drivers/gpu/drm/radeon/radeon_gart.c

   1 /*
   2  * Copyright 2008 Advanced Micro Devices, Inc.
   3  * Copyright 2008 Red Hat Inc.
   4  * Copyright 2009 Jerome Glisse.
   5  *
   6  * Permission is hereby granted, free of charge, to any person obtaining a
   7  * copy of this software and associated documentation files (the "Software"),
   8  * to deal in the Software without restriction, including without limitation
   9  * the rights to use, copy, modify, merge, publish, distribute, sublicense,
  10  * and/or sell copies of the Software, and to permit persons to whom the
  11  * Software is furnished to do so, subject to the following conditions:
  12  *
  13  * The above copyright notice and this permission notice shall be included in
  14  * all copies or substantial portions of the Software.
  15  *
  16  * THE SOFTWARE IS PROVIDED "AS IS", WITHOUT WARRANTY OF ANY KIND, EXPRESS OR
  17  * IMPLIED, INCLUDING BUT NOT LIMITED TO THE WARRANTIES OF MERCHANTABILITY,
  18  * FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE AND NONINFRINGEMENT.  IN NO EVENT SHALL
  19  * THE COPYRIGHT HOLDER(S) OR AUTHOR(S) BE LIABLE FOR ANY CLAIM, DAMAGES OR
  20  * OTHER LIABILITY, WHETHER IN AN ACTION OF CONTRACT, TORT OR OTHERWISE,
  21  * ARISING FROM, OUT OF OR IN CONNECTION WITH THE SOFTWARE OR THE USE OR
  22  * OTHER DEALINGS IN THE SOFTWARE.
  23  *
  24  * Authors: Dave Airlie
  25  *          Alex Deucher
  26  *          Jerome Glisse
  27  */
  28
  29 #include <linux/pci.h>
  30 #include <linux/vmalloc.h>
  31
  32 #include <drm/radeon_drm.h>
  33 #ifdef CONFIG_X86
  34 #include <asm/set_memory.h>
  35 #endif
  36 #include "radeon.h"
  37
  38 /*
  39  * GART
  40  * The GART (Graphics Aperture Remapping Table) is an aperture
  41  * in the GPU's address space.  System pages can be mapped into
  42  * the aperture and look like contiguous pages from the GPU's
  43  * perspective.  A page table maps the pages in the aperture
  44  * to the actual backing pages in system memory.
  45  *
  46  * Radeon GPUs support both an internal GART, as described above,
  47  * and AGP.  AGP works similarly, but the GART table is configured
  48  * and maintained by the northbridge rather than the driver.
  49  * Radeon hw has a separate AGP aperture that is programmed to
  50  * point to the AGP aperture provided by the northbridge and the
  51  * requests are passed through to the northbridge aperture.
  52  * Both AGP and internal GART can be used at the same time, however
  53  * that is not currently supported by the driver.
  54  *
  55  * This file handles the common internal GART management.
  56  */
  57
  58 /*
  59  * Common GART table functions.
  60  */
  61 /**
  62  * radeon_gart_table_ram_alloc - allocate system ram for gart page table
  63  *
  64  * @rdev: radeon_device pointer
  65  *
  66  * Allocate system memory for GART page table
  67  * (r1xx-r3xx, non-pcie r4xx, rs400).  These asics require the
  68  * gart table to be in system memory.
  69  * Returns 0 for success, -ENOMEM for failure.
  70  */
  71 int radeon_gart_table_ram_alloc(struct radeon_device *rdev)
  72 {
  73         void *ptr;
  74
  75         ptr = dma_alloc_coherent(&rdev->pdev->dev, rdev->gart.table_size,
  76                                  &rdev->gart.table_addr, GFP_KERNEL);
  77         if (ptr == NULL) {
  78                 return -ENOMEM;
  79         }
  80 #ifdef CONFIG_X86
  81         if (rdev->family == CHIP_RS400 || rdev->family == CHIP_RS480 ||
  82             rdev->family == CHIP_RS690 || rdev->family == CHIP_RS740) {
  83                 set_memory_uc((unsigned long)ptr,
  84                               rdev->gart.table_size >> PAGE_SHIFT);
  85         }
  86 #endif
  87         rdev->gart.ptr = ptr;
  88         return 0;
  89 }
  90
  91 /**
  92  * radeon_gart_table_ram_free - free system ram for gart page table
  93  *
  94  * @rdev: radeon_device pointer
  95  *
  96  * Free system memory for GART page table
  97  * (r1xx-r3xx, non-pcie r4xx, rs400).  These asics require the
  98  * gart table to be in system memory.
