(void);
953 int kfd_topology_add_device(struct kfd_dev *gpu);
954 int kfd_topology_remove_device(struct kfd_dev *gpu);
955 struct kfd_topology_device *kfd_topology_device_by_proximity_domain(
956                                                 uint32_t proximity_domain);
957 struct kfd_topology_device *kfd_topology_device_by_id(uint32_t gpu_id);
958 struct kfd_dev *kfd_device_by_id(uint32_t gpu_id);
959 struct kfd_dev *kfd_device_by_pci_dev(const struct pci_dev *pdev);
960 struct kfd_dev *kfd_device_by_kgd(const struct kgd_dev *kgd);
961 int kfd_topology_enum_kfd_devices(uint8_t idx, struct kfd_dev **kdev);
962 int kfd_numa_node_to_apic_id(int numa_node_id);
963 void kfd_double_confirm_iommu_support(struct kfd_dev *gpu);
964
965 /* Interrupts */
966 int kfd_interrupt_init(struct kfd_dev *dev);
967 void kfd_interrupt_exit(struct kfd_dev *dev);
968 bool enqueue_ih_ring_entry(struct kfd_dev *kfd, const void *ih_ring_entry);
969 bool interrupt_is_wanted(struct kfd_dev *dev,
970                                 const uint32_t *ih_ring_entry,
971                                 uint32_t *patched_ihre, bool *flag);
972
973 /* amdkfd Apertures */
974 int kfd_init_apertures(struct kfd_process *process);
975
976 void kfd_process_set_trap_handler(struct qcm_process_device *qpd,
977                                   uint64_t tba_addr,
978                                   uint64_t tma_addr);
979
980 /* Queue Context Management */
981 int init_queue(struct queue **q, const struct queue_properties *properties);
982 void uninit_queue(struct queue *q);
983 void print_queue_properties(struct queue_properties *q);
984 void print_queue(struct queue *q);
985
986 struct mqd_manager *mqd_manager_init_cik(enum KFD_MQD_TYPE type,
987                 struct kfd_dev *dev);
988 struct mqd_manager *mqd_manager_init_cik_hawaii(enum KFD_MQD_TYPE type,
989                 struct kfd_dev *dev);
990 struct mqd_manager *mqd_manager_init_vi(enum KFD_MQD_TYPE type,
991                 struct kfd_dev *dev);
992 struct mqd_manager *mqd_manager_init_vi_tonga(enum KFD_MQD_TYPE type,
993                 struct kfd_dev *dev);
994 struct mqd_manager *mqd_manager_init_v9(enum KFD_MQD_TYPE type,
995                 struct kfd_dev *dev);
996 struct mqd_manager *mqd_manager_init_v10(enum KFD_MQD_TYPE type,
997                 struct kfd_dev *dev);
998 struct device_queue_manager *device_queue_manager_init(struct kfd_dev *dev);
999 void device_queue_manager_uninit(struct device_queue_manager *dqm);
1000 struct kernel_queue *kernel_queue_init(struct kfd_dev *dev,
1001                                         enum kfd_queue_type type);
1002 void kernel_queue_uninit(struct kernel_queue *kq, bool hanging);
1003 int kfd_process_vm_fault(struct device_queue_manager *dqm, u32 pasid);
1004
1005 /* Process Queue Manager */
1006 struct process_queue_node {
1007         struct queue *q;
1008         struct kernel_queue *kq;
1009         struct list_head process_queue_list;
1010 };
1011
1012 void kfd_process_dequeue_from_device(struct kfd_process_device *pdd);
1013 void kfd_process_dequeue_from_all_devices(struct kfd_process *p);
1014 int pqm_init(struct process_queue_manager *pqm, struct kfd_process *p);
1015 void pqm_uninit(struct process_queue_manager *pqm);
1016 int pqm_create_queue(struct process_queue_manager *pqm,
1017                             struct kfd_dev *dev,
1018                             struct file *f,
1019                             struct queue_properties *properties,
1020                             unsigned int *qid,
1021                             uint32_t *p_doorbell_offset_in_process);
1022 int pqm_destroy_queue(struct process_queue_manager *pqm, unsigned int qid);
1023 int pqm_update_queue(struct process_queue_manager *pqm, unsigned int qid,
1024                         struct queue_properties *p);
1025 int pqm_set_cu_mask(struct process_queue_manager *pqm, unsigned int qid,
