drivers/gpu/drm/amd/amdkfd/kfd_svm.c

   1 // SPDX-License-Identifier: GPL-2.0 OR MIT
   2 /*
   3  * Copyright 2020-2021 Advanced Micro Devices, Inc.
   4  *
   5  * Permission is hereby granted, free of charge, to any person obtaining a
   6  * copy of this software and associated documentation files (the "Software"),
   7  * to deal in the Software without restriction, including without limitation
   8  * the rights to use, copy, modify, merge, publish, distribute, sublicense,
   9  * and/or sell copies of the Software, and to permit persons to whom the
  10  * Software is furnished to do so, subject to the following conditions:
  11  *
  12  * The above copyright notice and this permission notice shall be included in
  13  * all copies or substantial portions of the 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 COPYRIGHT HOLDER(S) OR AUTHOR(S) BE LIABLE FOR ANY CLAIM, DAMAGES OR
  19  * OTHER LIABILITY, WHETHER IN AN ACTION OF CONTRACT, TORT OR OTHERWISE,
  20  * ARISING FROM, OUT OF OR IN CONNECTION WITH THE SOFTWARE OR THE USE OR
  21  * OTHER DEALINGS IN THE SOFTWARE.
  22  */
  23
  24 #include <linux/types.h>
  25 #include <linux/sched/task.h>
  26 #include "amdgpu_sync.h"
  27 #include "amdgpu_object.h"
  28 #include "amdgpu_vm.h"
  29 #include "amdgpu_mn.h"
  30 #include "amdgpu.h"
  31 #include "amdgpu_xgmi.h"
  32 #include "kfd_priv.h"
  33 #include "kfd_svm.h"
  34 #include "kfd_migrate.h"
  35 #include "kfd_smi_events.h"
  36
  37 #ifdef dev_fmt
  38 #undef dev_fmt
  39 #endif
  40 #define dev_fmt(fmt) "kfd_svm: %s: " fmt, __func__
  41
  42 #define AMDGPU_SVM_RANGE_RESTORE_DELAY_MS 1
  43
  44 /* Long enough to ensure no retry fault comes after svm range is restored and
  45  * page table is updated.
  46  */
  47 #define AMDGPU_SVM_RANGE_RETRY_FAULT_PENDING    (2UL * NSEC_PER_MSEC)
  48
  49 /* Giant svm range split into smaller ranges based on this, it is decided using
  50  * minimum of all dGPU/APU 1/32 VRAM size, between 2MB to 1GB and alignment to
  51  * power of 2MB.
  52  */
  53 static uint64_t max_svm_range_pages;
  54
  55 struct criu_svm_metadata {
  56         struct list_head list;
  57         struct kfd_criu_svm_range_priv_data data;
  58 };
  59
  60 static void svm_range_evict_svm_bo_worker(struct work_struct *work);
  61 static bool
  62 svm_range_cpu_invalidate_pagetables(struct mmu_interval_notifier *mni,
  63                                     const struct mmu_notifier_range *range,
  64                                     unsigned long cur_seq);
  65 static int
  66 svm_range_check_vm(struct kfd_process *p, uint64_t start, uint64_t last,
  67                    uint64_t *bo_s, uint64_t *bo_l);
  68 static const struct mmu_interval_notifier_ops svm_range_mn_ops = {
  69         .invalidate = svm_range_cpu_invalidate_pagetables,
  70 };
  71
  72 /**
  73  * svm_range_unlink - unlink svm_range from lists and interval tree
  74  * @prange: svm range structure to be removed
  75  *
  76  * Remove the svm_range from the svms and svm_bo lists and the svms
  77  * interval tree.
  78  *
  79  * Context: The caller must hold svms->lock
  80  */
  81 static void svm_range_unlink(struct svm_range *prange)
  82 {
  83         pr_debug("svms 0x%p prange 0x%p [0x%lx 0x%lx]\n", prange->svms,
  84                  prange, prange->start, prange->last);
  85
  86         if (prange->svm_bo) {
  87                 spin_lock(&prange->svm_bo->list_lock);
  88                 list_del(&prange->svm_bo_list);
  89                 spin_unlock(&prange->svm_bo->list_lock);
  90         }
  91
  92         list_del(&prange->list);
  93         if (prange->it_node.start != 0 && prange->it_node.last != 0)
  94                 interval_tree_remove(&prange->it_node, &prange->svms->objects);
  95 }
  96
  97 static void
  98 svm_range_add_notifier_locked(struct mm_struct *mm, struct svm_range *prange)
  99 {
 100         pr_debug("svms 0x%p prange 0x%p [0x%lx 0x%lx]\n", prange->svms,
 101                  prange, prange->start, prange->last);
 102
 103         mmu_interval_notifier_insert_locked(&prange->notifier, mm,
 104                                      prange->start << PAGE_SHIFT,
 105                                      prange->npages << PAGE_SHIFT,
 106                                      &svm_range_mn_ops);
 107 }
 108
 109 /**
 110  * svm_range_add_to_svms - add svm range to svms
 111  * @prange: svm range structure to be added
 112  *
 113  * Add the svm range to svms interval tree and link list
 114  *
 115  * Context: The caller must hold svms->lock
 116  */
 117 static void svm_range_add_to_svms(struct svm_range *prange)
 118 {
 119         pr_debug("svms 0x%p prange 0x%p [0x%lx 0x%lx]\n", prange->svms,
 120                  prange, prange->start, prange->last);
 121
 122         list_move_tail(&prange->list, &prange->svms->list);
 123         prange->it_node.start = prange->start;
 124         prange->it_node.last = prange->last;
 125         interval_tree_insert(&prange->it_node, &prange->svms->objects);
 126 }
 127
 128 static void svm_range_remove_notifier(struct svm_range *prange)
 129 {
 130         pr_debug("remove notifier svms 0x%p prange 0x%p [0x%lx 0x%lx]\n",
 131                  prange->svms, prange,
 132                  prange->notifier.interval_tree.start >> PAGE_SHIFT,
 133                  prange->notifier.interval_tree.last >> PAGE_SHIFT);
 134
 135         if (prange->notifier.interval_tree.start != 0 &&
 136             prange->notifier.interval_tree.last != 0)
 137                 mmu_interval_notifier_remove(&prange->notifier);
 138 }
 139
 140 static bool
 141 svm_is_valid_dma_mapping_addr(struct device *dev, dma_addr_t dma_addr)
 142 {
 143         return dma_addr && !dma_mapping_error(dev, dma_addr) &&
 144                !(dma_addr & SVM_RANGE_VRAM_DOMAIN);
 145 }
 146
 147 static int
 148 svm_range_dma_map_dev(struct amdgpu_device *adev, struct svm_range *prange,
 149                       unsigned long offset, unsigned long npages,
 150                       unsigned long *hmm_pfns, uint32_t gpuidx)
 151 {
 152         enum dma_data_direction dir = DMA_BIDIRECTIONAL;
 153         dma_addr_t *addr = prange->dma_addr[gpuidx];
 154         struct device *dev = adev->dev;
 155         struct page *page;
 156         int i, r;
 157
 158         if (!addr) {
 159                 addr = kvcalloc(prange->npages, sizeof(*addr), GFP_KERNEL);
 160                 if (!addr)
 161                         return -ENOMEM;
 162                 prange->dma_addr[gpuidx] = addr;
 163         }
 164
 165         addr += offset;
 166         for (i = 0; i < npages; i++) {
 167                 if (svm_is_valid_dma_mapping_addr(dev, addr[i]))
 168                         dma_unmap_page(dev, addr[i], PAGE_SIZE, dir);
 169
 170                 page = hmm_pfn_to_page(hmm_pfns[i]);
 171                 if (is_zone_device_page(page)) {
 172                         struct amdgpu_device *bo_adev =
 173                                         amdgpu_ttm_adev(prange->svm_bo->bo->tbo.bdev);
 174
 175                         addr[i] = (hmm_pfns[i] << PAGE_SHIFT) +
 176                                    bo_adev->vm_manager.vram_base_offset -
 177                                    bo_adev->kfd.dev->pgmap.range.start;
 178                         addr[i] |= SVM_RANGE_VRAM_DOMAIN;
 179                         pr_debug_ratelimited("vram address: 0x%llx\n", addr[i]);
 180                         continue;
 181                 }
 182                 addr[i] = dma_map_page(dev, page, 0, PAGE_SIZE, dir);
 183                 r = dma_mapping_error(dev, addr[i]);
 184                 if (r) {
 185                         dev_err(dev, "failed %d dma_map_page\n", r);
 186                         return r;
 187                 }
 188                 pr_debug_ratelimited("dma mapping 0x%llx for page addr 0x%lx\n",
 189                                      addr[i] >> PAGE_SHIFT, page_to_pfn(page));
 190         }
 191         return 0;
 192 }
 193
 194 static int
 195 svm_range_dma_map(struct svm_range *prange, unsigned long *bitmap,
 196                   unsigned long offset, unsigned long npages,
 197                   unsigned long *hmm_pfns)
 198 {
 199         struct kfd_process *p;
 200         uint32_t gpuidx;
 201         int r;
 202
 203         p = container_of(prange->svms, struct kfd_process, svms);
 204
 205         for_each_set_bit(gpuidx, bitmap, MAX_GPU_INSTANCE) {
 206                 struct kfd_process_device *pdd;
 207
 208                 pr_debug("mapping to gpu idx 0x%x\n", gpuidx);
 209                 pdd = kfd_process_device_from_gpuidx(p, gpuidx);
 210                 if (!pdd) {
 211                         pr_debug("failed to find device idx %d\n", gpuidx);
 212                         return -EINVAL;
 213                 }
 214
 215                 r = svm_range_dma_map_dev(pdd->dev->adev, prange, offset, npages,
 216                                           hmm_pfns, gpuidx);
 217                 if (r)
 218                         break;
 219         }
 220
 221         return r;
 222 }
 223
 224 void svm_range_dma_unmap(struct device *dev, dma_addr_t *dma_addr,
 225                          unsigned long offset, unsigned long npages)
 226 {
 227         enum dma_data_direction dir = DMA_BIDIRECTIONAL;
 228         int i;
 229
 230         if (!dma_addr)
 231                 return;
 232
 233         for (i = offset; i < offset + npages; i++) {
 234                 if (!svm_is_valid_dma_mapping_addr(dev, dma_addr[i]))
 235                         continue;
 236                 pr_debug_ratelimited("unmap 0x%llx\n", dma_addr[i] >> PAGE_SHIFT);
 237                 dma_unmap_page(dev, dma_addr[i], PAGE_SIZE, dir);
 238                 dma_addr[i] = 0;
 239         }
 240 }
 241
 242 void svm_range_free_dma_mappings(struct svm_range *prange)
 243 {
 244         struct kfd_process_device *pdd;
 245         dma_addr_t *dma_addr;
 246         struct device *dev;
 247         struct kfd_process *p;
 248         uint32_t gpuidx;
 249
 250         p = container_of(prange->svms, struct kfd_process, svms);
 251
 252         for (gpuidx = 0; gpuidx < MAX_GPU_INSTANCE; gpuidx++) {
 253                 dma_addr = prange->dma_addr[gpuidx];
 254                 if (!dma_addr)
 255                         continue;
 256
 257                 pdd = kfd_process_device_from_gpuidx(p, gpuidx);
 258                 if (!pdd) {
 259                         pr_debug("failed to find device idx %d\n", gpuidx);
 260                         continue;
 261                 }
 262                 dev = &pdd->dev->pdev->dev;
 263                 svm_range_dma_unmap(dev, dma_addr, 0, prange->npages);
 264                 kvfree(dma_addr);
 265                 prange->dma_addr[gpuidx] = NULL;
 266         }
 267 }
 268
 269 static void svm_range_free(struct svm_range *prange, bool update_mem_usage)
 270 {
 271         uint64_t size = (prange->last - prange->start + 1) << PAGE_SHIFT;
 272         struct kfd_process *p = container_of(prange->svms, struct kfd_process, svms);
 273
 274         pr_debug("svms 0x%p prange 0x%p [0x%lx 0x%lx]\n", prange->svms, prange,
 275                  prange->start, prange->last);
 276
 277         svm_range_vram_node_free(prange);
 278         svm_range_free_dma_mappings(prange);
 279
 280         if (update_mem_usage && !p->xnack_enabled) {
 281                 pr_debug("unreserve prange 0x%p size: 0x%llx\n", prange, size);
 282                 amdgpu_amdkfd_unreserve_mem_limit(NULL, size,
 283                                         KFD_IOC_ALLOC_MEM_FLAGS_USERPTR);
 284         }
 285         mutex_destroy(&prange->lock);
 286         mutex_destroy(&prange->migrate_mutex);
 287         kfree(prange);
 288 }
 289
 290 static void
 291 svm_range_set_default_attributes(int32_t *location, int32_t *prefetch_loc,
 292                                  uint8_t *granularity, uint32_t *flags)
 293 {
 294         *location = KFD_IOCTL_SVM_LOCATION_UNDEFINED;
 295         *prefetch_loc = KFD_IOCTL_SVM_LOCATION_UNDEFINED;
 296         *granularity = 9;
 297         *flags =
 298                 KFD_IOCTL_SVM_FLAG_HOST_ACCESS | KFD_IOCTL_SVM_FLAG_COHERENT;
 299 }
 300
 301 static struct
 302 svm_range *svm_range_new(struct svm_range_list *svms, uint64_t start,
 303                          uint64_t last, bool update_mem_usage)
 304 {
 305         uint64_t size = last - start + 1;
 306         struct svm_range *prange;
 307         struct kfd_process *p;
 308
 309         prange = kzalloc(sizeof(*prange), GFP_KERNEL);
 310         if (!prange)
 311                 return NULL;
 312
 313         p = container_of(svms, struct kfd_process, svms);
 314         if (!p->xnack_enabled && update_mem_usage &&
 315             amdgpu_amdkfd_reserve_mem_limit(NULL, size << PAGE_SHIFT,
 316                                             KFD_IOC_ALLOC_MEM_FLAGS_USERPTR)) {
 317                 pr_info("SVM mapping failed, exceeds resident system memory limit\n");
 318                 kfree(prange);
 319                 return NULL;
 320         }
 321         prange->npages = size;
 322         prange->svms = svms;
 323         prange->start = start;
 324         prange->last = last;
 325         INIT_LIST_HEAD(&prange->list);
 326         INIT_LIST_HEAD(&prange->update_list);
 327         INIT_LIST_HEAD(&prange->svm_bo_list);
 328         INIT_LIST_HEAD(&prange->deferred_list);
 329         INIT_LIST_HEAD(&prange->child_list);
 330         atomic_set(&prange->invalid, 0);
 331         prange->validate_timestamp = 0;
 332         mutex_init(&prange->migrate_mutex);
 333         mutex_init(&prange->lock);
 334
 335         if (p->xnack_enabled)
 336                 bitmap_copy(prange->bitmap_access, svms->bitmap_supported,
 337                             MAX_GPU_INSTANCE);
 338
 339         svm_range_set_default_attributes(&prange->preferred_loc,
 340                                          &prange->prefetch_loc,
 341                                          &prange->granularity, &prange->flags);
 342
 343         pr_debug("svms 0x%p [0x%llx 0x%llx]\n", svms, start, last);
 344
 345         return prange;
 346 }
 347
 348 static bool svm_bo_ref_unless_zero(struct svm_range_bo *svm_bo)
 349 {
 350         if (!svm_bo || !kref_get_unless_zero(&svm_bo->kref))
 351                 return false;
 352
 353         return true;
 354 }
 355
 356 static void svm_range_bo_release(struct kref *kref)
 357 {
 358         struct svm_range_bo *svm_bo;
 359
 360         svm_bo = container_of(kref, struct svm_range_bo, kref);
 361         pr_debug("svm_bo 0x%p\n", svm_bo);
 362
 363         spin_lock(&svm_bo->list_lock);
 364         while (!list_empty(&svm_bo->range_list)) {
 365                 struct svm_range *prange =
 366                                 list_first_entry(&svm_bo->range_list,
 367                                                 struct svm_range, svm_bo_list);
 368                 /* list_del_init tells a concurrent svm_range_vram_node_new when
 369                  * it's safe to reuse the svm_bo pointer and svm_bo_list head.
 370                  */
 371                 list_del_init(&prange->svm_bo_list);
 372                 spin_unlock(&svm_bo->list_lock);
 373
 374                 pr_debug("svms 0x%p [0x%lx 0x%lx]\n", prange->svms,
 375                          prange->start, prange->last);
 376                 mutex_lock(&prange->lock);
 377                 prange->svm_bo = NULL;
 378                 mutex_unlock(&prange->lock);
 379
 380                 spin_lock(&svm_bo->list_lock);
 381         }
 382         spin_unlock(&svm_bo->list_lock);
 383         if (!dma_fence_is_signaled(&svm_bo->eviction_fence->base)) {
 384                 /* We're not in the eviction worker.
 385                  * Signal the fence and synchronize with any
 386                  * pending eviction work.
 387                  */
 388                 dma_fence_signal(&svm_bo->eviction_fence->base);
 389                 cancel_work_sync(&svm_bo->eviction_work);
 390         }
 391         dma_fence_put(&svm_bo->eviction_fence->base);
 392         amdgpu_bo_unref(&svm_bo->bo);
 393         kfree(svm_bo);
 394 }
 395
 396 static void svm_range_bo_wq_release(struct work_struct *work)
 397 {
 398         struct svm_range_bo *svm_bo;
 399
 400         svm_bo = container_of(work, struct svm_range_bo, release_work);
 401         svm_range_bo_release(&svm_bo->kref);
 402 }
 403
 404 static void svm_range_bo_release_async(struct kref *kref)
 405 {
 406         struct svm_range_bo *svm_bo;
 407
 408         svm_bo = container_of(kref, struct svm_range_bo, kref);
 409         pr_debug("svm_bo 0x%p\n", svm_bo);
 410         INIT_WORK(&svm_bo->release_work, svm_range_bo_wq_release);
 411         schedule_work(&svm_bo->release_work);
 412 }
 413
 414 void svm_range_bo_unref_async(struct svm_range_bo *svm_bo)
 415 {
 416         kref_put(&svm_bo->kref, svm_range_bo_release_async);
 417 }
 418
 419 static void svm_range_bo_unref(struct svm_range_bo *svm_bo)
 420 {
 421         if (svm_bo)
 422                 kref_put(&svm_bo->kref, svm_range_bo_release);
 423 }
 424
 425 static bool
 426 svm_range_validate_svm_bo(struct amdgpu_device *adev, struct svm_range *prange)
 427 {
 428         struct amdgpu_device *bo_adev;
 429
 430         mutex_lock(&prange->lock);
 431         if (!prange->svm_bo) {
 432                 mutex_unlock(&prange->lock);
 433                 return false;
 434         }
 435         if (prange->ttm_res) {
 436                 /* We still have a reference, all is well */
 437                 mutex_unlock(&prange->lock);
 438                 return true;
 439         }
 440         if (svm_bo_ref_unless_zero(prange->svm_bo)) {
 441                 /*
 442                  * Migrate from GPU to GPU, remove range from source bo_adev
 443                  * svm_bo range list, and return false to allocate svm_bo from
 444                  * destination adev.
