drivers/gpu/drm/i915/gem/i915_gem_internal.c

   1 /*
   2  * SPDX-License-Identifier: MIT
   3  *
   4  * Copyright © 2014-2016 Intel Corporation
   5  */
   6
   7 #include <linux/scatterlist.h>
   8 #include <linux/slab.h>
   9
  10 #include "i915_drv.h"
  11 #include "i915_gem.h"
  12 #include "i915_gem_internal.h"
  13 #include "i915_gem_object.h"
  14 #include "i915_scatterlist.h"
  15 #include "i915_utils.h"
  16
  17 #define QUIET (__GFP_NORETRY | __GFP_NOWARN)
  18 #define MAYFAIL (__GFP_RETRY_MAYFAIL | __GFP_NOWARN)
  19
  20 static void internal_free_pages(struct sg_table *st)
  21 {
  22         struct scatterlist *sg;
  23
  24         for (sg = st->sgl; sg; sg = __sg_next(sg)) {
  25                 if (sg_page(sg))
  26                         __free_pages(sg_page(sg), get_order(sg->length));
  27         }
  28
  29         sg_free_table(st);
  30         kfree(st);
  31 }
  32
  33 static int i915_gem_object_get_pages_internal(struct drm_i915_gem_object *obj)
  34 {
  35         struct drm_i915_private *i915 = to_i915(obj->base.dev);
  36         struct sg_table *st;
  37         struct scatterlist *sg;
  38         unsigned int npages; /* restricted by sg_alloc_table */
  39         int max_order = MAX_ORDER;
  40         unsigned int max_segment;
  41         gfp_t gfp;
  42
  43         if (overflows_type(obj->base.size >> PAGE_SHIFT, npages))
  44                 return -E2BIG;
  45
  46         npages = obj->base.size >> PAGE_SHIFT;
  47         max_segment = i915_sg_segment_size(i915->drm.dev) >> PAGE_SHIFT;
  48         max_order = min(max_order, get_order(max_segment));
  49
  50         gfp = GFP_KERNEL | __GFP_HIGHMEM | __GFP_RECLAIMABLE;
  51         if (IS_I965GM(i915) || IS_I965G(i915)) {
  52                 /* 965gm cannot relocate objects above 4GiB. */
  53                 gfp &= ~__GFP_HIGHMEM;
  54                 gfp |= __GFP_DMA32;
  55         }
  56
  57 create_st:
  58         st = kmalloc(sizeof(*st), GFP_KERNEL);
  59         if (!st)
  60                 return -ENOMEM;
  61
  62         if (sg_alloc_table(st, npages, GFP_KERNEL)) {
  63                 kfree(st);
  64                 return -ENOMEM;
  65         }
  66
  67         sg = st->sgl;
  68         st->nents = 0;
  69
  70         do {
  71                 int order = min(fls(npages) - 1, max_order);
  72                 struct page *page;
  73
  74                 do {
  75                         page = alloc_pages(gfp | (order ? QUIET : MAYFAIL),
  76                                            order);
  77                         if (page)
  78                                 break;
  79                         if (!order--)
  80                                 goto err;
  81
  82                         /* Limit subsequent allocations as well */
  83                         max_order = order;
  84                 } while (1);
  85
  86                 sg_set_page(sg, page, PAGE_SIZE << order, 0);
  87                 st->nents++;
  88
  89                 npages -= 1 << order;
  90                 if (!npages) {
  91                         sg_mark_end(sg);
  92                         break;
  93                 }
  94
  95                 sg = __sg_next(sg);
  96         } while (1);
  97
  98         if (i915_gem_gtt_prepare_pages(obj, st)) {
  99                 /* Failed to dma-map try again with single page sg segments */
 100                 if (get_order(st->sgl->length)) {
 101                         internal_free_pages(st);
 102                         max_order = 0;
 103                         goto create_st;
 104                 }
 105                 goto err;
 106         }
 107
 108         __i915_gem_object_set_pages(obj, st);
 109
 110         return 0;