1026                         struct queue_properties *p);
1027 int pqm_set_gws(struct process_queue_manager *pqm, unsigned int qid,
1028                         void *gws);
1029 struct kernel_queue *pqm_get_kernel_queue(struct process_queue_manager *pqm,
1030                                                 unsigned int qid);
1031 struct queue *pqm_get_user_queue(struct process_queue_manager *pqm,
1032                                                 unsigned int qid);
1033 int pqm_get_wave_state(struct process_queue_manager *pqm,
1034                        unsigned int qid,
1035                        void __user *ctl_stack,
1036                        u32 *ctl_stack_used_size,
1037                        u32 *save_area_used_size);
1038
1039 int amdkfd_fence_wait_timeout(uint64_t *fence_addr,
1040                               uint64_t fence_value,
1041                               unsigned int timeout_ms);
1042
1043 /* Packet Manager */
1044
1045 #define KFD_FENCE_COMPLETED (100)
1046 #define KFD_FENCE_INIT   (10)
1047
1048 struct packet_manager {
1049         struct device_queue_manager *dqm;
1050         struct kernel_queue *priv_queue;
1051         struct mutex lock;
1052         bool allocated;
1053         struct kfd_mem_obj *ib_buffer_obj;
1054         unsigned int ib_size_bytes;
1055         bool is_over_subscription;
1056
1057         const struct packet_manager_funcs *pmf;
1058 };
1059
1060 struct packet_manager_funcs {
1061         /* Support ASIC-specific packet formats for PM4 packets */
1062         int (*map_process)(struct packet_manager *pm, uint32_t *buffer,
1063                         struct qcm_process_device *qpd);
1064         int (*runlist)(struct packet_manager *pm, uint32_t *buffer,
1065                         uint64_t ib, size_t ib_size_in_dwords, bool chain);
1066         int (*set_resources)(struct packet_manager *pm, uint32_t *buffer,
1067                         struct scheduling_resources *res);
1068         int (*map_queues)(struct packet_manager *pm, uint32_t *buffer,
1069                         struct queue *q, bool is_static);
1070         int (*unmap_queues)(struct packet_manager *pm, uint32_t *buffer,
1071                         enum kfd_queue_type type,
1072                         enum kfd_unmap_queues_filter mode,
1073                         uint32_t filter_param, bool reset,
1074                         unsigned int sdma_engine);
1075         int (*query_status)(struct packet_manager *pm, uint32_t *buffer,
1076                         uint64_t fence_address, uint64_t fence_value);
1077         int (*release_mem)(uint64_t gpu_addr, uint32_t *buffer);
1078
1079         /* Packet sizes */
1080         int map_process_size;
1081         int runlist_size;
1082         int set_resources_size;
1083         int map_queues_size;
1084         int unmap_queues_size;
1085         int query_status_size;
1086         int release_mem_size;
1087 };
1088
1089 extern const struct packet_manager_funcs kfd_vi_pm_funcs;
1090 extern const struct packet_manager_funcs kfd_v9_pm_funcs;
1091
1092 int pm_init(struct packet_manager *pm, struct device_queue_manager *dqm);
1093 void pm_uninit(struct packet_manager *pm, bool hanging);
1094 int pm_send_set_resources(struct packet_manager *pm,
1095                                 struct scheduling_resources *res);
1096 int pm_send_runlist(struct packet_manager *pm, struct list_head *dqm_queues);
1097 int pm_send_query_status(struct packet_manager *pm, uint64_t fence_address,
1098                                 uint64_t fence_value);
1099
1100 int pm_send_unmap_queue(struct packet_manager *pm, enum kfd_queue_type type,
1101                         enum kfd_unmap_queues_filter mode,
1102                         uint32_t filter_param, bool reset,
1103                         unsigned int sdma_engine);
1104
1105 void pm_release_ib(struct packet_manager *pm);