 445                  */
 446                 bo_adev = amdgpu_ttm_adev(prange->svm_bo->bo->tbo.bdev);
 447                 if (bo_adev != adev) {
 448                         mutex_unlock(&prange->lock);
 449
 450                         spin_lock(&prange->svm_bo->list_lock);
 451                         list_del_init(&prange->svm_bo_list);
 452                         spin_unlock(&prange->svm_bo->list_lock);
 453
 454                         svm_range_bo_unref(prange->svm_bo);
 455                         return false;
 456                 }
 457                 if (READ_ONCE(prange->svm_bo->evicting)) {
 458                         struct dma_fence *f;
 459                         struct svm_range_bo *svm_bo;
 460                         /* The BO is getting evicted,
 461                          * we need to get a new one
 462                          */
 463                         mutex_unlock(&prange->lock);
 464                         svm_bo = prange->svm_bo;
 465                         f = dma_fence_get(&svm_bo->eviction_fence->base);
 466                         svm_range_bo_unref(prange->svm_bo);
 467                         /* wait for the fence to avoid long spin-loop
 468                          * at list_empty_careful
 469                          */
 470                         dma_fence_wait(f, false);
 471                         dma_fence_put(f);
 472                 } else {
 473                         /* The BO was still around and we got
 474                          * a new reference to it
 475                          */
 476                         mutex_unlock(&prange->lock);
 477                         pr_debug("reuse old bo svms 0x%p [0x%lx 0x%lx]\n",
 478                                  prange->svms, prange->start, prange->last);
 479
 480                         prange->ttm_res = prange->svm_bo->bo->tbo.resource;
 481                         return true;
 482                 }
 483
 484         } else {
 485                 mutex_unlock(&prange->lock);
 486         }
 487
 488         /* We need a new svm_bo. Spin-loop to wait for concurrent
 489          * svm_range_bo_release to finish removing this range from
 490          * its range list. After this, it is safe to reuse the
 491          * svm_bo pointer and svm_bo_list head.
 492          */
 493         while (!list_empty_careful(&prange->svm_bo_list))
 494                 ;
 495
 496         return false;
 497 }
 498
 499 static struct svm_range_bo *svm_range_bo_new(void)
 500 {
 501         struct svm_range_bo *svm_bo;
 502
 503         svm_bo = kzalloc(sizeof(*svm_bo), GFP_KERNEL);
 504         if (!svm_bo)
 505                 return NULL;
 506
 507         kref_init(&svm_bo->kref);
 508         INIT_LIST_HEAD(&svm_bo->range_list);
 509         spin_lock_init(&svm_bo->list_lock);
 510
 511         return svm_bo;
 512 }
 513
 514 int
 515 svm_range_vram_node_new(struct amdgpu_device *adev, struct svm_range *prange,
 516                         bool clear)
 517 {
 518         struct amdgpu_bo_param bp;
 519         struct svm_range_bo *svm_bo;
 520         struct amdgpu_bo_user *ubo;
 521         struct amdgpu_bo *bo;
 522         struct kfd_process *p;
 523         struct mm_struct *mm;
 524         int r;
 525
 526         p = container_of(prange->svms, struct kfd_process, svms);
 527         pr_debug("pasid: %x svms 0x%p [0x%lx 0x%lx]\n", p->pasid, prange->svms,
 528                  prange->start, prange->last);
 529
 530         if (svm_range_validate_svm_bo(adev, prange))
 531                 return 0;
 532
 533         svm_bo = svm_range_bo_new();
 534         if (!svm_bo) {
 535                 pr_debug("failed to alloc svm bo\n");
 536                 return -ENOMEM;
 537         }
 538         mm = get_task_mm(p->lead_thread);
 539         if (!mm) {
 540                 pr_debug("failed to get mm\n");
 541                 kfree(svm_bo);
 542                 return -ESRCH;
 543         }
 544         svm_bo->eviction_fence =
 545                 amdgpu_amdkfd_fence_create(dma_fence_context_alloc(1),
 546                                            mm,
 547                                            svm_bo);
 548         mmput(mm);
 549         INIT_WORK(&svm_bo->eviction_work, svm_range_evict_svm_bo_worker);
 550         svm_bo->evicting = 0;
 551         memset(&bp, 0, sizeof(bp));
 552         bp.size = prange->npages * PAGE_SIZE;
 553         bp.byte_align = PAGE_SIZE;
 554         bp.domain = AMDGPU_GEM_DOMAIN_VRAM;
 555         bp.flags = AMDGPU_GEM_CREATE_NO_CPU_ACCESS;
 556         bp.flags |= clear ? AMDGPU_GEM_CREATE_VRAM_CLEARED : 0;
 557         bp.flags |= AMDGPU_GEM_CREATE_DISCARDABLE;
 558         bp.type = ttm_bo_type_device;
 559         bp.resv = NULL;
 560
 561         r = amdgpu_bo_create_user(adev, &bp, &ubo);
 562         if (r) {
 563                 pr_debug("failed %d to create bo\n", r);
 564                 goto create_bo_failed;
 565         }
 566         bo = &ubo->bo;
 567         r = amdgpu_bo_reserve(bo, true);
 568         if (r) {
 569                 pr_debug("failed %d to reserve bo\n", r);
 570                 goto reserve_bo_failed;
 571         }
 572
 573         if (clear) {
 574                 r = amdgpu_bo_sync_wait(bo, AMDGPU_FENCE_OWNER_KFD, false);
 575                 if (r) {
 576                         pr_debug("failed %d to sync bo\n", r);
 577                         amdgpu_bo_unreserve(bo);
 578                         goto reserve_bo_failed;
 579                 }
 580         }
 581
 582         r = dma_resv_reserve_fences(bo->tbo.base.resv, 1);
 583         if (r) {
 584                 pr_debug("failed %d to reserve bo\n", r);
 585                 amdgpu_bo_unreserve(bo);
 586                 goto reserve_bo_failed;
 587         }
 588         amdgpu_bo_fence(bo, &svm_bo->eviction_fence->base, true);
 589
 590         amdgpu_bo_unreserve(bo);
 591
 592         svm_bo->bo = bo;
 593         prange->svm_bo = svm_bo;
 594         prange->ttm_res = bo->tbo.resource;
 595         prange->offset = 0;
 596
 597         spin_lock(&svm_bo->list_lock);
 598         list_add(&prange->svm_bo_list, &svm_bo->range_list);
 599         spin_unlock(&svm_bo->list_lock);
 600
 601         return 0;
 602
 603 reserve_bo_failed:
 604         amdgpu_bo_unref(&bo);
 605 create_bo_failed:
 606         dma_fence_put(&svm_bo->eviction_fence->base);
 607         kfree(svm_bo);
 608         prange->ttm_res = NULL;
 609
 610         return r;
 611 }
 612
 613 void svm_range_vram_node_free(struct svm_range *prange)
 614 {
 615         svm_range_bo_unref(prange->svm_bo);
 616         prange->ttm_res = NULL;
 617 }
 618
 619 struct amdgpu_device *
 620 svm_range_get_adev_by_id(struct svm_range *prange, uint32_t gpu_id)
 621 {
 622         struct kfd_process_device *pdd;
 623         struct kfd_process *p;
 624         int32_t gpu_idx;
 625
 626         p = container_of(prange->svms, struct kfd_process, svms);
 627
 628         gpu_idx = kfd_process_gpuidx_from_gpuid(p, gpu_id);
 629         if (gpu_idx < 0) {
 630                 pr_debug("failed to get device by id 0x%x\n", gpu_id);
 631                 return NULL;
 632         }
 633         pdd = kfd_process_device_from_gpuidx(p, gpu_idx);
 634         if (!pdd) {
 635                 pr_debug("failed to get device by idx 0x%x\n", gpu_idx);
 636                 return NULL;
 637         }
 638
 639         return pdd->dev->adev;
 640 }
 641
 642 struct kfd_process_device *
 643 svm_range_get_pdd_by_adev(struct svm_range *prange, struct amdgpu_device *adev)
 644 {
 645         struct kfd_process *p;
 646         int32_t gpu_idx, gpuid;
 647         int r;
 648
 649         p = container_of(prange->svms, struct kfd_process, svms);
 650
 651         r = kfd_process_gpuid_from_adev(p, adev, &gpuid, &gpu_idx);
 652         if (r) {
 653                 pr_debug("failed to get device id by adev %p\n", adev);
 654                 return NULL;
 655         }
 656
 657         return kfd_process_device_from_gpuidx(p, gpu_idx);
 658 }
 659
 660 static int svm_range_bo_validate(void *param, struct amdgpu_bo *bo)
 661 {
 662         struct ttm_operation_ctx ctx = { false, false };
 663
 664         amdgpu_bo_placement_from_domain(bo, AMDGPU_GEM_DOMAIN_VRAM);
 665
 666         return ttm_bo_validate(&bo->tbo, &bo->placement, &ctx);
 667 }
 668
 669 static int
 670 svm_range_check_attr(struct kfd_process *p,
 671                      uint32_t nattr, struct kfd_ioctl_svm_attribute *attrs)
 672 {
 673         uint32_t i;
 674
 675         for (i = 0; i < nattr; i++) {
 676                 uint32_t val = attrs[i].value;
 677                 int gpuidx = MAX_GPU_INSTANCE;
 678
 679                 switch (attrs[i].type) {
 680                 case KFD_IOCTL_SVM_ATTR_PREFERRED_LOC:
 681                         if (val != KFD_IOCTL_SVM_LOCATION_SYSMEM &&
 682                             val != KFD_IOCTL_SVM_LOCATION_UNDEFINED)
 683                                 gpuidx = kfd_process_gpuidx_from_gpuid(p, val);
 684                         break;
 685                 case KFD_IOCTL_SVM_ATTR_PREFETCH_LOC:
 686                         if (val != KFD_IOCTL_SVM_LOCATION_SYSMEM)
 687                                 gpuidx = kfd_process_gpuidx_from_gpuid(p, val);
 688                         break;
 689                 case KFD_IOCTL_SVM_ATTR_ACCESS:
 690                 case KFD_IOCTL_SVM_ATTR_ACCESS_IN_PLACE:
 691                 case KFD_IOCTL_SVM_ATTR_NO_ACCESS:
 692                         gpuidx = kfd_process_gpuidx_from_gpuid(p, val);
 693                         break;
 694                 case KFD_IOCTL_SVM_ATTR_SET_FLAGS:
 695                         break;
 696                 case KFD_IOCTL_SVM_ATTR_CLR_FLAGS:
 697                         break;
 698                 case KFD_IOCTL_SVM_ATTR_GRANULARITY:
 699                         break;
 700                 default:
 701                         pr_debug("unknown attr type 0x%x\n", attrs[i].type);
 702                         return -EINVAL;
 703                 }
 704
 705                 if (gpuidx < 0) {
 706                         pr_debug("no GPU 0x%x found\n", val);
 707                         return -EINVAL;
 708                 } else if (gpuidx < MAX_GPU_INSTANCE &&
 709                            !test_bit(gpuidx, p->svms.bitmap_supported)) {
 710                         pr_debug("GPU 0x%x not supported\n", val);
 711                         return -EINVAL;
 712                 }
 713         }
 714
 715         return 0;
 716 }
 717
 718 static void
 719 svm_range_apply_attrs(struct kfd_process *p, struct svm_range *prange,
 720                       uint32_t nattr, struct kfd_ioctl_svm_attribute *attrs,
 721                       bool *update_mapping)
 722 {
 723         uint32_t i;
 724         int gpuidx;
 725
 726         for (i = 0; i < nattr; i++) {
 727                 switch (attrs[i].type) {
 728                 case KFD_IOCTL_SVM_ATTR_PREFERRED_LOC:
 729                         prange->preferred_loc = attrs[i].value;
 730                         break;
 731                 case KFD_IOCTL_SVM_ATTR_PREFETCH_LOC:
 732                         prange->prefetch_loc = attrs[i].value;
 733                         break;
 734                 case KFD_IOCTL_SVM_ATTR_ACCESS:
 735                 case KFD_IOCTL_SVM_ATTR_ACCESS_IN_PLACE:
 736                 case KFD_IOCTL_SVM_ATTR_NO_ACCESS:
 737                         *update_mapping = true;
 738                         gpuidx = kfd_process_gpuidx_from_gpuid(p,
 739                                                                attrs[i].value);
 740                         if (attrs[i].type == KFD_IOCTL_SVM_ATTR_NO_ACCESS) {
 741                                 bitmap_clear(prange->bitmap_access, gpuidx, 1);
 742                                 bitmap_clear(prange->bitmap_aip, gpuidx, 1);
 743                         } else if (attrs[i].type == KFD_IOCTL_SVM_ATTR_ACCESS) {
 744                                 bitmap_set(prange->bitmap_access, gpuidx, 1);
 745                                 bitmap_clear(prange->bitmap_aip, gpuidx, 1);
 746                         } else {
 747                                 bitmap_clear(prange->bitmap_access, gpuidx, 1);
 748                                 bitmap_set(prange->bitmap_aip, gpuidx, 1);
 749                         }
 750                         break;
 751                 case KFD_IOCTL_SVM_ATTR_SET_FLAGS:
 752                         *update_mapping = true;
 753                         prange->flags |= attrs[i].value;
 754                         break;
 755                 case KFD_IOCTL_SVM_ATTR_CLR_FLAGS:
 756                         *update_mapping = true;
 757                         prange->flags &= ~attrs[i].value;
 758                         break;
 759                 case KFD_IOCTL_SVM_ATTR_GRANULARITY:
 760                         prange->granularity = attrs[i].value;
 761                         break;
 762                 default:
 763                         WARN_ONCE(1, "svm_range_check_attrs wasn't called?");
 764                 }
 765         }
 766 }
 767
 768 static bool
 769 svm_range_is_same_attrs(struct kfd_process *p, struct svm_range *prange,
 770                         uint32_t nattr, struct kfd_ioctl_svm_attribute *attrs)
 771 {
 772         uint32_t i;
 773         int gpuidx;
 774
 775         for (i = 0; i < nattr; i++) {
 776                 switch (attrs[i].type) {
 777                 case KFD_IOCTL_SVM_ATTR_PREFERRED_LOC:
 778                         if (prange->preferred_loc != attrs[i].value)
 779                                 return false;
 780                         break;
 781                 case KFD_IOCTL_SVM_ATTR_PREFETCH_LOC:
 782                         /* Prefetch should always trigger a migration even
 783                          * if the value of the attribute didn't change.
 784                          */
 785                         return false;
 786                 case KFD_IOCTL_SVM_ATTR_ACCESS:
 787                 case KFD_IOCTL_SVM_ATTR_ACCESS_IN_PLACE:
 788                 case KFD_IOCTL_SVM_ATTR_NO_ACCESS:
 789                         gpuidx = kfd_process_gpuidx_from_gpuid(p,
 790                                                                attrs[i].value);
 791                         if (attrs[i].type == KFD_IOCTL_SVM_ATTR_NO_ACCESS) {
 792                                 if (test_bit(gpuidx, prange->bitmap_access) ||
 793                                     test_bit(gpuidx, prange->bitmap_aip))
 794                                         return false;
 795                         } else if (attrs[i].type == KFD_IOCTL_SVM_ATTR_ACCESS) {
 796                                 if (!test_bit(gpuidx, prange->bitmap_access))
 797                                         return false;
 798                         } else {
 799                                 if (!test_bit(gpuidx, prange->bitmap_aip))
 800                                         return false;
 801                         }
 802                         break;
 803                 case KFD_IOCTL_SVM_ATTR_SET_FLAGS:
 804                         if ((prange->flags & attrs[i].value) != attrs[i].value)
 805                                 return false;
 806                         break;
 807                 case KFD_IOCTL_SVM_ATTR_CLR_FLAGS:
 808                         if ((prange->flags & attrs[i].value) != 0)
 809                                 return false;
 810                         break;
 811                 case KFD_IOCTL_SVM_ATTR_GRANULARITY:
 812                         if (prange->granularity != attrs[i].value)
 813                                 return false;
 814                         break;
 815                 default:
 816                         WARN_ONCE(1, "svm_range_check_attrs wasn't called?");
 817                 }
 818         }
 819
 820         return true;
 821 }
 822
 823 /**
 824  * svm_range_debug_dump - print all range information from svms
 825  * @svms: svm range list header
 826  *
 827  * debug output svm range start, end, prefetch location from svms
 828  * interval tree and link list
 829  *
 830  * Context: The caller must hold svms->lock
 831  */
 832 static void svm_range_debug_dump(struct svm_range_list *svms)
 833 {
 834         struct interval_tree_node *node;
 835         struct svm_range *prange;
 836
 837         pr_debug("dump svms 0x%p list\n", svms);
 838         pr_debug("range\tstart\tpage\tend\t\tlocation\n");
 839
 840         list_for_each_entry(prange, &svms->list, list) {
 841                 pr_debug("0x%p 0x%lx\t0x%llx\t0x%llx\t0x%x\n",
 842                          prange, prange->start, prange->npages,
 843                          prange->start + prange->npages - 1,
 844                          prange->actual_loc);
 845         }
 846
 847         pr_debug("dump svms 0x%p interval tree\n", svms);
 848         pr_debug("range\tstart\tpage\tend\t\tlocation\n");
 849         node = interval_tree_iter_first(&svms->objects, 0, ~0ULL);
 850         while (node) {
 851                 prange = container_of(node, struct svm_range, it_node);
 852                 pr_debug("0x%p 0x%lx\t0x%llx\t0x%llx\t0x%x\n",
 853                          prange, prange->start, prange->npages,
 854                          prange->start + prange->npages - 1,
 855                          prange->actual_loc);
 856                 node = interval_tree_iter_next(node, 0, ~0ULL);
 857         }
 858 }
 859
 860 static int
 861 svm_range_split_array(void *ppnew, void *ppold, size_t size,
 862                       uint64_t old_start, uint64_t old_n,
 863                       uint64_t new_start, uint64_t new_n)
 864 {
 865         unsigned char *new, *old, *pold;
 866         uint64_t d;
 867
 868         if (!ppold)
 869                 return 0;
 870         pold = *(unsigned char **)ppold;
 871         if (!pold)
 872                 return 0;
 873
 874         new = kvmalloc_array(new_n, size, GFP_KERNEL);
 875         if (!new)
 876                 return -ENOMEM;
 877
 878         d = (new_start - old_start) * size;
 879         memcpy(new, pold + d, new_n * size);
 880
 881         old = kvmalloc_array(old_n, size, GFP_KERNEL);
 882         if (!old) {
 883                 kvfree(new);
 884                 return -ENOMEM;
 885         }
 886
 887         d = (new_start == old_start) ? new_n * size : 0;
 888         memcpy(old, pold + d, old_n * size);
 889
 890         kvfree(pold);
 891         *(void **)ppold = old;
 892         *(void **)ppnew = new;
 893
 894         return 0;
 895 }
 896
 897 static int
 898 svm_range_split_pages(struct svm_range *new, struct svm_range *old,
 899                       uint64_t start, uint64_t last)
 900 {
 901         uint64_t npages = last - start + 1;
 902         int i, r;
 903
 904         for (i = 0; i < MAX_GPU_INSTANCE; i++) {
 905                 r = svm_range_split_array(&new->dma_addr[i], &old->dma_addr[i],
 906                                           sizeof(*old->dma_addr[i]), old->start,
 907                                           npages, new->start, new->npages);
 908                 if (r)
 909                         return r;
 910         }
 911
 912         return 0;
 913 }
 914
 915 static int
 916 svm_range_split_nodes(struct svm_range *new, struct svm_range *old,
 917                       uint64_t start, uint64_t last)
 918 {
 919         uint64_t npages = last - start + 1;
 920
 921         pr_debug("svms 0x%p new prange 0x%p start 0x%lx [0x%llx 0x%llx]\n",
 922                  new->svms, new, new->start, start, last);
 923
 924         if (new->start == old->start) {
 925                 new->offset = old->offset;
 926                 old->offset += new->npages;
 927         } else {
 928                 new->offset = old->offset + npages;
 929         }
 930
 931         new->svm_bo = svm_range_bo_ref(old->svm_bo);
 932         new->ttm_res = old->ttm_res;
 933
 934         spin_lock(&new->svm_bo->list_lock);
 935         list_add(&new->svm_bo_list, &new->svm_bo->range_list);
 936         spin_unlock(&new->svm_bo->list_lock);
 937
 938         return 0;
 939 }
 940
 941 /**
 942  * svm_range_split_adjust - split range and adjust
 943  *
 944  * @new: new range
 945  * @old: the old range
 946  * @start: the old range adjust to start address in pages
 947  * @last: the old range adjust to last address in pages
 948  *
 949  * Copy system memory dma_addr or vram ttm_res in old range to new
 950  * range from new_start up to size new->npages, the remaining old range is from
 951  * start to last
 952  *
 953  * Return:
 954  * 0 - OK, -ENOMEM - out of memory
 955  */
 956 static int
 957 svm_range_split_adjust(struct svm_range *new, struct svm_range *old,
 958                       uint64_t start, uint64_t last)
 959 {
 960         int r;
 961
 962         pr_debug("svms 0x%p new 0x%lx old [0x%lx 0x%lx] => [0x%llx 0x%llx]\n",
 963                  new->svms, new->start, old->start, old->last, start, last);
 964
 965         if (new->start < old->start ||
 966             new->last > old->last) {
 967                 WARN_ONCE(1, "invalid new range start or last\n");
 968                 return -EINVAL;
 969         }
 970
 971         r = svm_range_split_pages(new, old, start, last);
 972         if (r)
 973                 return r;
 974
 975         if (old->actual_loc && old->ttm_res) {
 976                 r = svm_range_split_nodes(new, old, start, last);
 977                 if (r)
 978                         return r;
 979         }
 980
 981         old->npages = last - start + 1;
 982         old->start = start;
 983         old->last = last;
 984         new->flags = old->flags;
 985         new->preferred_loc = old->preferred_loc;
 986         new->prefetch_loc = old->prefetch_loc;
 987         new->actual_loc = old->actual_loc;
 988         new->granularity = old->granularity;
 989         new->mapped_to_gpu = old->mapped_to_gpu;
 990         bitmap_copy(new->bitmap_access, old->bitmap_access, MAX_GPU_INSTANCE);
 991         bitmap_copy(new->bitmap_aip, old->bitmap_aip, MAX_GPU_INSTANCE);
 992
 993         return 0;
 994 }
 995
 996 /**
 997  * svm_range_split - split a range in 2 ranges
 998  *
 999  * @prange: the svm range to split
1000  * @start: the remaining range start address in pages
1001  * @last: the remaining range last address in pages
1002  * @new: the result new range generated
1003  *
1004  * Two cases only:
1005  * case 1: if start == prange->start
1006  *         prange ==> prange[start, last]
1007  *         new range [last + 1, prange->last]
1008  *
1009  * case 2: if last == prange->last
1010  *         prange ==> prange[start, last]
1011  *         new range [prange->start, start - 1]
1012  *
1013  * Return:
1014  * 0 - OK, -ENOMEM - out of memory, -EINVAL - invalid start, last
1015  */
1016 static int
1017 svm_range_split(struct svm_range *prange, uint64_t start, uint64_t last,
1018                 struct svm_range **new)
1019 {
1020         uint64_t old_start = prange->start;
1021         uint64_t old_last = prange->last;
1022         struct svm_range_list *svms;
1023         int r = 0;
1024
1025         pr_debug("svms 0x%p [0x%llx 0x%llx] to [0x%llx 0x%llx]\n", prange->svms,
1026                  old_start, old_last, start, last);
1027
1028         if (old_start != start && old_last != last)
1029                 return -EINVAL;
1030         if (start < old_start || last > old_last)
1031                 return -EINVAL;
1032
1033         svms = prange->svms;
1034         if (old_start == start)
1035                 *new = svm_range_new(svms, last + 1, old_last, false);
1036         else
1037                 *new = svm_range_new(svms, old_start, start - 1, false);
1038         if (!*new)
1039                 return -ENOMEM;
1040
1041         r = svm_range_split_adjust(*new, prange, start, last);
1042         if (r) {
1043                 pr_debug("failed %d split [0x%llx 0x%llx] to [0x%llx 0x%llx]\n",
1044                          r, old_start, old_last, start, last);
1045                 svm_range_free(*new, false);
1046                 *new = NULL;
1047         }
1048
1049         return r;
1050 }
1051
1052 static int
1053 svm_range_split_tail(struct svm_range *prange,
1054                      uint64_t new_last, struct list_head *insert_list)
1055 {
1056         struct svm_range *tail;
1057         int r = svm_range_split(prange, prange->start, new_last, &tail);
1058
1059         if (!r)
1060                 list_add(&tail->list, insert_list);
1061         return r;
1062 }
1063
1064 static int
1065 svm_range_split_head(struct svm_range *prange,
1066                      uint64_t new_start, struct list_head *insert_list)
1067 {
1068         struct svm_range *head;
1069         int r = svm_range_split(prange, new_start, prange->last, &head);
1070
1071         if (!r)
1072                 list_add(&head->list, insert_list);
1073         return r;
1074 }
1075
1076 static void
1077 svm_range_add_child(struct svm_range *prange, struct mm_struct *mm,
1078                     struct svm_range *pchild, enum svm_work_list_ops op)
1079 {
1080         pr_debug("add child 0x%p [0x%lx 0x%lx] to prange 0x%p child list %d\n",
1081                  pchild, pchild->start, pchild->last, prange, op);
1082
1083         pchild->work_item.mm = mm;
1084         pchild->work_item.op = op;
1085         list_add_tail(&pchild->child_list, &prange->child_list);
1086 }
1087
1088 /**
1089  * svm_range_split_by_granularity - collect ranges within granularity boundary
1090  *
1091  * @p: the process with svms list
1092  * @mm: mm structure
1093  * @addr: the vm fault address in pages, to split the prange
1094  * @parent: parent range if prange is from child list
1095  * @prange: prange to split
1096  *
1097  * Trims @prange to be a single aligned block of prange->granularity if
1098  * possible. The head and tail are added to the child_list in @parent.