 111
 112 err:
 113         sg_set_page(sg, NULL, 0, 0);
 114         sg_mark_end(sg);
 115         internal_free_pages(st);
 116
 117         return -ENOMEM;
 118 }
 119
 120 static void i915_gem_object_put_pages_internal(struct drm_i915_gem_object *obj,
 121                                                struct sg_table *pages)
 122 {
 123         i915_gem_gtt_finish_pages(obj, pages);
 124         internal_free_pages(pages);
 125
 126         obj->mm.dirty = false;
 127
 128         __start_cpu_write(obj);
 129 }
 130
 131 static const struct drm_i915_gem_object_ops i915_gem_object_internal_ops = {
 132         .name = "i915_gem_object_internal",
 133         .flags = I915_GEM_OBJECT_IS_SHRINKABLE,
 134         .get_pages = i915_gem_object_get_pages_internal,
 135         .put_pages = i915_gem_object_put_pages_internal,
 136 };
 137
 138 struct drm_i915_gem_object *
 139 __i915_gem_object_create_internal(struct drm_i915_private *i915,
 140                                   const struct drm_i915_gem_object_ops *ops,
 141                                   phys_addr_t size)
 142 {
 143         static struct lock_class_key lock_class;
 144         struct drm_i915_gem_object *obj;
 145         unsigned int cache_level;
 146
 147         GEM_BUG_ON(!size);
 148         GEM_BUG_ON(!IS_ALIGNED(size, PAGE_SIZE));
 149
 150         if (overflows_type(size, obj->base.size))
 151                 return ERR_PTR(-E2BIG);
 152
 153         obj = i915_gem_object_alloc();
 154         if (!obj)
 155                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
 156
 157         drm_gem_private_object_init(&i915->drm, &obj->base, size);
 158         i915_gem_object_init(obj, ops, &lock_class, 0);
 159         obj->mem_flags |= I915_BO_FLAG_STRUCT_PAGE;
 160
 161         /*
 162          * Mark the object as volatile, such that the pages are marked as
 163          * dontneed whilst they are still pinned. As soon as they are unpinned
 164          * they are allowed to be reaped by the shrinker, and the caller is
 165          * expected to repopulate - the contents of this object are only valid
 166          * whilst active and pinned.
 167          */
 168         i915_gem_object_set_volatile(obj);
 169
 170         obj->read_domains = I915_GEM_DOMAIN_CPU;
 171         obj->write_domain = I915_GEM_DOMAIN_CPU;
 172
 173         cache_level = HAS_LLC(i915) ? I915_CACHE_LLC : I915_CACHE_NONE;
 174         i915_gem_object_set_cache_coherency(obj, cache_level);
 175
 176         return obj;
 177 }
 178
 179 /**
 180  * i915_gem_object_create_internal: create an object with volatile pages
 181  * @i915: the i915 device
 182  * @size: the size in bytes of backing storage to allocate for the object
 183  *
 184  * Creates a new object that wraps some internal memory for private use.
 185  * This object is not backed by swappable storage, and as such its contents
 186  * are volatile and only valid whilst pinned. If the object is reaped by the
 187  * shrinker, its pages and data will be discarded. Equally, it is not a full
 188  * GEM object and so not valid for access from userspace. This makes it useful
 189  * for hardware interfaces like ringbuffers (which are pinned from the time
 190  * the request is written to the time the hardware stops accessing it), but
 191  * not for contexts (which need to be preserved when not active for later
 192  * reuse). Note that it is not cleared upon allocation.
 193  */
 194 struct drm_i915_gem_object *
 195 i915_gem_object_create_internal(struct drm_i915_private *i915,
 196                                 phys_addr_t size)
 197 {
 198         return __i915_gem_object_create_internal(i915, &i915_gem_object_internal_ops, size);
 199 }