  99  */
 100 void radeon_gart_table_ram_free(struct radeon_device *rdev)
 101 {
 102         if (rdev->gart.ptr == NULL) {
 103                 return;
 104         }
 105 #ifdef CONFIG_X86
 106         if (rdev->family == CHIP_RS400 || rdev->family == CHIP_RS480 ||
 107             rdev->family == CHIP_RS690 || rdev->family == CHIP_RS740) {
 108                 set_memory_wb((unsigned long)rdev->gart.ptr,
 109                               rdev->gart.table_size >> PAGE_SHIFT);
 110         }
 111 #endif
 112         dma_free_coherent(&rdev->pdev->dev, rdev->gart.table_size,
 113                           (void *)rdev->gart.ptr, rdev->gart.table_addr);
 114         rdev->gart.ptr = NULL;
 115         rdev->gart.table_addr = 0;
 116 }
 117
 118 /**
 119  * radeon_gart_table_vram_alloc - allocate vram for gart page table
 120  *
 121  * @rdev: radeon_device pointer
 122  *
 123  * Allocate video memory for GART page table
 124  * (pcie r4xx, r5xx+).  These asics require the
 125  * gart table to be in video memory.
 126  * Returns 0 for success, error for failure.
 127  */
 128 int radeon_gart_table_vram_alloc(struct radeon_device *rdev)
 129 {
 130         int r;
 131
 132         if (rdev->gart.robj == NULL) {
 133                 r = radeon_bo_create(rdev, rdev->gart.table_size,
 134                                      PAGE_SIZE, true, RADEON_GEM_DOMAIN_VRAM,
 135                                      0, NULL, NULL, &rdev->gart.robj);
 136                 if (r) {
 137                         return r;
 138                 }
 139         }
 140         return 0;
 141 }
 142
 143 /**
 144  * radeon_gart_table_vram_pin - pin gart page table in vram
 145  *
 146  * @rdev: radeon_device pointer
 147  *
 148  * Pin the GART page table in vram so it will not be moved
 149  * by the memory manager (pcie r4xx, r5xx+).  These asics require the
 150  * gart table to be in video memory.
 151  * Returns 0 for success, error for failure.
 152  */
 153 int radeon_gart_table_vram_pin(struct radeon_device *rdev)
 154 {
 155         uint64_t gpu_addr;
 156         int r;
 157
 158         r = radeon_bo_reserve(rdev->gart.robj, false);
 159         if (unlikely(r != 0))
 160                 return r;
 161         r = radeon_bo_pin(rdev->gart.robj,
 162                                 RADEON_GEM_DOMAIN_VRAM, &gpu_addr);
 163         if (r) {
 164                 radeon_bo_unreserve(rdev->gart.robj);
 165                 return r;
 166         }
 167         r = radeon_bo_kmap(rdev->gart.robj, &rdev->gart.ptr);
 168         if (r)
 169                 radeon_bo_unpin(rdev->gart.robj);
 170         radeon_bo_unreserve(rdev->gart.robj);
 171         rdev->gart.table_addr = gpu_addr;
 172
 173         if (!r) {
 174                 int i;
 175
 176                 /* We might have dropped some GART table updates while it wasn't
 177                  * mapped, restore all entries
 178                  */
 179                 for (i = 0; i < rdev->gart.num_gpu_pages; i++)
 180                         radeon_gart_set_page(rdev, i, rdev->gart.pages_entry[i]);
 181                 mb();
 182                 radeon_gart_tlb_flush(rdev);
 183         }
 184
 185         return r;
 186 }
 187
 188 /**
 189  * radeon_gart_table_vram_unpin - unpin gart page table in vram
 190  *
 191  * @rdev: radeon_device pointer
 192  *
 193  * Unpin the GART page table in vram (pcie r4xx, r5xx+).