1099  *
1100  * Context: caller must hold mmap_read_lock and prange->lock
1101  *
1102  * Return:
1103  * 0 - OK, otherwise error code
1104  */
1105 int
1106 svm_range_split_by_granularity(struct kfd_process *p, struct mm_struct *mm,
1107                                unsigned long addr, struct svm_range *parent,
1108                                struct svm_range *prange)
1109 {
1110         struct svm_range *head, *tail;
1111         unsigned long start, last, size;
1112         int r;
1113
1114         /* Align splited range start and size to granularity size, then a single
1115          * PTE will be used for whole range, this reduces the number of PTE
1116          * updated and the L1 TLB space used for translation.
1117          */
1118         size = 1UL << prange->granularity;
1119         start = ALIGN_DOWN(addr, size);
1120         last = ALIGN(addr + 1, size) - 1;
1121
1122         pr_debug("svms 0x%p split [0x%lx 0x%lx] to [0x%lx 0x%lx] size 0x%lx\n",
1123                  prange->svms, prange->start, prange->last, start, last, size);
1124
1125         if (start > prange->start) {
1126                 r = svm_range_split(prange, start, prange->last, &head);
1127                 if (r)
1128                         return r;
1129                 svm_range_add_child(parent, mm, head, SVM_OP_ADD_RANGE);
1130         }
1131
1132         if (last < prange->last) {
1133                 r = svm_range_split(prange, prange->start, last, &tail);
1134                 if (r)
1135                         return r;
1136                 svm_range_add_child(parent, mm, tail, SVM_OP_ADD_RANGE);
1137         }
1138
1139         /* xnack on, update mapping on GPUs with ACCESS_IN_PLACE */
1140         if (p->xnack_enabled && prange->work_item.op == SVM_OP_ADD_RANGE) {
1141                 prange->work_item.op = SVM_OP_ADD_RANGE_AND_MAP;
1142                 pr_debug("change prange 0x%p [0x%lx 0x%lx] op %d\n",
1143                          prange, prange->start, prange->last,
1144                          SVM_OP_ADD_RANGE_AND_MAP);
1145         }
1146         return 0;
1147 }
1148
1149 static uint64_t
1150 svm_range_get_pte_flags(struct amdgpu_device *adev, struct svm_range *prange,
1151                         int domain)
1152 {
1153         struct amdgpu_device *bo_adev;
1154         uint32_t flags = prange->flags;
1155         uint32_t mapping_flags = 0;
1156         uint64_t pte_flags;
1157         bool snoop = (domain != SVM_RANGE_VRAM_DOMAIN);
1158         bool coherent = flags & KFD_IOCTL_SVM_FLAG_COHERENT;
1159
1160         if (domain == SVM_RANGE_VRAM_DOMAIN)
1161                 bo_adev = amdgpu_ttm_adev(prange->svm_bo->bo->tbo.bdev);
1162
1163         switch (KFD_GC_VERSION(adev->kfd.dev)) {
1164         case IP_VERSION(9, 4, 1):
1165                 if (domain == SVM_RANGE_VRAM_DOMAIN) {
1166                         if (bo_adev == adev) {
1167                                 mapping_flags |= coherent ?
1168                                         AMDGPU_VM_MTYPE_CC : AMDGPU_VM_MTYPE_RW;
1169                         } else {
1170                                 mapping_flags |= coherent ?
1171                                         AMDGPU_VM_MTYPE_UC : AMDGPU_VM_MTYPE_NC;
1172                                 if (amdgpu_xgmi_same_hive(adev, bo_adev))
1173                                         snoop = true;
1174                         }
1175                 } else {
1176                         mapping_flags |= coherent ?
1177                                 AMDGPU_VM_MTYPE_UC : AMDGPU_VM_MTYPE_NC;
1178                 }
1179                 break;
1180         case IP_VERSION(9, 4, 2):
1181                 if (domain == SVM_RANGE_VRAM_DOMAIN) {
1182                         if (bo_adev == adev) {
1183                                 mapping_flags |= coherent ?
1184                                         AMDGPU_VM_MTYPE_CC : AMDGPU_VM_MTYPE_RW;
1185                                 if (adev->gmc.xgmi.connected_to_cpu)
1186                                         snoop = true;
1187                         } else {
1188                                 mapping_flags |= coherent ?
1189                                         AMDGPU_VM_MTYPE_UC : AMDGPU_VM_MTYPE_NC;
1190                                 if (amdgpu_xgmi_same_hive(adev, bo_adev))
1191                                         snoop = true;
1192                         }
1193                 } else {
1194                         mapping_flags |= coherent ?
1195                                 AMDGPU_VM_MTYPE_UC : AMDGPU_VM_MTYPE_NC;
1196                 }
1197                 break;
1198         default:
1199                 mapping_flags |= coherent ?
1200                         AMDGPU_VM_MTYPE_UC : AMDGPU_VM_MTYPE_NC;
1201         }
1202
1203         mapping_flags |= AMDGPU_VM_PAGE_READABLE | AMDGPU_VM_PAGE_WRITEABLE;
1204
1205         if (flags & KFD_IOCTL_SVM_FLAG_GPU_RO)
1206                 mapping_flags &= ~AMDGPU_VM_PAGE_WRITEABLE;
1207         if (flags & KFD_IOCTL_SVM_FLAG_GPU_EXEC)
1208                 mapping_flags |= AMDGPU_VM_PAGE_EXECUTABLE;
1209
1210         pte_flags = AMDGPU_PTE_VALID;
1211         pte_flags |= (domain == SVM_RANGE_VRAM_DOMAIN) ? 0 : AMDGPU_PTE_SYSTEM;
1212         pte_flags |= snoop ? AMDGPU_PTE_SNOOPED : 0;
1213
1214         pte_flags |= amdgpu_gem_va_map_flags(adev, mapping_flags);
1215         return pte_flags;
1216 }
1217
1218 static int
1219 svm_range_unmap_from_gpu(struct amdgpu_device *adev, struct amdgpu_vm *vm,
1220                          uint64_t start, uint64_t last,
1221                          struct dma_fence **fence)
1222 {
1223         uint64_t init_pte_value = 0;
1224
1225         pr_debug("[0x%llx 0x%llx]\n", start, last);
1226
1227         return amdgpu_vm_update_range(adev, vm, false, true, true, NULL, start,
1228                                       last, init_pte_value, 0, 0, NULL, NULL,
1229                                       fence);
1230 }
1231
1232 static int
1233 svm_range_unmap_from_gpus(struct svm_range *prange, unsigned long start,
1234                           unsigned long last, uint32_t trigger)
1235 {
1236         DECLARE_BITMAP(bitmap, MAX_GPU_INSTANCE);
1237         struct kfd_process_device *pdd;
1238         struct dma_fence *fence = NULL;
1239         struct kfd_process *p;
1240         uint32_t gpuidx;
1241         int r = 0;
1242
1243         if (!prange->mapped_to_gpu) {
1244                 pr_debug("prange 0x%p [0x%lx 0x%lx] not mapped to GPU\n",
1245                          prange, prange->start, prange->last);
1246                 return 0;
1247         }
1248
1249         if (prange->start == start && prange->last == last) {
1250                 pr_debug("unmap svms 0x%p prange 0x%p\n", prange->svms, prange);
1251                 prange->mapped_to_gpu = false;
1252         }
1253
1254         bitmap_or(bitmap, prange->bitmap_access, prange->bitmap_aip,
1255                   MAX_GPU_INSTANCE);
1256         p = container_of(prange->svms, struct kfd_process, svms);
1257
1258         for_each_set_bit(gpuidx, bitmap, MAX_GPU_INSTANCE) {
1259                 pr_debug("unmap from gpu idx 0x%x\n", gpuidx);
1260                 pdd = kfd_process_device_from_gpuidx(p, gpuidx);
1261                 if (!pdd) {
1262                         pr_debug("failed to find device idx %d\n", gpuidx);
1263                         return -EINVAL;
1264                 }
1265
1266                 kfd_smi_event_unmap_from_gpu(pdd->dev, p->lead_thread->pid,
1267                                              start, last, trigger);
1268
1269                 r = svm_range_unmap_from_gpu(pdd->dev->adev,
1270                                              drm_priv_to_vm(pdd->drm_priv),
1271                                              start, last, &fence);
1272                 if (r)
1273                         break;
1274
1275                 if (fence) {
1276                         r = dma_fence_wait(fence, false);
1277                         dma_fence_put(fence);
1278                         fence = NULL;
1279                         if (r)
1280                                 break;
1281                 }
1282                 kfd_flush_tlb(pdd, TLB_FLUSH_HEAVYWEIGHT);
1283         }
1284
1285         return r;
1286 }
1287
1288 static int
1289 svm_range_map_to_gpu(struct kfd_process_device *pdd, struct svm_range *prange,
1290                      unsigned long offset, unsigned long npages, bool readonly,
1291                      dma_addr_t *dma_addr, struct amdgpu_device *bo_adev,
1292                      struct dma_fence **fence, bool flush_tlb)
1293 {
1294         struct amdgpu_device *adev = pdd->dev->adev;
1295         struct amdgpu_vm *vm = drm_priv_to_vm(pdd->drm_priv);
1296         uint64_t pte_flags;
1297         unsigned long last_start;
1298         int last_domain;
1299         int r = 0;
1300         int64_t i, j;
1301
1302         last_start = prange->start + offset;
1303
1304         pr_debug("svms 0x%p [0x%lx 0x%lx] readonly %d\n", prange->svms,
1305                  last_start, last_start + npages - 1, readonly);
1306
1307         for (i = offset; i < offset + npages; i++) {
1308                 last_domain = dma_addr[i] & SVM_RANGE_VRAM_DOMAIN;
1309                 dma_addr[i] &= ~SVM_RANGE_VRAM_DOMAIN;
1310
1311                 /* Collect all pages in the same address range and memory domain
1312                  * that can be mapped with a single call to update mapping.
1313                  */
1314                 if (i < offset + npages - 1 &&
1315                     last_domain == (dma_addr[i + 1] & SVM_RANGE_VRAM_DOMAIN))
1316                         continue;
1317
1318                 pr_debug("Mapping range [0x%lx 0x%llx] on domain: %s\n",
1319                          last_start, prange->start + i, last_domain ? "GPU" : "CPU");
1320
1321                 pte_flags = svm_range_get_pte_flags(adev, prange, last_domain);
1322                 if (readonly)
1323                         pte_flags &= ~AMDGPU_PTE_WRITEABLE;
1324
1325                 pr_debug("svms 0x%p map [0x%lx 0x%llx] vram %d PTE 0x%llx\n",
1326                          prange->svms, last_start, prange->start + i,
1327                          (last_domain == SVM_RANGE_VRAM_DOMAIN) ? 1 : 0,
1328                          pte_flags);
1329
1330                 r = amdgpu_vm_update_range(adev, vm, false, false, flush_tlb, NULL,
1331                                            last_start, prange->start + i,
1332                                            pte_flags,
1333                                            (last_start - prange->start) << PAGE_SHIFT,
1334                                            bo_adev ? bo_adev->vm_manager.vram_base_offset : 0,
1335                                            NULL, dma_addr, &vm->last_update);
1336
1337                 for (j = last_start - prange->start; j <= i; j++)
1338                         dma_addr[j] |= last_domain;
1339
1340                 if (r) {
1341                         pr_debug("failed %d to map to gpu 0x%lx\n", r, prange->start);
1342                         goto out;
1343                 }
1344                 last_start = prange->start + i + 1;
1345         }
1346
1347         r = amdgpu_vm_update_pdes(adev, vm, false);
1348         if (r) {
1349                 pr_debug("failed %d to update directories 0x%lx\n", r,
1350                          prange->start);
1351                 goto out;
1352         }
1353
1354         if (fence)
1355                 *fence = dma_fence_get(vm->last_update);
1356
1357 out:
1358         return r;
1359 }
1360
1361 static int
1362 svm_range_map_to_gpus(struct svm_range *prange, unsigned long offset,
1363                       unsigned long npages, bool readonly,
1364                       unsigned long *bitmap, bool wait, bool flush_tlb)
1365 {
1366         struct kfd_process_device *pdd;
1367         struct amdgpu_device *bo_adev;
1368         struct kfd_process *p;
1369         struct dma_fence *fence = NULL;
1370         uint32_t gpuidx;
1371         int r = 0;
1372
1373         if (prange->svm_bo && prange->ttm_res)
1374                 bo_adev = amdgpu_ttm_adev(prange->svm_bo->bo->tbo.bdev);
1375         else
1376                 bo_adev = NULL;
1377
1378         p = container_of(prange->svms, struct kfd_process, svms);
1379         for_each_set_bit(gpuidx, bitmap, MAX_GPU_INSTANCE) {
1380                 pr_debug("mapping to gpu idx 0x%x\n", gpuidx);
1381                 pdd = kfd_process_device_from_gpuidx(p, gpuidx);
1382                 if (!pdd) {
1383                         pr_debug("failed to find device idx %d\n", gpuidx);
1384                         return -EINVAL;
1385                 }
1386
1387                 pdd = kfd_bind_process_to_device(pdd->dev, p);
1388                 if (IS_ERR(pdd))
1389                         return -EINVAL;
1390
1391                 if (bo_adev && pdd->dev->adev != bo_adev &&
1392                     !amdgpu_xgmi_same_hive(pdd->dev->adev, bo_adev)) {
1393                         pr_debug("cannot map to device idx %d\n", gpuidx);
1394                         continue;
1395                 }
1396
1397                 r = svm_range_map_to_gpu(pdd, prange, offset, npages, readonly,
1398                                          prange->dma_addr[gpuidx],
1399                                          bo_adev, wait ? &fence : NULL,
1400                                          flush_tlb);
1401                 if (r)
1402                         break;
1403
1404                 if (fence) {
1405                         r = dma_fence_wait(fence, false);
1406                         dma_fence_put(fence);
1407                         fence = NULL;
1408                         if (r) {
1409                                 pr_debug("failed %d to dma fence wait\n", r);
1410                                 break;
1411                         }
1412                 }
1413
1414                 kfd_flush_tlb(pdd, TLB_FLUSH_LEGACY);
1415         }
1416
1417         return r;
1418 }
1419
1420 struct svm_validate_context {
1421         struct kfd_process *process;
1422         struct svm_range *prange;
1423         bool intr;
1424         DECLARE_BITMAP(bitmap, MAX_GPU_INSTANCE);
1425         struct ttm_validate_buffer tv[MAX_GPU_INSTANCE];
1426         struct list_head validate_list;
1427         struct ww_acquire_ctx ticket;
1428 };
1429
1430 static int svm_range_reserve_bos(struct svm_validate_context *ctx)
1431 {
1432         struct kfd_process_device *pdd;
1433         struct amdgpu_vm *vm;
1434         uint32_t gpuidx;
1435         int r;
1436
1437         INIT_LIST_HEAD(&ctx->validate_list);
1438         for_each_set_bit(gpuidx, ctx->bitmap, MAX_GPU_INSTANCE) {
1439                 pdd = kfd_process_device_from_gpuidx(ctx->process, gpuidx);
1440                 if (!pdd) {
1441                         pr_debug("failed to find device idx %d\n", gpuidx);
1442                         return -EINVAL;
1443                 }
1444                 vm = drm_priv_to_vm(pdd->drm_priv);
1445
1446                 ctx->tv[gpuidx].bo = &vm->root.bo->tbo;
1447                 ctx->tv[gpuidx].num_shared = 4;
1448                 list_add(&ctx->tv[gpuidx].head, &ctx->validate_list);
1449         }
1450
1451         r = ttm_eu_reserve_buffers(&ctx->ticket, &ctx->validate_list,
1452                                    ctx->intr, NULL);
1453         if (r) {
1454                 pr_debug("failed %d to reserve bo\n", r);
1455                 return r;
1456         }
1457
1458         for_each_set_bit(gpuidx, ctx->bitmap, MAX_GPU_INSTANCE) {
1459                 pdd = kfd_process_device_from_gpuidx(ctx->process, gpuidx);
1460                 if (!pdd) {
1461                         pr_debug("failed to find device idx %d\n", gpuidx);
1462                         r = -EINVAL;
1463                         goto unreserve_out;
1464                 }
1465
1466                 r = amdgpu_vm_validate_pt_bos(pdd->dev->adev,
1467                                               drm_priv_to_vm(pdd->drm_priv),
1468                                               svm_range_bo_validate, NULL);
1469                 if (r) {
1470                         pr_debug("failed %d validate pt bos\n", r);
1471                         goto unreserve_out;
1472                 }
1473         }
1474
1475         return 0;
1476
1477 unreserve_out:
1478         ttm_eu_backoff_reservation(&ctx->ticket, &ctx->validate_list);
1479         return r;
1480 }
1481
1482 static void svm_range_unreserve_bos(struct svm_validate_context *ctx)
1483 {
1484         ttm_eu_backoff_reservation(&ctx->ticket, &ctx->validate_list);
1485 }
1486
1487 static void *kfd_svm_page_owner(struct kfd_process *p, int32_t gpuidx)
1488 {
1489         struct kfd_process_device *pdd;
1490
1491         pdd = kfd_process_device_from_gpuidx(p, gpuidx);
1492
1493         return SVM_ADEV_PGMAP_OWNER(pdd->dev->adev);
1494 }
1495
1496 /*
1497  * Validation+GPU mapping with concurrent invalidation (MMU notifiers)
1498  *
1499  * To prevent concurrent destruction or change of range attributes, the
1500  * svm_read_lock must be held. The caller must not hold the svm_write_lock
1501  * because that would block concurrent evictions and lead to deadlocks. To
1502  * serialize concurrent migrations or validations of the same range, the
1503  * prange->migrate_mutex must be held.
