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)
  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)
 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         return 0;
 140 }
 141
 142 /**
 143  * radeon_gart_table_vram_pin - pin gart page table in vram
 144  *
 145  * @rdev: radeon_device pointer
 146  *
 147  * Pin the GART page table in vram so it will not be moved
 148  * by the memory manager (pcie r4xx, r5xx+).  These asics require the
 149  * gart table to be in video memory.
 150  * Returns 0 for success, error for failure.
 151  */
 152 int radeon_gart_table_vram_pin(struct radeon_device *rdev)
 153 {
 154         uint64_t gpu_addr;
 155         int r;
 156
 157         r = radeon_bo_reserve(rdev->gart.robj, false);
 158         if (unlikely(r != 0))
 159                 return r;
 160         r = radeon_bo_pin(rdev->gart.robj,
 161                                 RADEON_GEM_DOMAIN_VRAM, &gpu_addr);
 162         if (r) {
 163                 radeon_bo_unreserve(rdev->gart.robj);
 164                 return r;
 165         }
 166         r = radeon_bo_kmap(rdev->gart.robj, &rdev->gart.ptr);
 167         if (r)
 168                 radeon_bo_unpin(rdev->gart.robj);
 169         radeon_bo_unreserve(rdev->gart.robj);
 170         rdev->gart.table_addr = gpu_addr;
 171
 172         if (!r) {
 173                 int i;
 174
 175                 /* We might have dropped some GART table updates while it wasn't
 176                  * mapped, restore all entries
 177                  */
 178                 for (i = 0; i < rdev->gart.num_gpu_pages; i++)
 179                         radeon_gart_set_page(rdev, i, rdev->gart.pages_entry[i]);
 180                 mb();
 181                 radeon_gart_tlb_flush(rdev);
 182         }
 183
 184         return r;
 185 }
 186
 187 /**
 188  * radeon_gart_table_vram_unpin - unpin gart page table in vram
 189  *
 190  * @rdev: radeon_device pointer
 191  *
 192  * Unpin the GART page table in vram (pcie r4xx, r5xx+).
 193  * These asics require the gart table to be in video memory.
 194  */
 195 void radeon_gart_table_vram_unpin(struct radeon_device *rdev)
 196 {
 197         int r;
 198
 199         if (!rdev->gart.robj)
 200                 return;
 201
 202         r = radeon_bo_reserve(rdev->gart.robj, false);
 203         if (likely(r == 0)) {
 204                 radeon_bo_kunmap(rdev->gart.robj);
 205                 radeon_bo_unpin(rdev->gart.robj);
 206                 radeon_bo_unreserve(rdev->gart.robj);
 207                 rdev->gart.ptr = NULL;
 208         }
 209 }
 210
 211 /**
 212  * radeon_gart_table_vram_free - free gart page table vram
 213  *
 214  * @rdev: radeon_device pointer
 215  *
 216  * Free the video memory used for the GART page table
 217  * (pcie r4xx, r5xx+).  These asics require the gart table to
 218  * be in video memory.
 219  */
 220 void radeon_gart_table_vram_free(struct radeon_device *rdev)
 221 {
 222         if (!rdev->gart.robj)
 223                 return;
 224
 225         radeon_bo_unref(&rdev->gart.robj);
 226 }
 227
 228 /*
 229  * Common gart functions.
 230  */
 231 /**
 232  * radeon_gart_unbind - unbind pages from the gart page table
 233  *
 234  * @rdev: radeon_device pointer
 235  * @offset: offset into the GPU's gart aperture
 236  * @pages: number of pages to unbind
 237  *
 238  * Unbinds the requested pages from the gart page table and
 239  * replaces them with the dummy page (all asics).
 240  */
 241 void radeon_gart_unbind(struct radeon_device *rdev, unsigned int offset,
 242                         int pages)
 243 {
 244         unsigned int t, p;
 245         int i, j;
 246
 247         if (!rdev->gart.ready) {
 248                 WARN(1, "trying to unbind memory from uninitialized GART !\n");
 249                 return;
 250         }
 251         t = offset / RADEON_GPU_PAGE_SIZE;
 252         p = t / (PAGE_SIZE / RADEON_GPU_PAGE_SIZE);
 253         for (i = 0; i < pages; i++, p++) {
 254                 if (rdev->gart.pages[p]) {
 255                         rdev->gart.pages[p] = NULL;
 256                         for (j = 0; j < (PAGE_SIZE / RADEON_GPU_PAGE_SIZE); j++, t++) {
 257                                 rdev->gart.pages_entry[t] = rdev->dummy_page.entry;
 258                                 if (rdev->gart.ptr) {
 259                                         radeon_gart_set_page(rdev, t,
 260                                                              rdev->dummy_page.entry);
 261                                 }
 262                         }
 263                 }
 264         }
 265         if (rdev->gart.ptr) {
 266                 mb();
 267                 radeon_gart_tlb_flush(rdev);
 268         }
 269 }
 270
 271 /**
 272  * radeon_gart_bind - bind pages into the gart page table
 273  *
 274  * @rdev: radeon_device pointer
 275  * @offset: offset into the GPU's gart aperture
 276  * @pages: number of pages to bind
 277  * @pagelist: pages to bind
 278  * @dma_addr: DMA addresses of pages
 279  * @flags: RADEON_GART_PAGE_* flags
 280  *
 281  * Binds the requested pages to the gart page table
 282  * (all asics).
