drivers/gpu/drm/i915/i915_gem_internal.c

   1 /*
   2  * Copyright © 2014-2016 Intel Corporation
   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 (including the next
  12  * paragraph) shall be included in all copies or substantial portions of the
  13  * Software.
  14  *
  15  * THE SOFTWARE IS PROVIDED "AS IS", WITHOUT WARRANTY OF ANY KIND, EXPRESS OR
  16  * IMPLIED, INCLUDING BUT NOT LIMITED TO THE WARRANTIES OF MERCHANTABILITY,
  17  * FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE AND NONINFRINGEMENT.  IN NO EVENT SHALL
  18  * THE AUTHORS OR COPYRIGHT HOLDERS BE LIABLE FOR ANY CLAIM, DAMAGES OR OTHER
  19  * LIABILITY, WHETHER IN AN ACTION OF CONTRACT, TORT OR OTHERWISE, ARISING
  20  * FROM, OUT OF OR IN CONNECTION WITH THE SOFTWARE OR THE USE OR OTHER DEALINGS
  21  * IN THE SOFTWARE.
  22  *
  23  */
  24
  25 #include <drm/i915_drm.h>
  26 #include "i915_drv.h"
  27
  28 #define QUIET (__GFP_NORETRY | __GFP_NOWARN)
  29 #define MAYFAIL (__GFP_RETRY_MAYFAIL | __GFP_NOWARN)
  30
  31 static void internal_free_pages(struct sg_table *st)
  32 {
  33         struct scatterlist *sg;
  34
  35         for (sg = st->sgl; sg; sg = __sg_next(sg)) {
  36                 if (sg_page(sg))
  37                         __free_pages(sg_page(sg), get_order(sg->length));
  38         }
  39
  40         sg_free_table(st);
  41         kfree(st);
  42 }
  43
  44 static int i915_gem_object_get_pages_internal(struct drm_i915_gem_object *obj)
  45 {
  46         struct drm_i915_private *i915 = to_i915(obj->base.dev);
  47         struct sg_table *st;
  48         struct scatterlist *sg;
  49         unsigned int sg_page_sizes;
  50         unsigned int npages;
  51         int max_order;
  52         gfp_t gfp;
  53
  54         max_order = MAX_ORDER;
  55 #ifdef CONFIG_SWIOTLB
  56         if (swiotlb_nr_tbl()) {
  57                 unsigned int max_segment;
  58
  59                 max_segment = swiotlb_max_segment();
  60                 if (max_segment) {
  61                         max_segment = max_t(unsigned int, max_segment,
  62                                             PAGE_SIZE) >> PAGE_SHIFT;
  63                         max_order = min(max_order, ilog2(max_segment));
  64                 }
  65         }
  66 #endif
  67
  68         gfp = GFP_KERNEL | __GFP_HIGHMEM | __GFP_RECLAIMABLE;
  69         if (IS_I965GM(i915) || IS_I965G(i915)) {
  70                 /* 965gm cannot relocate objects above 4GiB. */
  71                 gfp &= ~__GFP_HIGHMEM;
  72                 gfp |= __GFP_DMA32;
  73         }
  74
  75 create_st:
  76         st = kmalloc(sizeof(*st), GFP_KERNEL);
  77         if (!st)
  78                 return -ENOMEM;
  79
  80         npages = obj->base.size / PAGE_SIZE;
  81         if (sg_alloc_table(st, npages, GFP_KERNEL)) {
  82                 kfree(st);
  83                 return -ENOMEM;
  84         }
  85
  86         sg = st->sgl;
  87         st->nents = 0;
  88         sg_page_sizes = 0;
  89
  90         do {
  91                 int order = min(fls(npages) - 1, max_order);
  92                 struct page *page;
  93
  94                 do {
  95                         page = alloc_pages(gfp | (order ? QUIET : MAYFAIL),
  96                                            order);
  97                         if (page)
  98                                 break;
  99                         if (!order--)
 100                                 goto err;
 101
 102                         /* Limit subsequent allocations as well */
 103                         max_order = order;
 104                 } while (1);
 105
 106                 sg_set_page(sg, page, PAGE_SIZE << order, 0);
 107                 sg_page_sizes |= PAGE_SIZE << order;
 108                 st->nents++;
 109
 110                 npages -= 1 << order;
 111                 if (!npages) {
 112                         sg_mark_end(sg);
 113                         break;
 114                 }
 115
 116                 sg = __sg_next(sg);
 117         } while (1);
 118
 119         if (i915_gem_gtt_prepare_pages(obj, st)) {
 120                 /* Failed to dma-map try again with single page sg segments */
 121                 if (get_order(st->sgl->length)) {
 122                         internal_free_pages(st);
 123                         max_order = 0;
 124                         goto create_st;
 125                 }
 126                 goto err;
 127         }
 128
 129         /* Mark the pages as dontneed whilst they are still pinned. As soon
 130          * as they are unpinned they are allowed to be reaped by the shrinker,
 131          * and the caller is expected to repopulate - the contents of this
 132          * object are only valid whilst active and pinned.