1504  *
1505  * For VRAM ranges, the SVM BO must be allocated and valid (protected by its
1506  * eviction fence.
1507  *
1508  * The following sequence ensures race-free validation and GPU mapping:
1509  *
1510  * 1. Reserve page table (and SVM BO if range is in VRAM)
1511  * 2. hmm_range_fault to get page addresses (if system memory)
1512  * 3. DMA-map pages (if system memory)
1513  * 4-a. Take notifier lock
1514  * 4-b. Check that pages still valid (mmu_interval_read_retry)
1515  * 4-c. Check that the range was not split or otherwise invalidated
1516  * 4-d. Update GPU page table
1517  * 4.e. Release notifier lock
1518  * 5. Release page table (and SVM BO) reservation
1519  */
1520 static int svm_range_validate_and_map(struct mm_struct *mm,
1521                                       struct svm_range *prange, int32_t gpuidx,
1522                                       bool intr, bool wait, bool flush_tlb)
1523 {
1524         struct svm_validate_context ctx;
1525         unsigned long start, end, addr;
1526         struct kfd_process *p;
1527         void *owner;
1528         int32_t idx;
1529         int r = 0;
1530
1531         ctx.process = container_of(prange->svms, struct kfd_process, svms);
1532         ctx.prange = prange;
1533         ctx.intr = intr;
1534
1535         if (gpuidx < MAX_GPU_INSTANCE) {
1536                 bitmap_zero(ctx.bitmap, MAX_GPU_INSTANCE);
1537                 bitmap_set(ctx.bitmap, gpuidx, 1);
1538         } else if (ctx.process->xnack_enabled) {
1539                 bitmap_copy(ctx.bitmap, prange->bitmap_aip, MAX_GPU_INSTANCE);
1540
1541                 /* If prefetch range to GPU, or GPU retry fault migrate range to
1542                  * GPU, which has ACCESS attribute to the range, create mapping
1543                  * on that GPU.
1544                  */
1545                 if (prange->actual_loc) {
1546                         gpuidx = kfd_process_gpuidx_from_gpuid(ctx.process,
1547                                                         prange->actual_loc);
1548                         if (gpuidx < 0) {
1549                                 WARN_ONCE(1, "failed get device by id 0x%x\n",
1550                                          prange->actual_loc);
1551                                 return -EINVAL;
1552                         }
1553                         if (test_bit(gpuidx, prange->bitmap_access))
1554                                 bitmap_set(ctx.bitmap, gpuidx, 1);
1555                 }
1556         } else {
1557                 bitmap_or(ctx.bitmap, prange->bitmap_access,
1558                           prange->bitmap_aip, MAX_GPU_INSTANCE);
1559         }
1560
1561         if (bitmap_empty(ctx.bitmap, MAX_GPU_INSTANCE)) {
1562                 if (!prange->mapped_to_gpu)
1563                         return 0;
1564
1565                 bitmap_copy(ctx.bitmap, prange->bitmap_access, MAX_GPU_INSTANCE);
1566         }
1567
1568         if (prange->actual_loc && !prange->ttm_res) {
1569                 /* This should never happen. actual_loc gets set by
1570                  * svm_migrate_ram_to_vram after allocating a BO.
1571                  */
1572                 WARN_ONCE(1, "VRAM BO missing during validation\n");
1573                 return -EINVAL;
1574         }
1575
1576         svm_range_reserve_bos(&ctx);
1577
1578         p = container_of(prange->svms, struct kfd_process, svms);
1579         owner = kfd_svm_page_owner(p, find_first_bit(ctx.bitmap,
1580                                                 MAX_GPU_INSTANCE));
1581         for_each_set_bit(idx, ctx.bitmap, MAX_GPU_INSTANCE) {
1582                 if (kfd_svm_page_owner(p, idx) != owner) {
1583                         owner = NULL;
1584                         break;
1585                 }
1586         }
1587
1588         start = prange->start << PAGE_SHIFT;
1589         end = (prange->last + 1) << PAGE_SHIFT;
1590         for (addr = start; addr < end && !r; ) {
1591                 struct hmm_range *hmm_range;
1592                 struct vm_area_struct *vma;
1593                 unsigned long next;
1594                 unsigned long offset;
1595                 unsigned long npages;
1596                 bool readonly;
1597
1598                 vma = find_vma(mm, addr);
1599                 if (!vma || addr < vma->vm_start) {
1600                         r = -EFAULT;
1601                         goto unreserve_out;
1602                 }
1603                 readonly = !(vma->vm_flags & VM_WRITE);
1604
1605                 next = min(vma->vm_end, end);
1606                 npages = (next - addr) >> PAGE_SHIFT;
1607                 WRITE_ONCE(p->svms.faulting_task, current);
1608                 r = amdgpu_hmm_range_get_pages(&prange->notifier, mm, NULL,
1609                                                addr, npages, &hmm_range,
1610                                                readonly, true, owner);
1611                 WRITE_ONCE(p->svms.faulting_task, NULL);
1612                 if (r) {
1613                         pr_debug("failed %d to get svm range pages\n", r);
1614                         goto unreserve_out;
1615                 }
1616
1617                 offset = (addr - start) >> PAGE_SHIFT;
1618                 r = svm_range_dma_map(prange, ctx.bitmap, offset, npages,
1619                                       hmm_range->hmm_pfns);
1620                 if (r) {
1621                         pr_debug("failed %d to dma map range\n", r);
1622                         goto unreserve_out;
1623                 }
1624
1625                 svm_range_lock(prange);
1626                 if (amdgpu_hmm_range_get_pages_done(hmm_range)) {
1627                         pr_debug("hmm update the range, need validate again\n");
1628                         r = -EAGAIN;
1629                         goto unlock_out;
1630                 }
1631                 if (!list_empty(&prange->child_list)) {
1632                         pr_debug("range split by unmap in parallel, validate again\n");
1633                         r = -EAGAIN;
1634                         goto unlock_out;
1635                 }
1636
1637                 r = svm_range_map_to_gpus(prange, offset, npages, readonly,
1638                                           ctx.bitmap, wait, flush_tlb);
1639
1640 unlock_out:
1641                 svm_range_unlock(prange);
1642
1643                 addr = next;
1644         }
1645
1646         if (addr == end) {
1647                 prange->validated_once = true;
1648                 prange->mapped_to_gpu = true;
1649         }
1650
1651 unreserve_out:
1652         svm_range_unreserve_bos(&ctx);
1653
1654         if (!r)
1655                 prange->validate_timestamp = ktime_get_boottime();
1656
1657         return r;
1658 }
1659
1660 /**
1661  * svm_range_list_lock_and_flush_work - flush pending deferred work
1662  *
1663  * @svms: the svm range list
1664  * @mm: the mm structure
1665  *
1666  * Context: Returns with mmap write lock held, pending deferred work flushed
1667  *
1668  */
1669 void
1670 svm_range_list_lock_and_flush_work(struct svm_range_list *svms,
1671                                    struct mm_struct *mm)
1672 {
1673 retry_flush_work:
1674         flush_work(&svms->deferred_list_work);
1675         mmap_write_lock(mm);
1676
1677         if (list_empty(&svms->deferred_range_list))
1678                 return;
1679         mmap_write_unlock(mm);
1680         pr_debug("retry flush\n");
1681         goto retry_flush_work;
1682 }
1683
1684 static void svm_range_restore_work(struct work_struct *work)
1685 {
1686         struct delayed_work *dwork = to_delayed_work(work);
1687         struct amdkfd_process_info *process_info;
1688         struct svm_range_list *svms;
1689         struct svm_range *prange;
1690         struct kfd_process *p;
1691         struct mm_struct *mm;
1692         int evicted_ranges;
1693         int invalid;
1694         int r;
1695
1696         svms = container_of(dwork, struct svm_range_list, restore_work);
1697         evicted_ranges = atomic_read(&svms->evicted_ranges);
1698         if (!evicted_ranges)
1699                 return;
1700
1701         pr_debug("restore svm ranges\n");
1702
1703         p = container_of(svms, struct kfd_process, svms);
1704         process_info = p->kgd_process_info;
1705
1706         /* Keep mm reference when svm_range_validate_and_map ranges */
1707         mm = get_task_mm(p->lead_thread);
1708         if (!mm) {
1709                 pr_debug("svms 0x%p process mm gone\n", svms);
1710                 return;
1711         }
1712
1713         mutex_lock(&process_info->lock);
1714         svm_range_list_lock_and_flush_work(svms, mm);
1715         mutex_lock(&svms->lock);
1716
1717         evicted_ranges = atomic_read(&svms->evicted_ranges);
1718
1719         list_for_each_entry(prange, &svms->list, list) {
1720                 invalid = atomic_read(&prange->invalid);
1721                 if (!invalid)
1722                         continue;
1723
1724                 pr_debug("restoring svms 0x%p prange 0x%p [0x%lx %lx] inv %d\n",
1725                          prange->svms, prange, prange->start, prange->last,
1726                          invalid);
1727
1728                 /*
1729                  * If range is migrating, wait for migration is done.
1730                  */
1731                 mutex_lock(&prange->migrate_mutex);
1732
1733                 r = svm_range_validate_and_map(mm, prange, MAX_GPU_INSTANCE,
1734                                                false, true, false);
1735                 if (r)
1736                         pr_debug("failed %d to map 0x%lx to gpus\n", r,
1737                                  prange->start);
1738
1739                 mutex_unlock(&prange->migrate_mutex);
1740                 if (r)
1741                         goto out_reschedule;
1742
1743                 if (atomic_cmpxchg(&prange->invalid, invalid, 0) != invalid)
1744                         goto out_reschedule;
1745         }
1746
1747         if (atomic_cmpxchg(&svms->evicted_ranges, evicted_ranges, 0) !=
1748             evicted_ranges)
1749                 goto out_reschedule;
1750
1751         evicted_ranges = 0;
1752
1753         r = kgd2kfd_resume_mm(mm);
1754         if (r) {
1755                 /* No recovery from this failure. Probably the CP is
1756                  * hanging. No point trying again.
1757                  */
1758                 pr_debug("failed %d to resume KFD\n", r);
1759         }
1760
1761         pr_debug("restore svm ranges successfully\n");
1762
1763 out_reschedule:
1764         mutex_unlock(&svms->lock);
1765         mmap_write_unlock(mm);
1766         mutex_unlock(&process_info->lock);
1767
1768         /* If validation failed, reschedule another attempt */
1769         if (evicted_ranges) {
1770                 pr_debug("reschedule to restore svm range\n");
1771                 schedule_delayed_work(&svms->restore_work,
1772                         msecs_to_jiffies(AMDGPU_SVM_RANGE_RESTORE_DELAY_MS));
1773
1774                 kfd_smi_event_queue_restore_rescheduled(mm);
1775         }
1776         mmput(mm);
1777 }
1778
1779 /**
1780  * svm_range_evict - evict svm range
1781  * @prange: svm range structure
1782  * @mm: current process mm_struct
1783  * @start: starting process queue number
1784  * @last: last process queue number
1785  *
1786  * Stop all queues of the process to ensure GPU doesn't access the memory, then
1787  * return to let CPU evict the buffer and proceed CPU pagetable update.
1788  *
1789  * Don't need use lock to sync cpu pagetable invalidation with GPU execution.
1790  * If invalidation happens while restore work is running, restore work will
1791  * restart to ensure to get the latest CPU pages mapping to GPU, then start
1792  * the queues.
1793  */
1794 static int
1795 svm_range_evict(struct svm_range *prange, struct mm_struct *mm,
1796                 unsigned long start, unsigned long last,
1797                 enum mmu_notifier_event event)
1798 {
1799         struct svm_range_list *svms = prange->svms;
1800         struct svm_range *pchild;
1801         struct kfd_process *p;
1802         int r = 0;
1803
1804         p = container_of(svms, struct kfd_process, svms);
1805
1806         pr_debug("invalidate svms 0x%p prange [0x%lx 0x%lx] [0x%lx 0x%lx]\n",
1807                  svms, prange->start, prange->last, start, last);
1808
1809         if (!p->xnack_enabled ||
1810             (prange->flags & KFD_IOCTL_SVM_FLAG_GPU_ALWAYS_MAPPED)) {
1811                 int evicted_ranges;
1812                 bool mapped = prange->mapped_to_gpu;
1813
1814                 list_for_each_entry(pchild, &prange->child_list, child_list) {
1815                         if (!pchild->mapped_to_gpu)
1816                                 continue;
1817                         mapped = true;
1818                         mutex_lock_nested(&pchild->lock, 1);
1819                         if (pchild->start <= last && pchild->last >= start) {
1820                                 pr_debug("increment pchild invalid [0x%lx 0x%lx]\n",
1821                                          pchild->start, pchild->last);
1822                                 atomic_inc(&pchild->invalid);
1823                         }
1824                         mutex_unlock(&pchild->lock);
1825                 }
1826
1827                 if (!mapped)
1828                         return r;
1829
1830                 if (prange->start <= last && prange->last >= start)
1831                         atomic_inc(&prange->invalid);
1832
1833                 evicted_ranges = atomic_inc_return(&svms->evicted_ranges);
1834                 if (evicted_ranges != 1)
1835                         return r;
1836
1837                 pr_debug("evicting svms 0x%p range [0x%lx 0x%lx]\n",
1838                          prange->svms, prange->start, prange->last);
1839
1840                 /* First eviction, stop the queues */
1841                 r = kgd2kfd_quiesce_mm(mm, KFD_QUEUE_EVICTION_TRIGGER_SVM);
1842                 if (r)
1843                         pr_debug("failed to quiesce KFD\n");
1844
1845                 pr_debug("schedule to restore svm %p ranges\n", svms);
1846                 schedule_delayed_work(&svms->restore_work,
1847                         msecs_to_jiffies(AMDGPU_SVM_RANGE_RESTORE_DELAY_MS));
1848         } else {
1849                 unsigned long s, l;
1850                 uint32_t trigger;
1851
1852                 if (event == MMU_NOTIFY_MIGRATE)
1853                         trigger = KFD_SVM_UNMAP_TRIGGER_MMU_NOTIFY_MIGRATE;
1854                 else
1855                         trigger = KFD_SVM_UNMAP_TRIGGER_MMU_NOTIFY;
1856
1857                 pr_debug("invalidate unmap svms 0x%p [0x%lx 0x%lx] from GPUs\n",
1858                          prange->svms, start, last);
1859                 list_for_each_entry(pchild, &prange->child_list, child_list) {
1860                         mutex_lock_nested(&pchild->lock, 1);
1861                         s = max(start, pchild->start);
1862                         l = min(last, pchild->last);
1863                         if (l >= s)
1864                                 svm_range_unmap_from_gpus(pchild, s, l, trigger);
1865                         mutex_unlock(&pchild->lock);
1866                 }
1867                 s = max(start, prange->start);
1868                 l = min(last, prange->last);
1869                 if (l >= s)
1870                         svm_range_unmap_from_gpus(prange, s, l, trigger);
1871         }
1872
1873         return r;
1874 }
1875
1876 static struct svm_range *svm_range_clone(struct svm_range *old)
1877 {
1878         struct svm_range *new;
1879
1880         new = svm_range_new(old->svms, old->start, old->last, false);
1881         if (!new)
1882                 return NULL;
1883
1884         if (old->svm_bo) {
1885                 new->ttm_res = old->ttm_res;
1886                 new->offset = old->offset;
1887                 new->svm_bo = svm_range_bo_ref(old->svm_bo);
1888                 spin_lock(&new->svm_bo->list_lock);
1889                 list_add(&new->svm_bo_list, &new->svm_bo->range_list);
1890                 spin_unlock(&new->svm_bo->list_lock);
1891         }
1892         new->flags = old->flags;
1893         new->preferred_loc = old->preferred_loc;
1894         new->prefetch_loc = old->prefetch_loc;
1895         new->actual_loc = old->actual_loc;
1896         new->granularity = old->granularity;
1897         new->mapped_to_gpu = old->mapped_to_gpu;
1898         bitmap_copy(new->bitmap_access, old->bitmap_access, MAX_GPU_INSTANCE);
1899         bitmap_copy(new->bitmap_aip, old->bitmap_aip, MAX_GPU_INSTANCE);
1900
1901         return new;
1902 }
1903
1904 void svm_range_set_max_pages(struct amdgpu_device *adev)
1905 {
1906         uint64_t max_pages;
1907         uint64_t pages, _pages;
1908
1909         /* 1/32 VRAM size in pages */
1910         pages = adev->gmc.real_vram_size >> 17;
1911         pages = clamp(pages, 1ULL << 9, 1ULL << 18);
1912         pages = rounddown_pow_of_two(pages);
1913         do {
1914                 max_pages = READ_ONCE(max_svm_range_pages);
1915                 _pages = min_not_zero(max_pages, pages);
1916         } while (cmpxchg(&max_svm_range_pages, max_pages, _pages) != max_pages);
1917 }
1918
1919 static int
1920 svm_range_split_new(struct svm_range_list *svms, uint64_t start, uint64_t last,
1921                     uint64_t max_pages, struct list_head *insert_list,
1922                     struct list_head *update_list)
1923 {
1924         struct svm_range *prange;
1925         uint64_t l;
1926
1927         pr_debug("max_svm_range_pages 0x%llx adding [0x%llx 0x%llx]\n",
1928                  max_pages, start, last);
1929
1930         while (last >= start) {
1931                 l = min(last, ALIGN_DOWN(start + max_pages, max_pages) - 1);
1932
1933                 prange = svm_range_new(svms, start, l, true);
1934                 if (!prange)
1935                         return -ENOMEM;
1936                 list_add(&prange->list, insert_list);
1937                 list_add(&prange->update_list, update_list);
1938
1939                 start = l + 1;
1940         }
1941         return 0;
1942 }
1943
1944 /**
1945  * svm_range_add - add svm range and handle overlap
1946  * @p: the range add to this process svms
1947  * @start: page size aligned
1948  * @size: page size aligned
1949  * @nattr: number of attributes
1950  * @attrs: array of attributes
1951  * @update_list: output, the ranges need validate and update GPU mapping
1952  * @insert_list: output, the ranges need insert to svms
1953  * @remove_list: output, the ranges are replaced and need remove from svms
1954  *
1955  * Check if the virtual address range has overlap with any existing ranges,
1956  * split partly overlapping ranges and add new ranges in the gaps. All changes
1957  * should be applied to the range_list and interval tree transactionally. If
1958  * any range split or allocation fails, the entire update fails. Therefore any
1959  * existing overlapping svm_ranges are cloned and the original svm_ranges left
1960  * unchanged.