 283  * Returns 0 for success, -EINVAL for failure.
 284  */
 285 int radeon_gart_bind(struct radeon_device *rdev, unsigned int offset,
 286                      int pages, struct page **pagelist, dma_addr_t *dma_addr,
 287                      uint32_t flags)
 288 {
 289         unsigned int t, p;
 290         uint64_t page_base, page_entry;
 291         int i, j;
 292
 293         if (!rdev->gart.ready) {
 294                 WARN(1, "trying to bind memory to uninitialized GART !\n");
 295                 return -EINVAL;
 296         }
 297         t = offset / RADEON_GPU_PAGE_SIZE;
 298         p = t / (PAGE_SIZE / RADEON_GPU_PAGE_SIZE);
 299
 300         for (i = 0; i < pages; i++, p++) {
 301                 rdev->gart.pages[p] = pagelist ? pagelist[i] :
 302                         rdev->dummy_page.page;
 303                 page_base = dma_addr[i];
 304                 for (j = 0; j < (PAGE_SIZE / RADEON_GPU_PAGE_SIZE); j++, t++) {
 305                         page_entry = radeon_gart_get_page_entry(page_base, flags);
 306                         rdev->gart.pages_entry[t] = page_entry;
 307                         if (rdev->gart.ptr)
 308                                 radeon_gart_set_page(rdev, t, page_entry);
 309
 310                         page_base += RADEON_GPU_PAGE_SIZE;
 311                 }
 312         }
 313         if (rdev->gart.ptr) {
 314                 mb();
 315                 radeon_gart_tlb_flush(rdev);
 316         }
 317         return 0;
 318 }
 319
 320 /**
 321  * radeon_gart_init - init the driver info for managing the gart
 322  *
 323  * @rdev: radeon_device pointer
 324  *
 325  * Allocate the dummy page and init the gart driver info (all asics).
 326  * Returns 0 for success, error for failure.
 327  */
 328 int radeon_gart_init(struct radeon_device *rdev)
 329 {
 330         int r, i;
 331
 332         if (rdev->gart.pages)
 333                 return 0;
 334
 335         /* We need PAGE_SIZE >= RADEON_GPU_PAGE_SIZE */
 336         if (PAGE_SIZE < RADEON_GPU_PAGE_SIZE) {
 337                 DRM_ERROR("Page size is smaller than GPU page size!\n");
 338                 return -EINVAL;
 339         }
 340         r = radeon_dummy_page_init(rdev);
 341         if (r)
 342                 return r;
 343         /* Compute table size */
 344         rdev->gart.num_cpu_pages = rdev->mc.gtt_size / PAGE_SIZE;
 345         rdev->gart.num_gpu_pages = rdev->mc.gtt_size / RADEON_GPU_PAGE_SIZE;
 346         DRM_INFO("GART: num cpu pages %u, num gpu pages %u\n",
 347                  rdev->gart.num_cpu_pages, rdev->gart.num_gpu_pages);
 348         /* Allocate pages table */
 349         rdev->gart.pages = vzalloc(array_size(sizeof(void *),
 350                                    rdev->gart.num_cpu_pages));
 351         if (rdev->gart.pages == NULL) {
 352                 radeon_gart_fini(rdev);
 353                 return -ENOMEM;
 354         }
 355         rdev->gart.pages_entry = vmalloc(array_size(sizeof(uint64_t),
 356                                                     rdev->gart.num_gpu_pages));
 357         if (rdev->gart.pages_entry == NULL) {
 358                 radeon_gart_fini(rdev);
 359                 return -ENOMEM;
 360         }
 361         /* set GART entry to point to the dummy page by default */
 362         for (i = 0; i < rdev->gart.num_gpu_pages; i++)
 363                 rdev->gart.pages_entry[i] = rdev->dummy_page.entry;
 364         return 0;
 365 }
 366
 367 /**
 368  * radeon_gart_fini - tear down the driver info for managing the gart
 369  *
 370  * @rdev: radeon_device pointer
 371  *
 372  * Tear down the gart driver info and free the dummy page (all asics).
 373  */
 374 void radeon_gart_fini(struct radeon_device *rdev)
 375 {
 376         if (rdev->gart.ready) {
 377                 /* unbind pages */
 378                 radeon_gart_unbind(rdev, 0, rdev->gart.num_cpu_pages);
 379         }
 380         rdev->gart.ready = false;
 381         vfree(rdev->gart.pages);
 382         vfree(rdev->gart.pages_entry);
 383         rdev->gart.pages = NULL;
 384         rdev->gart.pages_entry = NULL;
 385
 386         radeon_dummy_page_fini(rdev);
 387 }