 133          */
 134         obj->mm.madv = I915_MADV_DONTNEED;
 135
 136         __i915_gem_object_set_pages(obj, st, sg_page_sizes);
 137
 138         return 0;
 139
 140 err:
 141         sg_set_page(sg, NULL, 0, 0);
 142         sg_mark_end(sg);
 143         internal_free_pages(st);
 144
 145         return -ENOMEM;
 146 }
 147
 148 static void i915_gem_object_put_pages_internal(struct drm_i915_gem_object *obj,
 149                                                struct sg_table *pages)
 150 {
 151         i915_gem_gtt_finish_pages(obj, pages);
 152         internal_free_pages(pages);
 153
 154         obj->mm.dirty = false;
 155         obj->mm.madv = I915_MADV_WILLNEED;
 156 }
 157
 158 static const struct drm_i915_gem_object_ops i915_gem_object_internal_ops = {
 159         .flags = I915_GEM_OBJECT_HAS_STRUCT_PAGE |
 160                  I915_GEM_OBJECT_IS_SHRINKABLE,
 161         .get_pages = i915_gem_object_get_pages_internal,
 162         .put_pages = i915_gem_object_put_pages_internal,
 163 };
 164
 165 /**
 166  * i915_gem_object_create_internal: create an object with volatile pages
 167  * @i915: the i915 device
 168  * @size: the size in bytes of backing storage to allocate for the object
 169  *
 170  * Creates a new object that wraps some internal memory for private use.
 171  * This object is not backed by swappable storage, and as such its contents
 172  * are volatile and only valid whilst pinned. If the object is reaped by the
 173  * shrinker, its pages and data will be discarded. Equally, it is not a full
 174  * GEM object and so not valid for access from userspace. This makes it useful
 175  * for hardware interfaces like ringbuffers (which are pinned from the time
 176  * the request is written to the time the hardware stops accessing it), but
 177  * not for contexts (which need to be preserved when not active for later
 178  * reuse). Note that it is not cleared upon allocation.
 179  */
 180 struct drm_i915_gem_object *
 181 i915_gem_object_create_internal(struct drm_i915_private *i915,
 182                                 phys_addr_t size)
 183 {
 184         struct drm_i915_gem_object *obj;
 185         unsigned int cache_level;
 186
 187         GEM_BUG_ON(!size);
 188         GEM_BUG_ON(!IS_ALIGNED(size, PAGE_SIZE));
 189
 190         if (overflows_type(size, obj->base.size))
 191                 return ERR_PTR(-E2BIG);
 192
 193         obj = i915_gem_object_alloc();
 194         if (!obj)
 195                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
 196
 197         drm_gem_private_object_init(&i915->drm, &obj->base, size);
 198         i915_gem_object_init(obj, &i915_gem_object_internal_ops);
 199
 200         obj->read_domains = I915_GEM_DOMAIN_CPU;
 201         obj->write_domain = I915_GEM_DOMAIN_CPU;
 202
 203         cache_level = HAS_LLC(i915) ? I915_CACHE_LLC : I915_CACHE_NONE;
 204         i915_gem_object_set_cache_coherency(obj, cache_level);
 205
 206         return obj;
 207 }