1961  *
1962  * If the transaction succeeds, the caller can update and insert clones and
1963  * new ranges, then free the originals.
1964  *
1965  * Otherwise the caller can free the clones and new ranges, while the old
1966  * svm_ranges remain unchanged.
1967  *
1968  * Context: Process context, caller must hold svms->lock
1969  *
1970  * Return:
1971  * 0 - OK, otherwise error code
1972  */
1973 static int
1974 svm_range_add(struct kfd_process *p, uint64_t start, uint64_t size,
1975               uint32_t nattr, struct kfd_ioctl_svm_attribute *attrs,
1976               struct list_head *update_list, struct list_head *insert_list,
1977               struct list_head *remove_list)
1978 {
1979         unsigned long last = start + size - 1UL;
1980         struct svm_range_list *svms = &p->svms;
1981         struct interval_tree_node *node;
1982         struct svm_range *prange;
1983         struct svm_range *tmp;
1984         struct list_head new_list;
1985         int r = 0;
1986
1987         pr_debug("svms 0x%p [0x%llx 0x%lx]\n", &p->svms, start, last);
1988
1989         INIT_LIST_HEAD(update_list);
1990         INIT_LIST_HEAD(insert_list);
1991         INIT_LIST_HEAD(remove_list);
1992         INIT_LIST_HEAD(&new_list);
1993
1994         node = interval_tree_iter_first(&svms->objects, start, last);
1995         while (node) {
1996                 struct interval_tree_node *next;
1997                 unsigned long next_start;
1998
1999                 pr_debug("found overlap node [0x%lx 0x%lx]\n", node->start,
2000                          node->last);
2001
2002                 prange = container_of(node, struct svm_range, it_node);
2003                 next = interval_tree_iter_next(node, start, last);
2004                 next_start = min(node->last, last) + 1;
2005
2006                 if (svm_range_is_same_attrs(p, prange, nattr, attrs)) {
2007                         /* nothing to do */
2008                 } else if (node->start < start || node->last > last) {
2009                         /* node intersects the update range and its attributes
2010                          * will change. Clone and split it, apply updates only
2011                          * to the overlapping part
2012                          */
2013                         struct svm_range *old = prange;
2014
2015                         prange = svm_range_clone(old);
2016                         if (!prange) {
2017                                 r = -ENOMEM;
2018                                 goto out;
2019                         }
2020
2021                         list_add(&old->update_list, remove_list);
2022                         list_add(&prange->list, insert_list);
2023                         list_add(&prange->update_list, update_list);
2024
2025                         if (node->start < start) {
2026                                 pr_debug("change old range start\n");
2027                                 r = svm_range_split_head(prange, start,
2028                                                          insert_list);
2029                                 if (r)
2030                                         goto out;
2031                         }
2032                         if (node->last > last) {
2033                                 pr_debug("change old range last\n");
2034                                 r = svm_range_split_tail(prange, last,
2035                                                          insert_list);
2036                                 if (r)
2037                                         goto out;
2038                         }
2039                 } else {
2040                         /* The node is contained within start..last,
2041                          * just update it
2042                          */
2043                         list_add(&prange->update_list, update_list);
2044                 }
2045
2046                 /* insert a new node if needed */
2047                 if (node->start > start) {
2048                         r = svm_range_split_new(svms, start, node->start - 1,
2049                                                 READ_ONCE(max_svm_range_pages),
2050                                                 &new_list, update_list);
2051                         if (r)
2052                                 goto out;
2053                 }
2054
2055                 node = next;
2056                 start = next_start;
2057         }
2058
2059         /* add a final range at the end if needed */
2060         if (start <= last)
2061                 r = svm_range_split_new(svms, start, last,
2062                                         READ_ONCE(max_svm_range_pages),
2063                                         &new_list, update_list);
2064
2065 out:
2066         if (r) {
2067                 list_for_each_entry_safe(prange, tmp, insert_list, list)
2068                         svm_range_free(prange, false);
2069                 list_for_each_entry_safe(prange, tmp, &new_list, list)
2070                         svm_range_free(prange, true);
2071         } else {
2072                 list_splice(&new_list, insert_list);
2073         }
2074
2075         return r;
2076 }
2077
2078 static void
2079 svm_range_update_notifier_and_interval_tree(struct mm_struct *mm,
2080                                             struct svm_range *prange)
2081 {
2082         unsigned long start;
2083         unsigned long last;
2084
2085         start = prange->notifier.interval_tree.start >> PAGE_SHIFT;
2086         last = prange->notifier.interval_tree.last >> PAGE_SHIFT;
2087
2088         if (prange->start == start && prange->last == last)
2089                 return;
2090
2091         pr_debug("up notifier 0x%p prange 0x%p [0x%lx 0x%lx] [0x%lx 0x%lx]\n",
2092                   prange->svms, prange, start, last, prange->start,
2093                   prange->last);
2094
2095         if (start != 0 && last != 0) {
2096                 interval_tree_remove(&prange->it_node, &prange->svms->objects);
2097                 svm_range_remove_notifier(prange);
2098         }
2099         prange->it_node.start = prange->start;
2100         prange->it_node.last = prange->last;
2101
2102         interval_tree_insert(&prange->it_node, &prange->svms->objects);
2103         svm_range_add_notifier_locked(mm, prange);
2104 }
2105
2106 static void
2107 svm_range_handle_list_op(struct svm_range_list *svms, struct svm_range *prange,
2108                          struct mm_struct *mm)
2109 {
2110         switch (prange->work_item.op) {
2111         case SVM_OP_NULL:
2112                 pr_debug("NULL OP 0x%p prange 0x%p [0x%lx 0x%lx]\n",
2113                          svms, prange, prange->start, prange->last);
2114                 break;
2115         case SVM_OP_UNMAP_RANGE:
2116                 pr_debug("remove 0x%p prange 0x%p [0x%lx 0x%lx]\n",
2117                          svms, prange, prange->start, prange->last);
2118                 svm_range_unlink(prange);
2119                 svm_range_remove_notifier(prange);
2120                 svm_range_free(prange, true);
2121                 break;
2122         case SVM_OP_UPDATE_RANGE_NOTIFIER:
2123                 pr_debug("update notifier 0x%p prange 0x%p [0x%lx 0x%lx]\n",
2124                          svms, prange, prange->start, prange->last);
2125                 svm_range_update_notifier_and_interval_tree(mm, prange);
2126                 break;
2127         case SVM_OP_UPDATE_RANGE_NOTIFIER_AND_MAP:
2128                 pr_debug("update and map 0x%p prange 0x%p [0x%lx 0x%lx]\n",
2129                          svms, prange, prange->start, prange->last);
2130                 svm_range_update_notifier_and_interval_tree(mm, prange);
2131                 /* TODO: implement deferred validation and mapping */
2132                 break;
2133         case SVM_OP_ADD_RANGE:
2134                 pr_debug("add 0x%p prange 0x%p [0x%lx 0x%lx]\n", svms, prange,
2135                          prange->start, prange->last);
2136                 svm_range_add_to_svms(prange);
2137                 svm_range_add_notifier_locked(mm, prange);
2138                 break;
2139         case SVM_OP_ADD_RANGE_AND_MAP:
2140                 pr_debug("add and map 0x%p prange 0x%p [0x%lx 0x%lx]\n", svms,
2141                          prange, prange->start, prange->last);
2142                 svm_range_add_to_svms(prange);
2143                 svm_range_add_notifier_locked(mm, prange);
2144                 /* TODO: implement deferred validation and mapping */
2145                 break;
2146         default:
2147                 WARN_ONCE(1, "Unknown prange 0x%p work op %d\n", prange,
2148                          prange->work_item.op);
2149         }
2150 }
2151
2152 static void svm_range_drain_retry_fault(struct svm_range_list *svms)
2153 {
2154         struct kfd_process_device *pdd;
2155         struct kfd_process *p;
2156         int drain;
2157         uint32_t i;
2158
2159         p = container_of(svms, struct kfd_process, svms);
2160
2161 restart:
2162         drain = atomic_read(&svms->drain_pagefaults);
2163         if (!drain)
2164                 return;
2165
2166         for_each_set_bit(i, svms->bitmap_supported, p->n_pdds) {
2167                 pdd = p->pdds[i];
2168                 if (!pdd)
2169                         continue;
2170
2171                 pr_debug("drain retry fault gpu %d svms %p\n", i, svms);
2172
2173                 amdgpu_ih_wait_on_checkpoint_process_ts(pdd->dev->adev,
2174                                                      &pdd->dev->adev->irq.ih1);
2175                 pr_debug("drain retry fault gpu %d svms 0x%p done\n", i, svms);
2176         }
2177         if (atomic_cmpxchg(&svms->drain_pagefaults, drain, 0) != drain)
2178                 goto restart;
2179 }
2180
2181 static void svm_range_deferred_list_work(struct work_struct *work)
2182 {
2183         struct svm_range_list *svms;
2184         struct svm_range *prange;
2185         struct mm_struct *mm;
2186
2187         svms = container_of(work, struct svm_range_list, deferred_list_work);
2188         pr_debug("enter svms 0x%p\n", svms);
2189
2190         spin_lock(&svms->deferred_list_lock);
2191         while (!list_empty(&svms->deferred_range_list)) {
2192                 prange = list_first_entry(&svms->deferred_range_list,
2193                                           struct svm_range, deferred_list);
2194                 spin_unlock(&svms->deferred_list_lock);
2195
2196                 pr_debug("prange 0x%p [0x%lx 0x%lx] op %d\n", prange,
2197                          prange->start, prange->last, prange->work_item.op);
2198
2199                 mm = prange->work_item.mm;
2200 retry:
2201                 mmap_write_lock(mm);
2202
2203                 /* Checking for the need to drain retry faults must be inside
2204                  * mmap write lock to serialize with munmap notifiers.
2205                  */
2206                 if (unlikely(atomic_read(&svms->drain_pagefaults))) {
2207                         mmap_write_unlock(mm);
2208                         svm_range_drain_retry_fault(svms);
2209                         goto retry;
2210                 }
2211
2212                 /* Remove from deferred_list must be inside mmap write lock, for
2213                  * two race cases:
2214                  * 1. unmap_from_cpu may change work_item.op and add the range
2215                  *    to deferred_list again, cause use after free bug.
2216                  * 2. svm_range_list_lock_and_flush_work may hold mmap write
2217                  *    lock and continue because deferred_list is empty, but
2218                  *    deferred_list work is actually waiting for mmap lock.
2219                  */
2220                 spin_lock(&svms->deferred_list_lock);
2221                 list_del_init(&prange->deferred_list);
2222                 spin_unlock(&svms->deferred_list_lock);
2223
2224                 mutex_lock(&svms->lock);
2225                 mutex_lock(&prange->migrate_mutex);
2226                 while (!list_empty(&prange->child_list)) {
2227                         struct svm_range *pchild;
2228
2229                         pchild = list_first_entry(&prange->child_list,
2230                                                 struct svm_range, child_list);
2231                         pr_debug("child prange 0x%p op %d\n", pchild,
2232                                  pchild->work_item.op);
2233                         list_del_init(&pchild->child_list);
2234                         svm_range_handle_list_op(svms, pchild, mm);
2235                 }
2236                 mutex_unlock(&prange->migrate_mutex);
2237
2238                 svm_range_handle_list_op(svms, prange, mm);
2239                 mutex_unlock(&svms->lock);
2240                 mmap_write_unlock(mm);
2241
2242                 /* Pairs with mmget in svm_range_add_list_work */
2243                 mmput(mm);
2244
2245                 spin_lock(&svms->deferred_list_lock);
2246         }
2247         spin_unlock(&svms->deferred_list_lock);
2248         pr_debug("exit svms 0x%p\n", svms);
2249 }
2250
2251 void
2252 svm_range_add_list_work(struct svm_range_list *svms, struct svm_range *prange,
2253                         struct mm_struct *mm, enum svm_work_list_ops op)
2254 {
2255         spin_lock(&svms->deferred_list_lock);
2256         /* if prange is on the deferred list */
2257         if (!list_empty(&prange->deferred_list)) {
2258                 pr_debug("update exist prange 0x%p work op %d\n", prange, op);
2259                 WARN_ONCE(prange->work_item.mm != mm, "unmatch mm\n");
2260                 if (op != SVM_OP_NULL &&
2261                     prange->work_item.op != SVM_OP_UNMAP_RANGE)
2262                         prange->work_item.op = op;
2263         } else {
2264                 prange->work_item.op = op;
2265
2266                 /* Pairs with mmput in deferred_list_work */
2267                 mmget(mm);
2268                 prange->work_item.mm = mm;
2269                 list_add_tail(&prange->deferred_list,
2270                               &prange->svms->deferred_range_list);
2271                 pr_debug("add prange 0x%p [0x%lx 0x%lx] to work list op %d\n",
2272                          prange, prange->start, prange->last, op);
2273         }
2274         spin_unlock(&svms->deferred_list_lock);
2275 }
2276
2277 void schedule_deferred_list_work(struct svm_range_list *svms)
2278 {
2279         spin_lock(&svms->deferred_list_lock);
2280         if (!list_empty(&svms->deferred_range_list))
2281                 schedule_work(&svms->deferred_list_work);
2282         spin_unlock(&svms->deferred_list_lock);
2283 }
2284
2285 static void
2286 svm_range_unmap_split(struct mm_struct *mm, struct svm_range *parent,
2287                       struct svm_range *prange, unsigned long start,
2288                       unsigned long last)
2289 {
2290         struct svm_range *head;
2291         struct svm_range *tail;
2292
2293         if (prange->work_item.op == SVM_OP_UNMAP_RANGE) {
2294                 pr_debug("prange 0x%p [0x%lx 0x%lx] is already freed\n", prange,
2295                          prange->start, prange->last);
2296                 return;
2297         }
2298         if (start > prange->last || last < prange->start)
2299                 return;
2300
2301         head = tail = prange;
2302         if (start > prange->start)
2303                 svm_range_split(prange, prange->start, start - 1, &tail);
2304         if (last < tail->last)
2305                 svm_range_split(tail, last + 1, tail->last, &head);
2306
2307         if (head != prange && tail != prange) {
2308                 svm_range_add_child(parent, mm, head, SVM_OP_UNMAP_RANGE);
2309                 svm_range_add_child(parent, mm, tail, SVM_OP_ADD_RANGE);
2310         } else if (tail != prange) {
2311                 svm_range_add_child(parent, mm, tail, SVM_OP_UNMAP_RANGE);
2312         } else if (head != prange) {
2313                 svm_range_add_child(parent, mm, head, SVM_OP_UNMAP_RANGE);
2314         } else if (parent != prange) {
2315                 prange->work_item.op = SVM_OP_UNMAP_RANGE;
2316         }
2317 }
2318
2319 static void
2320 svm_range_unmap_from_cpu(struct mm_struct *mm, struct svm_range *prange,
2321                          unsigned long start, unsigned long last)
2322 {
2323         uint32_t trigger = KFD_SVM_UNMAP_TRIGGER_UNMAP_FROM_CPU;
2324         struct svm_range_list *svms;
2325         struct svm_range *pchild;
2326         struct kfd_process *p;
2327         unsigned long s, l;
2328         bool unmap_parent;
2329
2330         p = kfd_lookup_process_by_mm(mm);
2331         if (!p)
2332                 return;
2333         svms = &p->svms;
2334
2335         pr_debug("svms 0x%p prange 0x%p [0x%lx 0x%lx] [0x%lx 0x%lx]\n", svms,
2336                  prange, prange->start, prange->last, start, last);
2337
2338         /* Make sure pending page faults are drained in the deferred worker
2339          * before the range is freed to avoid straggler interrupts on
2340          * unmapped memory causing "phantom faults".
2341          */
2342         atomic_inc(&svms->drain_pagefaults);
2343
2344         unmap_parent = start <= prange->start && last >= prange->last;
2345
2346         list_for_each_entry(pchild, &prange->child_list, child_list) {
2347                 mutex_lock_nested(&pchild->lock, 1);
2348                 s = max(start, pchild->start);
2349                 l = min(last, pchild->last);
2350                 if (l >= s)
2351                         svm_range_unmap_from_gpus(pchild, s, l, trigger);
2352                 svm_range_unmap_split(mm, prange, pchild, start, last);
2353                 mutex_unlock(&pchild->lock);
2354         }
2355         s = max(start, prange->start);
2356         l = min(last, prange->last);
2357         if (l >= s)
2358                 svm_range_unmap_from_gpus(prange, s, l, trigger);
2359         svm_range_unmap_split(mm, prange, prange, start, last);
2360
2361         if (unmap_parent)
2362                 svm_range_add_list_work(svms, prange, mm, SVM_OP_UNMAP_RANGE);
2363         else
2364                 svm_range_add_list_work(svms, prange, mm,
2365                                         SVM_OP_UPDATE_RANGE_NOTIFIER);
2366         schedule_deferred_list_work(svms);
2367
2368         kfd_unref_process(p);
2369 }
2370
2371 /**
2372  * svm_range_cpu_invalidate_pagetables - interval notifier callback
2373  * @mni: mmu_interval_notifier struct
2374  * @range: mmu_notifier_range struct
2375  * @cur_seq: value to pass to mmu_interval_set_seq()
2376  *
2377  * If event is MMU_NOTIFY_UNMAP, this is from CPU unmap range, otherwise, it
2378  * is from migration, or CPU page invalidation callback.
2379  *
2380  * For unmap event, unmap range from GPUs, remove prange from svms in a delayed
2381  * work thread, and split prange if only part of prange is unmapped.
2382  *
2383  * For invalidation event, if GPU retry fault is not enabled, evict the queues,
2384  * then schedule svm_range_restore_work to update GPU mapping and resume queues.
2385  * If GPU retry fault is enabled, unmap the svm range from GPU, retry fault will
2386  * update GPU mapping to recover.