 194  * These asics require the gart table to be in video memory.
 195  */
 196 void radeon_gart_table_vram_unpin(struct radeon_device *rdev)
 197 {
 198         int r;
 199
 200         if (rdev->gart.robj == NULL) {
 201                 return;
 202         }
 203         r = radeon_bo_reserve(rdev->gart.robj, false);
 204         if (likely(r == 0)) {
 205                 radeon_bo_kunmap(rdev->gart.robj);
 206                 radeon_bo_unpin(rdev->gart.robj);
 207                 radeon_bo_unreserve(rdev->gart.robj);
 208                 rdev->gart.ptr = NULL;
 209         }
 210 }
 211
 212 /**
 213  * radeon_gart_table_vram_free - free gart page table vram
 214  *
 215  * @rdev: radeon_device pointer
 216  *
 217  * Free the video memory used for the GART page table
 218  * (pcie r4xx, r5xx+).  These asics require the gart table to
 219  * be in video memory.
 220  */
 221 void radeon_gart_table_vram_free(struct radeon_device *rdev)
 222 {
 223         if (rdev->gart.robj == NULL) {
 224                 return;
 225         }
 226         radeon_bo_unref(&rdev->gart.robj);
 227 }
 228
 229 /*
 230  * Common gart functions.
 231  */
 232 /**
 233  * radeon_gart_unbind - unbind pages from the gart page table
 234  *
 235  * @rdev: radeon_device pointer
 236  * @offset: offset into the GPU's gart aperture
 237  * @pages: number of pages to unbind
 238  *
 239  * Unbinds the requested pages from the gart page table and
 240  * replaces them with the dummy page (all asics).
 241  */
 242 void radeon_gart_unbind(struct radeon_device *rdev, unsigned offset,
 243                         int pages)
 244 {
 245         unsigned t;
 246         unsigned p;
 247         int i, j;
 248
 249         if (!rdev->gart.ready) {
 250                 WARN(1, "trying to unbind memory from uninitialized GART !\n");
 251                 return;
 252         }
 253         t = offset / RADEON_GPU_PAGE_SIZE;
 254         p = t / (PAGE_SIZE / RADEON_GPU_PAGE_SIZE);
 255         for (i = 0; i < pages; i++, p++) {
 256                 if (rdev->gart.pages[p]) {
 257                         rdev->gart.pages[p] = NULL;
 258                         for (j = 0; j < (PAGE_SIZE / RADEON_GPU_PAGE_SIZE); j++, t++) {
 259                                 rdev->gart.pages_entry[t] = rdev->dummy_page.entry;
 260                                 if (rdev->gart.ptr) {
 261                                         radeon_gart_set_page(rdev, t,
 262                                                              rdev->dummy_page.entry);
 263                                 }
 264                         }
 265                 }
 266         }
 267         if (rdev->gart.ptr) {
 268                 mb();
 269                 radeon_gart_tlb_flush(rdev);
 270         }
 271 }
 272
 273 /**
 274  * radeon_gart_bind - bind pages into the gart page table
 275  *
 276  * @rdev: radeon_device pointer
 277  * @offset: offset into the GPU's gart aperture
 278  * @pages: number of pages to bind
 279  * @pagelist: pages to bind
 280  * @dma_addr: DMA addresses of pages
 281  * @flags: RADEON_GART_PAGE_* flags
 282  *
 283  * Binds the requested pages to the gart page table
 284  * (all asics).
 285  * Returns 0 for success, -EINVAL for failure.