1106
1107 /* Following PM funcs can be shared among VI and AI */
1108 unsigned int pm_build_pm4_header(unsigned int opcode, size_t packet_size);
1109
1110 uint64_t kfd_get_number_elems(struct kfd_dev *kfd);
1111
1112 /* Events */
1113 extern const struct kfd_event_interrupt_class event_interrupt_class_cik;
1114 extern const struct kfd_event_interrupt_class event_interrupt_class_v9;
1115
1116 extern const struct kfd_device_global_init_class device_global_init_class_cik;
1117
1118 void kfd_event_init_process(struct kfd_process *p);
1119 void kfd_event_free_process(struct kfd_process *p);
1120 int kfd_event_mmap(struct kfd_process *process, struct vm_area_struct *vma);
1121 int kfd_wait_on_events(struct kfd_process *p,
1122                        uint32_t num_events, void __user *data,
1123                        bool all, uint32_t user_timeout_ms,
1124                        uint32_t *wait_result);
1125 void kfd_signal_event_interrupt(u32 pasid, uint32_t partial_id,
1126                                 uint32_t valid_id_bits);
1127 void kfd_signal_iommu_event(struct kfd_dev *dev,
1128                             u32 pasid, unsigned long address,
1129                             bool is_write_requested, bool is_execute_requested);
1130 void kfd_signal_hw_exception_event(u32 pasid);
1131 int kfd_set_event(struct kfd_process *p, uint32_t event_id);
1132 int kfd_reset_event(struct kfd_process *p, uint32_t event_id);
1133 int kfd_event_page_set(struct kfd_process *p, void *kernel_address,
1134                        uint64_t size);
1135 int kfd_event_create(struct file *devkfd, struct kfd_process *p,
1136                      uint32_t event_type, bool auto_reset, uint32_t node_id,
1137                      uint32_t *event_id, uint32_t *event_trigger_data,
1138                      uint64_t *event_page_offset, uint32_t *event_slot_index);
1139 int kfd_event_destroy(struct kfd_process *p, uint32_t event_id);
1140
1141 void kfd_signal_vm_fault_event(struct kfd_dev *dev, u32 pasid,
1142                                 struct kfd_vm_fault_info *info);
1143
1144 void kfd_signal_reset_event(struct kfd_dev *dev);
1145
1146 void kfd_flush_tlb(struct kfd_process_device *pdd);
1147
1148 int dbgdev_wave_reset_wavefronts(struct kfd_dev *dev, struct kfd_process *p);
1149
1150 bool kfd_is_locked(void);
1151
1152 /* Compute profile */
1153 void kfd_inc_compute_active(struct kfd_dev *dev);
1154 void kfd_dec_compute_active(struct kfd_dev *dev);
1155
1156 /* Cgroup Support */
1157 /* Check with device cgroup if @kfd device is accessible */
1158 static inline int kfd_devcgroup_check_permission(struct kfd_dev *kfd)
1159 {
1160 #if defined(CONFIG_CGROUP_DEVICE) || defined(CONFIG_CGROUP_BPF)
1161         struct drm_device *ddev = kfd->ddev;
1162
1163         return devcgroup_check_permission(DEVCG_DEV_CHAR, DRM_MAJOR,
1164                                           ddev->render->index,
1165                                           DEVCG_ACC_WRITE | DEVCG_ACC_READ);
1166 #else
1167         return 0;
1168 #endif
1169 }
1170
1171 /* Debugfs */
1172 #if defined(CONFIG_DEBUG_FS)
1173
1174 void kfd_debugfs_init(void);
1175 void kfd_debugfs_fini(void);
1176 int kfd_debugfs_mqds_by_process(struct seq_file *m, void *data);
1177 int pqm_debugfs_mqds(struct seq_file *m, void *data);
1178 int kfd_debugfs_hqds_by_device(struct seq_file *m, void *data);
1179 int dqm_debugfs_hqds(struct seq_file *m, void *data);
1180 int kfd_debugfs_rls_by_device(struct seq_file *m, void *data);
1181 int pm_debugfs_runlist(struct seq_file *m, void *data);
1182
1183 int kfd_debugfs_hang_hws(struct kfd_dev *dev);
1184 int pm_debugfs_hang_hws(struct packet_manager *pm);
1185 int dqm_debugfs_execute_queues(struct device_queue_manager *dqm);
1186
1187 #else
1188
1189 static inline void kfd_debugfs_init(void) {}
1190 static inline void kfd_debugfs_fini(void) {}
1191
1192 #endif
1193
1194 #endif