2387  *
2388  * Context: mmap lock, notifier_invalidate_start lock are held
2389  *          for invalidate event, prange lock is held if this is from migration
2390  */
2391 static bool
2392 svm_range_cpu_invalidate_pagetables(struct mmu_interval_notifier *mni,
2393                                     const struct mmu_notifier_range *range,
2394                                     unsigned long cur_seq)
2395 {
2396         struct svm_range *prange;
2397         unsigned long start;
2398         unsigned long last;
2399
2400         if (range->event == MMU_NOTIFY_RELEASE)
2401                 return true;
2402         if (!mmget_not_zero(mni->mm))
2403                 return true;
2404
2405         start = mni->interval_tree.start;
2406         last = mni->interval_tree.last;
2407         start = max(start, range->start) >> PAGE_SHIFT;
2408         last = min(last, range->end - 1) >> PAGE_SHIFT;
2409         pr_debug("[0x%lx 0x%lx] range[0x%lx 0x%lx] notifier[0x%lx 0x%lx] %d\n",
2410                  start, last, range->start >> PAGE_SHIFT,
2411                  (range->end - 1) >> PAGE_SHIFT,
2412                  mni->interval_tree.start >> PAGE_SHIFT,
2413                  mni->interval_tree.last >> PAGE_SHIFT, range->event);
2414
2415         prange = container_of(mni, struct svm_range, notifier);
2416
2417         svm_range_lock(prange);
2418         mmu_interval_set_seq(mni, cur_seq);
2419
2420         switch (range->event) {
2421         case MMU_NOTIFY_UNMAP:
2422                 svm_range_unmap_from_cpu(mni->mm, prange, start, last);
2423                 break;
2424         default:
2425                 svm_range_evict(prange, mni->mm, start, last, range->event);
2426                 break;
2427         }
2428
2429         svm_range_unlock(prange);
2430         mmput(mni->mm);
2431
2432         return true;
2433 }
2434
2435 /**
2436  * svm_range_from_addr - find svm range from fault address
2437  * @svms: svm range list header
2438  * @addr: address to search range interval tree, in pages
2439  * @parent: parent range if range is on child list
2440  *
2441  * Context: The caller must hold svms->lock
2442  *
2443  * Return: the svm_range found or NULL
2444  */
2445 struct svm_range *
2446 svm_range_from_addr(struct svm_range_list *svms, unsigned long addr,
2447                     struct svm_range **parent)
2448 {
2449         struct interval_tree_node *node;
2450         struct svm_range *prange;
2451         struct svm_range *pchild;
2452
2453         node = interval_tree_iter_first(&svms->objects, addr, addr);
2454         if (!node)
2455                 return NULL;
2456
2457         prange = container_of(node, struct svm_range, it_node);
2458         pr_debug("address 0x%lx prange [0x%lx 0x%lx] node [0x%lx 0x%lx]\n",
2459                  addr, prange->start, prange->last, node->start, node->last);
2460
2461         if (addr >= prange->start && addr <= prange->last) {
2462                 if (parent)
2463                         *parent = prange;
2464                 return prange;
2465         }
2466         list_for_each_entry(pchild, &prange->child_list, child_list)
2467                 if (addr >= pchild->start && addr <= pchild->last) {
2468                         pr_debug("found address 0x%lx pchild [0x%lx 0x%lx]\n",
2469                                  addr, pchild->start, pchild->last);
2470                         if (parent)
2471                                 *parent = prange;
2472                         return pchild;
2473                 }
2474
2475         return NULL;
2476 }
2477
2478 /* svm_range_best_restore_location - decide the best fault restore location
2479  * @prange: svm range structure
2480  * @adev: the GPU on which vm fault happened
2481  *
2482  * This is only called when xnack is on, to decide the best location to restore
2483  * the range mapping after GPU vm fault. Caller uses the best location to do
2484  * migration if actual loc is not best location, then update GPU page table
2485  * mapping to the best location.
2486  *
2487  * If the preferred loc is accessible by faulting GPU, use preferred loc.
2488  * If vm fault gpu idx is on range ACCESSIBLE bitmap, best_loc is vm fault gpu
2489  * If vm fault gpu idx is on range ACCESSIBLE_IN_PLACE bitmap, then
2490  *    if range actual loc is cpu, best_loc is cpu
2491  *    if vm fault gpu is on xgmi same hive of range actual loc gpu, best_loc is
2492  *    range actual loc.
2493  * Otherwise, GPU no access, best_loc is -1.
2494  *
2495  * Return:
2496  * -1 means vm fault GPU no access
2497  * 0 for CPU or GPU id
2498  */
2499 static int32_t
2500 svm_range_best_restore_location(struct svm_range *prange,
2501                                 struct amdgpu_device *adev,
2502                                 int32_t *gpuidx)
2503 {
2504         struct amdgpu_device *bo_adev, *preferred_adev;
2505         struct kfd_process *p;
2506         uint32_t gpuid;
2507         int r;
2508
2509         p = container_of(prange->svms, struct kfd_process, svms);
2510
2511         r = kfd_process_gpuid_from_adev(p, adev, &gpuid, gpuidx);
2512         if (r < 0) {
2513                 pr_debug("failed to get gpuid from kgd\n");
2514                 return -1;
2515         }
2516
2517         if (prange->preferred_loc == gpuid ||
2518             prange->preferred_loc == KFD_IOCTL_SVM_LOCATION_SYSMEM) {
2519                 return prange->preferred_loc;
2520         } else if (prange->preferred_loc != KFD_IOCTL_SVM_LOCATION_UNDEFINED) {
2521                 preferred_adev = svm_range_get_adev_by_id(prange,
2522                                                         prange->preferred_loc);
2523                 if (amdgpu_xgmi_same_hive(adev, preferred_adev))
2524                         return prange->preferred_loc;
2525                 /* fall through */
2526         }
2527
2528         if (test_bit(*gpuidx, prange->bitmap_access))
2529                 return gpuid;
2530
2531         if (test_bit(*gpuidx, prange->bitmap_aip)) {
2532                 if (!prange->actual_loc)
2533                         return 0;
2534
2535                 bo_adev = svm_range_get_adev_by_id(prange, prange->actual_loc);
2536                 if (amdgpu_xgmi_same_hive(adev, bo_adev))
2537                         return prange->actual_loc;
2538                 else
2539                         return 0;
2540         }
2541
2542         return -1;
2543 }
2544
2545 static int
2546 svm_range_get_range_boundaries(struct kfd_process *p, int64_t addr,
2547                                unsigned long *start, unsigned long *last,
2548                                bool *is_heap_stack)
2549 {
2550         struct vm_area_struct *vma;
2551         struct interval_tree_node *node;
2552         unsigned long start_limit, end_limit;
2553
2554         vma = find_vma(p->mm, addr << PAGE_SHIFT);
2555         if (!vma || (addr << PAGE_SHIFT) < vma->vm_start) {
2556                 pr_debug("VMA does not exist in address [0x%llx]\n", addr);
2557                 return -EFAULT;
2558         }
2559
2560         *is_heap_stack = (vma->vm_start <= vma->vm_mm->brk &&
2561                           vma->vm_end >= vma->vm_mm->start_brk) ||
2562                          (vma->vm_start <= vma->vm_mm->start_stack &&
2563                           vma->vm_end >= vma->vm_mm->start_stack);
2564
2565         start_limit = max(vma->vm_start >> PAGE_SHIFT,
2566                       (unsigned long)ALIGN_DOWN(addr, 2UL << 8));
2567         end_limit = min(vma->vm_end >> PAGE_SHIFT,
2568                     (unsigned long)ALIGN(addr + 1, 2UL << 8));
2569         /* First range that starts after the fault address */
2570         node = interval_tree_iter_first(&p->svms.objects, addr + 1, ULONG_MAX);
2571         if (node) {
2572                 end_limit = min(end_limit, node->start);
2573                 /* Last range that ends before the fault address */
2574                 node = container_of(rb_prev(&node->rb),
2575                                     struct interval_tree_node, rb);
2576         } else {
2577                 /* Last range must end before addr because
2578                  * there was no range after addr
2579                  */
2580                 node = container_of(rb_last(&p->svms.objects.rb_root),
2581                                     struct interval_tree_node, rb);
2582         }
2583         if (node) {
2584                 if (node->last >= addr) {
2585                         WARN(1, "Overlap with prev node and page fault addr\n");
2586                         return -EFAULT;
2587                 }
2588                 start_limit = max(start_limit, node->last + 1);
2589         }
2590
2591         *start = start_limit;
2592         *last = end_limit - 1;
2593
2594         pr_debug("vma [0x%lx 0x%lx] range [0x%lx 0x%lx] is_heap_stack %d\n",
2595                  vma->vm_start >> PAGE_SHIFT, vma->vm_end >> PAGE_SHIFT,
2596                  *start, *last, *is_heap_stack);
2597
2598         return 0;
2599 }
2600
2601 static int
2602 svm_range_check_vm_userptr(struct kfd_process *p, uint64_t start, uint64_t last,
2603                            uint64_t *bo_s, uint64_t *bo_l)
2604 {
2605         struct amdgpu_bo_va_mapping *mapping;
2606         struct interval_tree_node *node;
2607         struct amdgpu_bo *bo = NULL;
2608         unsigned long userptr;
2609         uint32_t i;
2610         int r;
2611
2612         for (i = 0; i < p->n_pdds; i++) {
2613                 struct amdgpu_vm *vm;
2614
2615                 if (!p->pdds[i]->drm_priv)
2616                         continue;
2617
2618                 vm = drm_priv_to_vm(p->pdds[i]->drm_priv);
2619                 r = amdgpu_bo_reserve(vm->root.bo, false);
2620                 if (r)
2621                         return r;
2622
2623                 /* Check userptr by searching entire vm->va interval tree */
2624                 node = interval_tree_iter_first(&vm->va, 0, ~0ULL);
2625                 while (node) {
2626                         mapping = container_of((struct rb_node *)node,
2627                                                struct amdgpu_bo_va_mapping, rb);
2628                         bo = mapping->bo_va->base.bo;
2629
2630                         if (!amdgpu_ttm_tt_affect_userptr(bo->tbo.ttm,
2631                                                          start << PAGE_SHIFT,
2632                                                          last << PAGE_SHIFT,
2633                                                          &userptr)) {
2634                                 node = interval_tree_iter_next(node, 0, ~0ULL);
2635                                 continue;
2636                         }
2637
2638                         pr_debug("[0x%llx 0x%llx] already userptr mapped\n",
2639                                  start, last);
2640                         if (bo_s && bo_l) {
2641                                 *bo_s = userptr >> PAGE_SHIFT;
2642                                 *bo_l = *bo_s + bo->tbo.ttm->num_pages - 1;
2643                         }
2644                         amdgpu_bo_unreserve(vm->root.bo);
2645                         return -EADDRINUSE;
2646                 }
2647                 amdgpu_bo_unreserve(vm->root.bo);
2648         }
2649         return 0;
2650 }
2651
2652 static struct
2653 svm_range *svm_range_create_unregistered_range(struct amdgpu_device *adev,
2654                                                 struct kfd_process *p,
2655                                                 struct mm_struct *mm,
2656                                                 int64_t addr)
2657 {
2658         struct svm_range *prange = NULL;
2659         unsigned long start, last;
2660         uint32_t gpuid, gpuidx;
2661         bool is_heap_stack;
2662         uint64_t bo_s = 0;
2663         uint64_t bo_l = 0;
2664         int r;
2665
2666         if (svm_range_get_range_boundaries(p, addr, &start, &last,
2667                                            &is_heap_stack))
2668                 return NULL;
2669
2670         r = svm_range_check_vm(p, start, last, &bo_s, &bo_l);
2671         if (r != -EADDRINUSE)
2672                 r = svm_range_check_vm_userptr(p, start, last, &bo_s, &bo_l);
2673
2674         if (r == -EADDRINUSE) {
2675                 if (addr >= bo_s && addr <= bo_l)
2676                         return NULL;
2677
2678                 /* Create one page svm range if 2MB range overlapping */
2679                 start = addr;
2680                 last = addr;
2681         }
2682
2683         prange = svm_range_new(&p->svms, start, last, true);
2684         if (!prange) {
2685                 pr_debug("Failed to create prange in address [0x%llx]\n", addr);
2686                 return NULL;
2687         }
2688         if (kfd_process_gpuid_from_adev(p, adev, &gpuid, &gpuidx)) {
2689                 pr_debug("failed to get gpuid from kgd\n");
2690                 svm_range_free(prange, true);
2691                 return NULL;
2692         }
2693
2694         if (is_heap_stack)
2695                 prange->preferred_loc = KFD_IOCTL_SVM_LOCATION_SYSMEM;
2696
2697         svm_range_add_to_svms(prange);
2698         svm_range_add_notifier_locked(mm, prange);
2699
2700         return prange;
2701 }
2702
2703 /* svm_range_skip_recover - decide if prange can be recovered
2704  * @prange: svm range structure
2705  *
2706  * GPU vm retry fault handle skip recover the range for cases:
2707  * 1. prange is on deferred list to be removed after unmap, it is stale fault,
2708  *    deferred list work will drain the stale fault before free the prange.
2709  * 2. prange is on deferred list to add interval notifier after split, or
2710  * 3. prange is child range, it is split from parent prange, recover later
2711  *    after interval notifier is added.
2712  *
2713  * Return: true to skip recover, false to recover
2714  */
2715 static bool svm_range_skip_recover(struct svm_range *prange)
2716 {
2717         struct svm_range_list *svms = prange->svms;
2718
2719         spin_lock(&svms->deferred_list_lock);
2720         if (list_empty(&prange->deferred_list) &&
2721             list_empty(&prange->child_list)) {
2722                 spin_unlock(&svms->deferred_list_lock);
2723                 return false;
2724         }
2725         spin_unlock(&svms->deferred_list_lock);
2726
2727         if (prange->work_item.op == SVM_OP_UNMAP_RANGE) {
2728                 pr_debug("svms 0x%p prange 0x%p [0x%lx 0x%lx] unmapped\n",
2729                          svms, prange, prange->start, prange->last);
2730                 return true;
2731         }
2732         if (prange->work_item.op == SVM_OP_ADD_RANGE_AND_MAP ||
2733             prange->work_item.op == SVM_OP_ADD_RANGE) {
2734                 pr_debug("svms 0x%p prange 0x%p [0x%lx 0x%lx] not added yet\n",
2735                          svms, prange, prange->start, prange->last);
2736                 return true;
2737         }
2738         return false;
2739 }
2740
2741 static void
2742 svm_range_count_fault(struct amdgpu_device *adev, struct kfd_process *p,
2743                       int32_t gpuidx)
2744 {
2745         struct kfd_process_device *pdd;
2746
2747         /* fault is on different page of same range
2748          * or fault is skipped to recover later
2749          * or fault is on invalid virtual address
2750          */
2751         if (gpuidx == MAX_GPU_INSTANCE) {
2752                 uint32_t gpuid;
2753                 int r;
2754
2755                 r = kfd_process_gpuid_from_adev(p, adev, &gpuid, &gpuidx);
2756                 if (r < 0)
2757                         return;
2758         }
2759
2760         /* fault is recovered
2761          * or fault cannot recover because GPU no access on the range
2762          */
2763         pdd = kfd_process_device_from_gpuidx(p, gpuidx);
2764         if (pdd)
2765                 WRITE_ONCE(pdd->faults, pdd->faults + 1);
2766 }
2767
2768 static bool
2769 svm_fault_allowed(struct vm_area_struct *vma, bool write_fault)
2770 {
2771         unsigned long requested = VM_READ;
2772
2773         if (write_fault)
2774                 requested |= VM_WRITE;
2775
2776         pr_debug("requested 0x%lx, vma permission flags 0x%lx\n", requested,
2777                 vma->vm_flags);
2778         return (vma->vm_flags & requested) == requested;
2779 }
2780
2781 int
2782 svm_range_restore_pages(struct amdgpu_device *adev, unsigned int pasid,
2783                         uint64_t addr, bool write_fault)
2784 {
2785         struct mm_struct *mm = NULL;
2786         struct svm_range_list *svms;
2787         struct svm_range *prange;
2788         struct kfd_process *p;
2789         ktime_t timestamp = ktime_get_boottime();
2790         int32_t best_loc;
2791         int32_t gpuidx = MAX_GPU_INSTANCE;
2792         bool write_locked = false;
2793         struct vm_area_struct *vma;
2794         bool migration = false;
2795         int r = 0;
2796
2797         if (!KFD_IS_SVM_API_SUPPORTED(adev->kfd.dev)) {
2798                 pr_debug("device does not support SVM\n");
2799                 return -EFAULT;
2800         }
2801
2802         p = kfd_lookup_process_by_pasid(pasid);
2803         if (!p) {
2804                 pr_debug("kfd process not founded pasid 0x%x\n", pasid);
2805                 return 0;
2806         }
2807         svms = &p->svms;
2808
2809         pr_debug("restoring svms 0x%p fault address 0x%llx\n", svms, addr);
2810
2811         if (atomic_read(&svms->drain_pagefaults)) {
2812                 pr_debug("draining retry fault, drop fault 0x%llx\n", addr);
2813                 r = 0;
2814                 goto out;
2815         }
2816
2817         if (!p->xnack_enabled) {
2818                 pr_debug("XNACK not enabled for pasid 0x%x\n", pasid);
2819                 r = -EFAULT;
2820                 goto out;
2821         }
2822
2823         /* p->lead_thread is available as kfd_process_wq_release flush the work
2824          * before releasing task ref.
2825          */
2826         mm = get_task_mm(p->lead_thread);
2827         if (!mm) {
2828                 pr_debug("svms 0x%p failed to get mm\n", svms);
2829                 r = 0;
2830                 goto out;
2831         }
2832
2833         mmap_read_lock(mm);
2834 retry_write_locked:
2835         mutex_lock(&svms->lock);
2836         prange = svm_range_from_addr(svms, addr, NULL);
2837         if (!prange) {
2838                 pr_debug("failed to find prange svms 0x%p address [0x%llx]\n",
2839                          svms, addr);
2840                 if (!write_locked) {
2841                         /* Need the write lock to create new range with MMU notifier.
2842                          * Also flush pending deferred work to make sure the interval
2843                          * tree is up to date before we add a new range
2844                          */
2845                         mutex_unlock(&svms->lock);
2846                         mmap_read_unlock(mm);
2847                         mmap_write_lock(mm);
2848                         write_locked = true;
2849                         goto retry_write_locked;
2850                 }
2851                 prange = svm_range_create_unregistered_range(adev, p, mm, addr);
2852                 if (!prange) {
2853                         pr_debug("failed to create unregistered range svms 0x%p address [0x%llx]\n",
2854                                  svms, addr);
2855                         mmap_write_downgrade(mm);
2856                         r = -EFAULT;
2857                         goto out_unlock_svms;
2858                 }
2859         }
2860         if (write_locked)
2861                 mmap_write_downgrade(mm);
2862
2863         mutex_lock(&prange->migrate_mutex);
2864
2865         if (svm_range_skip_recover(prange)) {
2866                 amdgpu_gmc_filter_faults_remove(adev, addr, pasid);
2867                 r = 0;
2868                 goto out_unlock_range;
2869         }
2870
2871         /* skip duplicate vm fault on different pages of same range */
2872         if (ktime_before(timestamp, ktime_add_ns(prange->validate_timestamp,
2873                                 AMDGPU_SVM_RANGE_RETRY_FAULT_PENDING))) {
2874                 pr_debug("svms 0x%p [0x%lx %lx] already restored\n",
2875                          svms, prange->start, prange->last);
2876                 r = 0;
2877                 goto out_unlock_range;
2878         }
2879
2880         /* __do_munmap removed VMA, return success as we are handling stale
2881          * retry fault.