 286  */
 287 int radeon_gart_bind(struct radeon_device *rdev, unsigned offset,
 288                      int pages, struct page **pagelist, dma_addr_t *dma_addr,
 289                      uint32_t flags)
 290 {
 291         unsigned t;
 292         unsigned p;
 293         uint64_t page_base, page_entry;
 294         int i, j;
 295
 296         if (!rdev->gart.ready) {
 297                 WARN(1, "trying to bind memory to uninitialized GART !\n");
 298                 return -EINVAL;
 299         }
 300         t = offset / RADEON_GPU_PAGE_SIZE;
 301         p = t / (PAGE_SIZE / RADEON_GPU_PAGE_SIZE);
 302
 303         for (i = 0; i < pages; i++, p++) {
 304                 rdev->gart.pages[p] = pagelist ? pagelist[i] :
 305                         rdev->dummy_page.page;
 306                 page_base = dma_addr[i];
 307                 for (j = 0; j < (PAGE_SIZE / RADEON_GPU_PAGE_SIZE); j++, t++) {
 308                         page_entry = radeon_gart_get_page_entry(page_base, flags);
 309                         rdev->gart.pages_entry[t] = page_entry;
 310                         if (rdev->gart.ptr) {
 311                                 radeon_gart_set_page(rdev, t, page_entry);
 312                         }
 313                         page_base += RADEON_GPU_PAGE_SIZE;
 314                 }
 315         }
 316         if (rdev->gart.ptr) {
 317                 mb();
 318                 radeon_gart_tlb_flush(rdev);
 319         }
 320         return 0;
 321 }
 322
 323 /**
 324  * radeon_gart_init - init the driver info for managing the gart
 325  *
 326  * @rdev: radeon_device pointer
 327  *
 328  * Allocate the dummy page and init the gart driver info (all asics).
 329  * Returns 0 for success, error for failure.
 330  */
 331 int radeon_gart_init(struct radeon_device *rdev)
 332 {
 333         int r, i;
 334
 335         if (rdev->gart.pages) {
 336                 return 0;
 337         }
 338         /* We need PAGE_SIZE >= RADEON_GPU_PAGE_SIZE */
 339         if (PAGE_SIZE < RADEON_GPU_PAGE_SIZE) {
 340                 DRM_ERROR("Page size is smaller than GPU page size!\n");
 341                 return -EINVAL;
 342         }
 343         r = radeon_dummy_page_init(rdev);
 344         if (r)
 345                 return r;
 346         /* Compute table size */
 347         rdev->gart.num_cpu_pages = rdev->mc.gtt_size / PAGE_SIZE;
 348         rdev->gart.num_gpu_pages = rdev->mc.gtt_size / RADEON_GPU_PAGE_SIZE;
 349         DRM_INFO("GART: num cpu pages %u, num gpu pages %u\n",
 350                  rdev->gart.num_cpu_pages, rdev->gart.num_gpu_pages);
 351         /* Allocate pages table */
 352         rdev->gart.pages = vzalloc(array_size(sizeof(void *),
 353                                    rdev->gart.num_cpu_pages));
 354         if (rdev->gart.pages == NULL) {
 355                 radeon_gart_fini(rdev);
 356                 return -ENOMEM;
 357         }
 358         rdev->gart.pages_entry = vmalloc(array_size(sizeof(uint64_t),
 359                                                     rdev->gart.num_gpu_pages));
 360         if (rdev->gart.pages_entry == NULL) {
 361                 radeon_gart_fini(rdev);
 362                 return -ENOMEM;
 363         }
 364         /* set GART entry to point to the dummy page by default */
 365         for (i = 0; i < rdev->gart.num_gpu_pages; i++)
 366                 rdev->gart.pages_entry[i] = rdev->dummy_page.entry;
 367         return 0;
 368 }
 369
 370 /**
 371  * radeon_gart_fini - tear down the driver info for managing the gart
 372  *
 373  * @rdev: radeon_device pointer
 374  *
 375  * Tear down the gart driver info and free the dummy page (all asics).
 376  */
 377 void radeon_gart_fini(struct radeon_device *rdev)
 378 {
 379         if (rdev->gart.ready) {
 380                 /* unbind pages */
 381                 radeon_gart_unbind(rdev, 0, rdev->gart.num_cpu_pages);
 382         }
 383         rdev->gart.ready = false;
 384         vfree(rdev->gart.pages);
 385         vfree(rdev->gart.pages_entry);
 386         rdev->gart.pages = NULL;
 387         rdev->gart.pages_entry = NULL;
 388
 389         radeon_dummy_page_fini(rdev);
 390 }