2882          */
2883         vma = find_vma(mm, addr << PAGE_SHIFT);
2884         if (!vma || (addr << PAGE_SHIFT) < vma->vm_start) {
2885                 pr_debug("address 0x%llx VMA is removed\n", addr);
2886                 r = 0;
2887                 goto out_unlock_range;
2888         }
2889
2890         if (!svm_fault_allowed(vma, write_fault)) {
2891                 pr_debug("fault addr 0x%llx no %s permission\n", addr,
2892                         write_fault ? "write" : "read");
2893                 r = -EPERM;
2894                 goto out_unlock_range;
2895         }
2896
2897         best_loc = svm_range_best_restore_location(prange, adev, &gpuidx);
2898         if (best_loc == -1) {
2899                 pr_debug("svms %p failed get best restore loc [0x%lx 0x%lx]\n",
2900                          svms, prange->start, prange->last);
2901                 r = -EACCES;
2902                 goto out_unlock_range;
2903         }
2904
2905         pr_debug("svms %p [0x%lx 0x%lx] best restore 0x%x, actual loc 0x%x\n",
2906                  svms, prange->start, prange->last, best_loc,
2907                  prange->actual_loc);
2908
2909         kfd_smi_event_page_fault_start(adev->kfd.dev, p->lead_thread->pid, addr,
2910                                        write_fault, timestamp);
2911
2912         if (prange->actual_loc != best_loc) {
2913                 migration = true;
2914                 if (best_loc) {
2915                         r = svm_migrate_to_vram(prange, best_loc, mm,
2916                                         KFD_MIGRATE_TRIGGER_PAGEFAULT_GPU);
2917                         if (r) {
2918                                 pr_debug("svm_migrate_to_vram failed (%d) at %llx, falling back to system memory\n",
2919                                          r, addr);
2920                                 /* Fallback to system memory if migration to
2921                                  * VRAM failed
2922                                  */
2923                                 if (prange->actual_loc)
2924                                         r = svm_migrate_vram_to_ram(prange, mm,
2925                                            KFD_MIGRATE_TRIGGER_PAGEFAULT_GPU,
2926                                            NULL);
2927                                 else
2928                                         r = 0;
2929                         }
2930                 } else {
2931                         r = svm_migrate_vram_to_ram(prange, mm,
2932                                         KFD_MIGRATE_TRIGGER_PAGEFAULT_GPU,
2933                                         NULL);
2934                 }
2935                 if (r) {
2936                         pr_debug("failed %d to migrate svms %p [0x%lx 0x%lx]\n",
2937                                  r, svms, prange->start, prange->last);
2938                         goto out_unlock_range;
2939                 }
2940         }
2941
2942         r = svm_range_validate_and_map(mm, prange, gpuidx, false, false, false);
2943         if (r)
2944                 pr_debug("failed %d to map svms 0x%p [0x%lx 0x%lx] to gpus\n",
2945                          r, svms, prange->start, prange->last);
2946
2947         kfd_smi_event_page_fault_end(adev->kfd.dev, p->lead_thread->pid, addr,
2948                                      migration);
2949
2950 out_unlock_range:
2951         mutex_unlock(&prange->migrate_mutex);
2952 out_unlock_svms:
2953         mutex_unlock(&svms->lock);
2954         mmap_read_unlock(mm);
2955
2956         svm_range_count_fault(adev, p, gpuidx);
2957
2958         mmput(mm);
2959 out:
2960         kfd_unref_process(p);
2961
2962         if (r == -EAGAIN) {
2963                 pr_debug("recover vm fault later\n");
2964                 amdgpu_gmc_filter_faults_remove(adev, addr, pasid);
2965                 r = 0;
2966         }
2967         return r;
2968 }
2969
2970 int
2971 svm_range_switch_xnack_reserve_mem(struct kfd_process *p, bool xnack_enabled)
2972 {
2973         struct svm_range *prange, *pchild;
2974         uint64_t reserved_size = 0;
2975         uint64_t size;
2976         int r = 0;
2977
2978         pr_debug("switching xnack from %d to %d\n", p->xnack_enabled, xnack_enabled);
2979
2980         mutex_lock(&p->svms.lock);
2981
2982         list_for_each_entry(prange, &p->svms.list, list) {
2983                 svm_range_lock(prange);
2984                 list_for_each_entry(pchild, &prange->child_list, child_list) {
2985                         size = (pchild->last - pchild->start + 1) << PAGE_SHIFT;
2986                         if (xnack_enabled) {
2987                                 amdgpu_amdkfd_unreserve_mem_limit(NULL, size,
2988                                                 KFD_IOC_ALLOC_MEM_FLAGS_USERPTR);
2989                         } else {
2990                                 r = amdgpu_amdkfd_reserve_mem_limit(NULL, size,
2991                                                 KFD_IOC_ALLOC_MEM_FLAGS_USERPTR);
2992                                 if (r)
2993                                         goto out_unlock;
2994                                 reserved_size += size;
2995                         }
2996                 }
2997
2998                 size = (prange->last - prange->start + 1) << PAGE_SHIFT;
2999                 if (xnack_enabled) {
3000                         amdgpu_amdkfd_unreserve_mem_limit(NULL, size,
3001                                                 KFD_IOC_ALLOC_MEM_FLAGS_USERPTR);
3002                 } else {
3003                         r = amdgpu_amdkfd_reserve_mem_limit(NULL, size,
3004                                                 KFD_IOC_ALLOC_MEM_FLAGS_USERPTR);
3005                         if (r)
3006                                 goto out_unlock;
3007                         reserved_size += size;
3008                 }
3009 out_unlock:
3010                 svm_range_unlock(prange);
3011                 if (r)
3012                         break;
3013         }
3014
3015         if (r)
3016                 amdgpu_amdkfd_unreserve_mem_limit(NULL, reserved_size,
3017                                                 KFD_IOC_ALLOC_MEM_FLAGS_USERPTR);
3018         else
3019                 /* Change xnack mode must be inside svms lock, to avoid race with
3020                  * svm_range_deferred_list_work unreserve memory in parallel.
3021                  */
3022                 p->xnack_enabled = xnack_enabled;
3023
3024         mutex_unlock(&p->svms.lock);
3025         return r;
3026 }
3027
3028 void svm_range_list_fini(struct kfd_process *p)
3029 {
3030         struct svm_range *prange;
3031         struct svm_range *next;
3032
3033         pr_debug("pasid 0x%x svms 0x%p\n", p->pasid, &p->svms);
3034
3035         cancel_delayed_work_sync(&p->svms.restore_work);
3036
3037         /* Ensure list work is finished before process is destroyed */
3038         flush_work(&p->svms.deferred_list_work);
3039
3040         /*
3041          * Ensure no retry fault comes in afterwards, as page fault handler will
3042          * not find kfd process and take mm lock to recover fault.
3043          */
3044         atomic_inc(&p->svms.drain_pagefaults);
3045         svm_range_drain_retry_fault(&p->svms);
3046
3047         list_for_each_entry_safe(prange, next, &p->svms.list, list) {
3048                 svm_range_unlink(prange);
3049                 svm_range_remove_notifier(prange);
3050                 svm_range_free(prange, true);
3051         }
3052
3053         mutex_destroy(&p->svms.lock);
3054
3055         pr_debug("pasid 0x%x svms 0x%p done\n", p->pasid, &p->svms);
3056 }
3057
3058 int svm_range_list_init(struct kfd_process *p)
3059 {
3060         struct svm_range_list *svms = &p->svms;
3061         int i;
3062
3063         svms->objects = RB_ROOT_CACHED;
3064         mutex_init(&svms->lock);
3065         INIT_LIST_HEAD(&svms->list);
3066         atomic_set(&svms->evicted_ranges, 0);
3067         atomic_set(&svms->drain_pagefaults, 0);
3068         INIT_DELAYED_WORK(&svms->restore_work, svm_range_restore_work);
3069         INIT_WORK(&svms->deferred_list_work, svm_range_deferred_list_work);
3070         INIT_LIST_HEAD(&svms->deferred_range_list);
3071         INIT_LIST_HEAD(&svms->criu_svm_metadata_list);
3072         spin_lock_init(&svms->deferred_list_lock);
3073
3074         for (i = 0; i < p->n_pdds; i++)
3075                 if (KFD_IS_SVM_API_SUPPORTED(p->pdds[i]->dev))
3076                         bitmap_set(svms->bitmap_supported, i, 1);
3077
3078         return 0;
3079 }
3080
3081 /**
3082  * svm_range_check_vm - check if virtual address range mapped already
3083  * @p: current kfd_process
3084  * @start: range start address, in pages
3085  * @last: range last address, in pages
3086  * @bo_s: mapping start address in pages if address range already mapped
3087  * @bo_l: mapping last address in pages if address range already mapped
3088  *
3089  * The purpose is to avoid virtual address ranges already allocated by
3090  * kfd_ioctl_alloc_memory_of_gpu ioctl.
3091  * It looks for each pdd in the kfd_process.
3092  *
3093  * Context: Process context
3094  *
3095  * Return 0 - OK, if the range is not mapped.
3096  * Otherwise error code:
3097  * -EADDRINUSE - if address is mapped already by kfd_ioctl_alloc_memory_of_gpu
3098  * -ERESTARTSYS - A wait for the buffer to become unreserved was interrupted by
3099  * a signal. Release all buffer reservations and return to user-space.
3100  */
3101 static int
3102 svm_range_check_vm(struct kfd_process *p, uint64_t start, uint64_t last,
3103                    uint64_t *bo_s, uint64_t *bo_l)
3104 {
3105         struct amdgpu_bo_va_mapping *mapping;
3106         struct interval_tree_node *node;
3107         uint32_t i;
3108         int r;
3109
3110         for (i = 0; i < p->n_pdds; i++) {
3111                 struct amdgpu_vm *vm;
3112
3113                 if (!p->pdds[i]->drm_priv)
3114                         continue;
3115
3116                 vm = drm_priv_to_vm(p->pdds[i]->drm_priv);
3117                 r = amdgpu_bo_reserve(vm->root.bo, false);
3118                 if (r)
3119                         return r;
3120
3121                 node = interval_tree_iter_first(&vm->va, start, last);
3122                 if (node) {
3123                         pr_debug("range [0x%llx 0x%llx] already TTM mapped\n",
3124                                  start, last);
3125                         mapping = container_of((struct rb_node *)node,
3126                                                struct amdgpu_bo_va_mapping, rb);
3127                         if (bo_s && bo_l) {
3128                                 *bo_s = mapping->start;
3129                                 *bo_l = mapping->last;
3130                         }
3131                         amdgpu_bo_unreserve(vm->root.bo);
3132                         return -EADDRINUSE;
3133                 }
3134                 amdgpu_bo_unreserve(vm->root.bo);
3135         }
3136
3137         return 0;
3138 }
3139
3140 /**
3141  * svm_range_is_valid - check if virtual address range is valid
3142  * @p: current kfd_process
3143  * @start: range start address, in pages
3144  * @size: range size, in pages
3145  *
3146  * Valid virtual address range means it belongs to one or more VMAs
3147  *
3148  * Context: Process context
3149  *
3150  * Return:
3151  *  0 - OK, otherwise error code
3152  */
3153 static int
3154 svm_range_is_valid(struct kfd_process *p, uint64_t start, uint64_t size)
3155 {
3156         const unsigned long device_vma = VM_IO | VM_PFNMAP | VM_MIXEDMAP;
3157         struct vm_area_struct *vma;
3158         unsigned long end;
3159         unsigned long start_unchg = start;
3160
3161         start <<= PAGE_SHIFT;
3162         end = start + (size << PAGE_SHIFT);
3163         do {
3164                 vma = find_vma(p->mm, start);
3165                 if (!vma || start < vma->vm_start ||
3166                     (vma->vm_flags & device_vma))
3167                         return -EFAULT;
3168                 start = min(end, vma->vm_end);
3169         } while (start < end);
3170
3171         return svm_range_check_vm(p, start_unchg, (end - 1) >> PAGE_SHIFT, NULL,
3172                                   NULL);
3173 }
3174
3175 /**
3176  * svm_range_best_prefetch_location - decide the best prefetch location
3177  * @prange: svm range structure
3178  *
3179  * For xnack off:
3180  * If range map to single GPU, the best prefetch location is prefetch_loc, which
3181  * can be CPU or GPU.
3182  *
3183  * If range is ACCESS or ACCESS_IN_PLACE by mGPUs, only if mGPU connection on
3184  * XGMI same hive, the best prefetch location is prefetch_loc GPU, othervise
3185  * the best prefetch location is always CPU, because GPU can not have coherent
3186  * mapping VRAM of other GPUs even with large-BAR PCIe connection.
3187  *
3188  * For xnack on:
3189  * If range is not ACCESS_IN_PLACE by mGPUs, the best prefetch location is
3190  * prefetch_loc, other GPU access will generate vm fault and trigger migration.
3191  *
3192  * If range is ACCESS_IN_PLACE by mGPUs, only if mGPU connection on XGMI same
3193  * hive, the best prefetch location is prefetch_loc GPU, otherwise the best
3194  * prefetch location is always CPU.
3195  *
3196  * Context: Process context
3197  *
3198  * Return:
3199  * 0 for CPU or GPU id
3200  */
3201 static uint32_t
3202 svm_range_best_prefetch_location(struct svm_range *prange)
3203 {
3204         DECLARE_BITMAP(bitmap, MAX_GPU_INSTANCE);
3205         uint32_t best_loc = prange->prefetch_loc;
3206         struct kfd_process_device *pdd;
3207         struct amdgpu_device *bo_adev;
3208         struct kfd_process *p;
3209         uint32_t gpuidx;
3210
3211         p = container_of(prange->svms, struct kfd_process, svms);
3212
3213         if (!best_loc || best_loc == KFD_IOCTL_SVM_LOCATION_UNDEFINED)
3214                 goto out;
3215
3216         bo_adev = svm_range_get_adev_by_id(prange, best_loc);
3217         if (!bo_adev) {
3218                 WARN_ONCE(1, "failed to get device by id 0x%x\n", best_loc);
3219                 best_loc = 0;
3220                 goto out;
3221         }
3222
3223         if (p->xnack_enabled)
3224                 bitmap_copy(bitmap, prange->bitmap_aip, MAX_GPU_INSTANCE);
3225         else
3226                 bitmap_or(bitmap, prange->bitmap_access, prange->bitmap_aip,
3227                           MAX_GPU_INSTANCE);
3228
3229         for_each_set_bit(gpuidx, bitmap, MAX_GPU_INSTANCE) {
3230                 pdd = kfd_process_device_from_gpuidx(p, gpuidx);
3231                 if (!pdd) {
3232                         pr_debug("failed to get device by idx 0x%x\n", gpuidx);
3233                         continue;
3234                 }
3235
3236                 if (pdd->dev->adev == bo_adev)
3237                         continue;
3238
3239                 if (!amdgpu_xgmi_same_hive(pdd->dev->adev, bo_adev)) {
3240                         best_loc = 0;
3241                         break;
3242                 }
3243         }
3244
3245 out:
3246         pr_debug("xnack %d svms 0x%p [0x%lx 0x%lx] best loc 0x%x\n",
3247                  p->xnack_enabled, &p->svms, prange->start, prange->last,
3248                  best_loc);
3249
3250         return best_loc;
3251 }
3252
3253 /* svm_range_trigger_migration - start page migration if prefetch loc changed
3254  * @mm: current process mm_struct
3255  * @prange: svm range structure
3256  * @migrated: output, true if migration is triggered
3257  *
3258  * If range perfetch_loc is GPU, actual loc is cpu 0, then migrate the range
3259  * from ram to vram.
3260  * If range prefetch_loc is cpu 0, actual loc is GPU, then migrate the range
3261  * from vram to ram.
3262  *
3263  * If GPU vm fault retry is not enabled, migration interact with MMU notifier
3264  * and restore work:
3265  * 1. migrate_vma_setup invalidate pages, MMU notifier callback svm_range_evict
3266  *    stops all queues, schedule restore work
3267  * 2. svm_range_restore_work wait for migration is done by
3268  *    a. svm_range_validate_vram takes prange->migrate_mutex
3269  *    b. svm_range_validate_ram HMM get pages wait for CPU fault handle returns
3270  * 3. restore work update mappings of GPU, resume all queues.
3271  *
3272  * Context: Process context
3273  *
3274  * Return:
3275  * 0 - OK, otherwise - error code of migration
3276  */
3277 static int
3278 svm_range_trigger_migration(struct mm_struct *mm, struct svm_range *prange,
3279                             bool *migrated)
3280 {
3281         uint32_t best_loc;
3282         int r = 0;
3283
3284         *migrated = false;
3285         best_loc = svm_range_best_prefetch_location(prange);
3286
3287         if (best_loc == KFD_IOCTL_SVM_LOCATION_UNDEFINED ||
3288             best_loc == prange->actual_loc)
3289                 return 0;
3290
3291         if (!best_loc) {
3292                 r = svm_migrate_vram_to_ram(prange, mm,
3293                                         KFD_MIGRATE_TRIGGER_PREFETCH, NULL);
3294                 *migrated = !r;
3295                 return r;
3296         }
3297
3298         r = svm_migrate_to_vram(prange, best_loc, mm, KFD_MIGRATE_TRIGGER_PREFETCH);
3299         *migrated = !r;
3300
3301         return r;
3302 }
3303
3304 int svm_range_schedule_evict_svm_bo(struct amdgpu_amdkfd_fence *fence)
3305 {
3306         if (!fence)
3307                 return -EINVAL;
3308
3309         if (dma_fence_is_signaled(&fence->base))
3310                 return 0;
3311
3312         if (fence->svm_bo) {
3313                 WRITE_ONCE(fence->svm_bo->evicting, 1);
3314                 schedule_work(&fence->svm_bo->eviction_work);
3315         }
3316
3317         return 0;
3318 }
3319
3320 static void svm_range_evict_svm_bo_worker(struct work_struct *work)
3321 {
3322         struct svm_range_bo *svm_bo;
3323         struct mm_struct *mm;
3324         int r = 0;
3325
3326         svm_bo = container_of(work, struct svm_range_bo, eviction_work);
3327         if (!svm_bo_ref_unless_zero(svm_bo))
3328                 return; /* svm_bo was freed while eviction was pending */
3329
3330         if (mmget_not_zero(svm_bo->eviction_fence->mm)) {
3331                 mm = svm_bo->eviction_fence->mm;
3332         } else {
3333                 svm_range_bo_unref(svm_bo);
3334                 return;
3335         }
3336
3337         mmap_read_lock(mm);
3338         spin_lock(&svm_bo->list_lock);
3339         while (!list_empty(&svm_bo->range_list) && !r) {
3340                 struct svm_range *prange =
3341                                 list_first_entry(&svm_bo->range_list,
3342                                                 struct svm_range, svm_bo_list);
3343                 int retries = 3;
3344
3345                 list_del_init(&prange->svm_bo_list);
3346                 spin_unlock(&svm_bo->list_lock);
3347
3348                 pr_debug("svms 0x%p [0x%lx 0x%lx]\n", prange->svms,
3349                          prange->start, prange->last);
3350
3351                 mutex_lock(&prange->migrate_mutex);
3352                 do {
3353                         r = svm_migrate_vram_to_ram(prange, mm,
3354                                         KFD_MIGRATE_TRIGGER_TTM_EVICTION, NULL);
3355                 } while (!r && prange->actual_loc && --retries);
3356
3357                 if (!r && prange->actual_loc)
3358                         pr_info_once("Migration failed during eviction");
3359
3360                 if (!prange->actual_loc) {
3361                         mutex_lock(&prange->lock);
3362                         prange->svm_bo = NULL;
3363                         mutex_unlock(&prange->lock);
3364                 }
3365                 mutex_unlock(&prange->migrate_mutex);
3366
3367                 spin_lock(&svm_bo->list_lock);
3368         }
3369         spin_unlock(&svm_bo->list_lock);
3370         mmap_read_unlock(mm);
3371         mmput(mm);
3372
3373         dma_fence_signal(&svm_bo->eviction_fence->base);
3374
3375         /* This is the last reference to svm_bo, after svm_range_vram_node_free
3376          * has been called in svm_migrate_vram_to_ram
3377          */
3378         WARN_ONCE(!r && kref_read(&svm_bo->kref) != 1, "This was not the last reference\n");
3379         svm_range_bo_unref(svm_bo);
3380 }
3381
3382 static int
3383 svm_range_set_attr(struct kfd_process *p, struct mm_struct *mm,
3384                    uint64_t start, uint64_t size, uint32_t nattr,
3385                    struct kfd_ioctl_svm_attribute *attrs)
3386 {
3387         struct amdkfd_process_info *process_info = p->kgd_process_info;
3388         struct list_head update_list;
3389         struct list_head insert_list;
3390         struct list_head remove_list;
3391         struct svm_range_list *svms;
3392         struct svm_range *prange;
3393         struct svm_range *next;
3394         bool update_mapping = false;
3395         bool flush_tlb;
3396         int r = 0;
3397
3398         pr_debug("pasid 0x%x svms 0x%p [0x%llx 0x%llx] pages 0x%llx\n",
3399                  p->pasid, &p->svms, start, start + size - 1, size);
3400
3401         r = svm_range_check_attr(p, nattr, attrs);
3402         if (r)
3403                 return r;
3404
3405         svms = &p->svms;
3406
3407         mutex_lock(&process_info->lock);
3408
3409         svm_range_list_lock_and_flush_work(svms, mm);
3410
3411         r = svm_range_is_valid(p, start, size);
3412         if (r) {
3413                 pr_debug("invalid range r=%d\n", r);
3414                 mmap_write_unlock(mm);
3415                 goto out;
3416         }
3417
3418         mutex_lock(&svms->lock);
3419
3420         /* Add new range and split existing ranges as needed */
3421         r = svm_range_add(p, start, size, nattr, attrs, &update_list,
3422                           &insert_list, &remove_list);
3423         if (r) {
3424                 mutex_unlock(&svms->lock);
3425                 mmap_write_unlock(mm);
3426                 goto out;
3427         }
3428         /* Apply changes as a transaction */
3429         list_for_each_entry_safe(prange, next, &insert_list, list) {
3430                 svm_range_add_to_svms(prange);
3431                 svm_range_add_notifier_locked(mm, prange);
3432         }
3433         list_for_each_entry(prange, &update_list, update_list) {
3434                 svm_range_apply_attrs(p, prange, nattr, attrs, &update_mapping);
3435                 /* TODO: unmap ranges from GPU that lost access */
3436         }
3437         list_for_each_entry_safe(prange, next, &remove_list, update_list) {
3438                 pr_debug("unlink old 0x%p prange 0x%p [0x%lx 0x%lx]\n",
3439                          prange->svms, prange, prange->start,
3440                          prange->last);
3441                 svm_range_unlink(prange);
3442                 svm_range_remove_notifier(prange);
3443                 svm_range_free(prange, false);
3444         }
3445
3446         mmap_write_downgrade(mm);
3447         /* Trigger migrations and revalidate and map to GPUs as needed. If
3448          * this fails we may be left with partially completed actions. There
3449          * is no clean way of rolling back to the previous state in such a
3450          * case because the rollback wouldn't be guaranteed to work either.
3451          */
3452         list_for_each_entry(prange, &update_list, update_list) {
3453                 bool migrated;
3454
3455                 mutex_lock(&prange->migrate_mutex);
3456
3457                 r = svm_range_trigger_migration(mm, prange, &migrated);
3458                 if (r)
3459                         goto out_unlock_range;
3460
3461                 if (migrated && (!p->xnack_enabled ||
3462                     (prange->flags & KFD_IOCTL_SVM_FLAG_GPU_ALWAYS_MAPPED)) &&
3463                     prange->mapped_to_gpu) {
3464                         pr_debug("restore_work will update mappings of GPUs\n");
3465                         mutex_unlock(&prange->migrate_mutex);
3466                         continue;
3467                 }
3468
3469                 if (!migrated && !update_mapping) {
3470                         mutex_unlock(&prange->migrate_mutex);
3471                         continue;
3472                 }
3473
3474                 flush_tlb = !migrated && update_mapping && prange->mapped_to_gpu;
3475
3476                 r = svm_range_validate_and_map(mm, prange, MAX_GPU_INSTANCE,
3477                                                true, true, flush_tlb);
3478                 if (r)
3479                         pr_debug("failed %d to map svm range\n", r);
3480
3481 out_unlock_range:
3482                 mutex_unlock(&prange->migrate_mutex);
3483                 if (r)
3484                         break;
3485         }
3486
3487         svm_range_debug_dump(svms);
3488
3489         mutex_unlock(&svms->lock);
3490         mmap_read_unlock(mm);
3491 out:
3492         mutex_unlock(&process_info->lock);
3493
3494         pr_debug("pasid 0x%x svms 0x%p [0x%llx 0x%llx] done, r=%d\n", p->pasid,
3495                  &p->svms, start, start + size - 1, r);
3496
3497         return r;
3498 }
3499
3500 static int
3501 svm_range_get_attr(struct kfd_process *p, struct mm_struct *mm,
3502                    uint64_t start, uint64_t size, uint32_t nattr,
3503                    struct kfd_ioctl_svm_attribute *attrs)
3504 {
3505         DECLARE_BITMAP(bitmap_access, MAX_GPU_INSTANCE);
3506         DECLARE_BITMAP(bitmap_aip, MAX_GPU_INSTANCE);
3507         bool get_preferred_loc = false;
3508         bool get_prefetch_loc = false;
3509         bool get_granularity = false;
3510         bool get_accessible = false;
3511         bool get_flags = false;
3512         uint64_t last = start + size - 1UL;
3513         uint8_t granularity = 0xff;
3514         struct interval_tree_node *node;
3515         struct svm_range_list *svms;
3516         struct svm_range *prange;
3517         uint32_t prefetch_loc = KFD_IOCTL_SVM_LOCATION_UNDEFINED;
3518         uint32_t location = KFD_IOCTL_SVM_LOCATION_UNDEFINED;
3519         uint32_t flags_and = 0xffffffff;
3520         uint32_t flags_or = 0;
3521         int gpuidx;
3522         uint32_t i;
3523         int r = 0;
3524
3525         pr_debug("svms 0x%p [0x%llx 0x%llx] nattr 0x%x\n", &p->svms, start,
3526                  start + size - 1, nattr);
3527
3528         /* Flush pending deferred work to avoid racing with deferred actions from
3529          * previous memory map changes (e.g. munmap). Concurrent memory map changes
3530          * can still race with get_attr because we don't hold the mmap lock. But that
3531          * would be a race condition in the application anyway, and undefined
3532          * behaviour is acceptable in that case.
3533          */
3534         flush_work(&p->svms.deferred_list_work);
3535
3536         mmap_read_lock(mm);
3537         r = svm_range_is_valid(p, start, size);
3538         mmap_read_unlock(mm);
3539         if (r) {
3540                 pr_debug("invalid range r=%d\n", r);
3541                 return r;
3542         }
3543
3544         for (i = 0; i < nattr; i++) {
3545                 switch (attrs[i].type) {
3546                 case KFD_IOCTL_SVM_ATTR_PREFERRED_LOC:
3547                         get_preferred_loc = true;
3548                         break;
3549                 case KFD_IOCTL_SVM_ATTR_PREFETCH_LOC:
3550                         get_prefetch_loc = true;
3551                         break;
3552                 case KFD_IOCTL_SVM_ATTR_ACCESS:
3553                         get_accessible = true;
3554                         break;
3555                 case KFD_IOCTL_SVM_ATTR_SET_FLAGS:
3556                 case KFD_IOCTL_SVM_ATTR_CLR_FLAGS:
3557                         get_flags = true;
3558                         break;
3559                 case KFD_IOCTL_SVM_ATTR_GRANULARITY:
3560                         get_granularity = true;
3561                         break;
3562                 case KFD_IOCTL_SVM_ATTR_ACCESS_IN_PLACE:
3563                 case KFD_IOCTL_SVM_ATTR_NO_ACCESS:
3564                         fallthrough;
3565                 default:
3566                         pr_debug("get invalid attr type 0x%x\n", attrs[i].type);
3567                         return -EINVAL;
3568                 }
3569         }
3570
3571         svms = &p->svms;
3572
3573         mutex_lock(&svms->lock);
3574
3575         node = interval_tree_iter_first(&svms->objects, start, last);
3576         if (!node) {
3577                 pr_debug("range attrs not found return default values\n");
3578                 svm_range_set_default_attributes(&location, &prefetch_loc,
3579                                                  &granularity, &flags_and);
3580                 flags_or = flags_and;
3581                 if (p->xnack_enabled)
3582                         bitmap_copy(bitmap_access, svms->bitmap_supported,
3583                                     MAX_GPU_INSTANCE);
3584                 else
3585                         bitmap_zero(bitmap_access, MAX_GPU_INSTANCE);
3586                 bitmap_zero(bitmap_aip, MAX_GPU_INSTANCE);
3587                 goto fill_values;
3588         }
3589         bitmap_copy(bitmap_access, svms->bitmap_supported, MAX_GPU_INSTANCE);
3590         bitmap_copy(bitmap_aip, svms->bitmap_supported, MAX_GPU_INSTANCE);
3591
3592         while (node) {
3593                 struct interval_tree_node *next;
3594
3595                 prange = container_of(node, struct svm_range, it_node);
3596                 next = interval_tree_iter_next(node, start, last);
3597
3598                 if (get_preferred_loc) {
3599                         if (prange->preferred_loc ==
3600                                         KFD_IOCTL_SVM_LOCATION_UNDEFINED ||
3601                             (location != KFD_IOCTL_SVM_LOCATION_UNDEFINED &&
3602                              location != prange->preferred_loc)) {
3603                                 location = KFD_IOCTL_SVM_LOCATION_UNDEFINED;
3604                                 get_preferred_loc = false;
3605                         } else {
3606                                 location = prange->preferred_loc;
3607                         }
3608                 }
3609                 if (get_prefetch_loc) {
3610                         if (prange->prefetch_loc ==
3611                                         KFD_IOCTL_SVM_LOCATION_UNDEFINED ||
3612                             (prefetch_loc != KFD_IOCTL_SVM_LOCATION_UNDEFINED &&
3613                              prefetch_loc != prange->prefetch_loc)) {
3614                                 prefetch_loc = KFD_IOCTL_SVM_LOCATION_UNDEFINED;
3615                                 get_prefetch_loc = false;
3616                         } else {
3617                                 prefetch_loc = prange->prefetch_loc;
3618                         }
3619                 }
3620                 if (get_accessible) {
3621                         bitmap_and(bitmap_access, bitmap_access,
3622                                    prange->bitmap_access, MAX_GPU_INSTANCE);
3623                         bitmap_and(bitmap_aip, bitmap_aip,
3624                                    prange->bitmap_aip, MAX_GPU_INSTANCE);
3625                 }
3626                 if (get_flags) {
3627                         flags_and &= prange->flags;
3628                         flags_or |= prange->flags;
3629                 }
3630
3631                 if (get_granularity && prange->granularity < granularity)
3632                         granularity = prange->granularity;
3633
3634                 node = next;
3635         }
3636 fill_values:
3637         mutex_unlock(&svms->lock);
3638
3639         for (i = 0; i < nattr; i++) {
3640                 switch (attrs[i].type) {
3641                 case KFD_IOCTL_SVM_ATTR_PREFERRED_LOC:
3642                         attrs[i].value = location;
3643                         break;
3644                 case KFD_IOCTL_SVM_ATTR_PREFETCH_LOC:
3645                         attrs[i].value = prefetch_loc;
3646                         break;
3647                 case KFD_IOCTL_SVM_ATTR_ACCESS:
3648                         gpuidx = kfd_process_gpuidx_from_gpuid(p,
3649                                                                attrs[i].value);
3650                         if (gpuidx < 0) {
3651                                 pr_debug("invalid gpuid %x\n", attrs[i].value);
3652                                 return -EINVAL;
3653                         }
3654                         if (test_bit(gpuidx, bitmap_access))
3655                                 attrs[i].type = KFD_IOCTL_SVM_ATTR_ACCESS;
3656                         else if (test_bit(gpuidx, bitmap_aip))
3657                                 attrs[i].type =
3658                                         KFD_IOCTL_SVM_ATTR_ACCESS_IN_PLACE;
3659                         else
3660                                 attrs[i].type = KFD_IOCTL_SVM_ATTR_NO_ACCESS;
3661                         break;
3662                 case KFD_IOCTL_SVM_ATTR_SET_FLAGS:
3663                         attrs[i].value = flags_and;
3664                         break;
3665                 case KFD_IOCTL_SVM_ATTR_CLR_FLAGS:
3666                         attrs[i].value = ~flags_or;
3667                         break;
3668                 case KFD_IOCTL_SVM_ATTR_GRANULARITY:
3669                         attrs[i].value = (uint32_t)granularity;
3670                         break;
3671                 }
3672         }
3673
3674         return 0;
3675 }
3676
3677 int kfd_criu_resume_svm(struct kfd_process *p)
3678 {
3679         struct kfd_ioctl_svm_attribute *set_attr_new, *set_attr = NULL;
3680         int nattr_common = 4, nattr_accessibility = 1;
3681         struct criu_svm_metadata *criu_svm_md = NULL;
3682         struct svm_range_list *svms = &p->svms;
3683         struct criu_svm_metadata *next = NULL;
3684         uint32_t set_flags = 0xffffffff;
3685         int i, j, num_attrs, ret = 0;
3686         uint64_t set_attr_size;
3687         struct mm_struct *mm;
3688
3689         if (list_empty(&svms->criu_svm_metadata_list)) {
3690                 pr_debug("No SVM data from CRIU restore stage 2\n");
3691                 return ret;
3692         }
3693
3694         mm = get_task_mm(p->lead_thread);
3695         if (!mm) {
3696                 pr_err("failed to get mm for the target process\n");
3697                 return -ESRCH;
3698         }
3699
3700         num_attrs = nattr_common + (nattr_accessibility * p->n_pdds);
3701
3702         i = j = 0;
3703         list_for_each_entry(criu_svm_md, &svms->criu_svm_metadata_list, list) {
3704                 pr_debug("criu_svm_md[%d]\n\tstart: 0x%llx size: 0x%llx (npages)\n",
3705                          i, criu_svm_md->data.start_addr, criu_svm_md->data.size);
3706
3707                 for (j = 0; j < num_attrs; j++) {
3708                         pr_debug("\ncriu_svm_md[%d]->attrs[%d].type : 0x%x\ncriu_svm_md[%d]->attrs[%d].value : 0x%x\n",
3709                                  i, j, criu_svm_md->data.attrs[j].type,
3710                                  i, j, criu_svm_md->data.attrs[j].value);
3711                         switch (criu_svm_md->data.attrs[j].type) {
3712                         /* During Checkpoint operation, the query for
3713                          * KFD_IOCTL_SVM_ATTR_PREFETCH_LOC attribute might
3714                          * return KFD_IOCTL_SVM_LOCATION_UNDEFINED if they were
3715                          * not used by the range which was checkpointed. Care
3716                          * must be taken to not restore with an invalid value
3717                          * otherwise the gpuidx value will be invalid and
3718                          * set_attr would eventually fail so just replace those
3719                          * with another dummy attribute such as
3720                          * KFD_IOCTL_SVM_ATTR_SET_FLAGS.
3721                          */
3722                         case KFD_IOCTL_SVM_ATTR_PREFETCH_LOC:
3723                                 if (criu_svm_md->data.attrs[j].value ==
3724                                     KFD_IOCTL_SVM_LOCATION_UNDEFINED) {
3725                                         criu_svm_md->data.attrs[j].type =
3726                                                 KFD_IOCTL_SVM_ATTR_SET_FLAGS;
3727                                         criu_svm_md->data.attrs[j].value = 0;
3728                                 }
3729                                 break;
3730                         case KFD_IOCTL_SVM_ATTR_SET_FLAGS:
3731                                 set_flags = criu_svm_md->data.attrs[j].value;
3732                                 break;
3733                         default:
3734                                 break;
3735                         }
3736                 }
3737
3738                 /* CLR_FLAGS is not available via get_attr during checkpoint but
3739                  * it needs to be inserted before restoring the ranges so
3740                  * allocate extra space for it before calling set_attr
3741                  */
3742                 set_attr_size = sizeof(struct kfd_ioctl_svm_attribute) *
3743                                                 (num_attrs + 1);
3744                 set_attr_new = krealloc(set_attr, set_attr_size,
3745                                             GFP_KERNEL);
3746                 if (!set_attr_new) {
3747                         ret = -ENOMEM;
3748                         goto exit;
3749                 }
3750                 set_attr = set_attr_new;
3751
3752                 memcpy(set_attr, criu_svm_md->data.attrs, num_attrs *
3753                                         sizeof(struct kfd_ioctl_svm_attribute));
3754                 set_attr[num_attrs].type = KFD_IOCTL_SVM_ATTR_CLR_FLAGS;
3755                 set_attr[num_attrs].value = ~set_flags;
3756
3757                 ret = svm_range_set_attr(p, mm, criu_svm_md->data.start_addr,
3758                                          criu_svm_md->data.size, num_attrs + 1,
3759                                          set_attr);
3760                 if (ret) {
3761                         pr_err("CRIU: failed to set range attributes\n");
3762                         goto exit;
3763                 }
3764
3765                 i++;
3766         }
3767 exit:
3768         kfree(set_attr);
3769         list_for_each_entry_safe(criu_svm_md, next, &svms->criu_svm_metadata_list, list) {
3770                 pr_debug("freeing criu_svm_md[]\n\tstart: 0x%llx\n",
3771                                                 criu_svm_md->data.start_addr);
3772                 kfree(criu_svm_md);
3773         }
3774
3775         mmput(mm);
3776         return ret;
3777
3778 }
3779
3780 int kfd_criu_restore_svm(struct kfd_process *p,
3781                          uint8_t __user *user_priv_ptr,
3782                          uint64_t *priv_data_offset,
3783                          uint64_t max_priv_data_size)
3784 {
3785         uint64_t svm_priv_data_size, svm_object_md_size, svm_attrs_size;
3786         int nattr_common = 4, nattr_accessibility = 1;
3787         struct criu_svm_metadata *criu_svm_md = NULL;
3788         struct svm_range_list *svms = &p->svms;
3789         uint32_t num_devices;
3790         int ret = 0;
3791
3792         num_devices = p->n_pdds;
3793         /* Handle one SVM range object at a time, also the number of gpus are
3794          * assumed to be same on the restore node, checking must be done while
3795          * evaluating the topology earlier
3796          */
3797
3798         svm_attrs_size = sizeof(struct kfd_ioctl_svm_attribute) *
3799                 (nattr_common + nattr_accessibility * num_devices);
3800         svm_object_md_size = sizeof(struct criu_svm_metadata) + svm_attrs_size;
3801
3802         svm_priv_data_size = sizeof(struct kfd_criu_svm_range_priv_data) +
3803                                                                 svm_attrs_size;
3804
3805         criu_svm_md = kzalloc(svm_object_md_size, GFP_KERNEL);
3806         if (!criu_svm_md) {
3807                 pr_err("failed to allocate memory to store svm metadata\n");
3808                 return -ENOMEM;
3809         }
3810         if (*priv_data_offset + svm_priv_data_size > max_priv_data_size) {
3811                 ret = -EINVAL;
3812                 goto exit;
3813         }
3814
3815         ret = copy_from_user(&criu_svm_md->data, user_priv_ptr + *priv_data_offset,
3816                              svm_priv_data_size);
3817         if (ret) {
3818                 ret = -EFAULT;
3819                 goto exit;
3820         }
3821         *priv_data_offset += svm_priv_data_size;
3822
3823         list_add_tail(&criu_svm_md->list, &svms->criu_svm_metadata_list);
3824
3825         return 0;
3826
3827
3828 exit:
3829         kfree(criu_svm_md);
3830         return ret;
3831 }
3832
3833 int svm_range_get_info(struct kfd_process *p, uint32_t *num_svm_ranges,
3834                        uint64_t *svm_priv_data_size)
3835 {
3836         uint64_t total_size, accessibility_size, common_attr_size;
3837         int nattr_common = 4, nattr_accessibility = 1;
3838         int num_devices = p->n_pdds;
3839         struct svm_range_list *svms;
3840         struct svm_range *prange;
3841         uint32_t count = 0;
3842
3843         *svm_priv_data_size = 0;
3844
3845         svms = &p->svms;
3846         if (!svms)
3847                 return -EINVAL;
3848
3849         mutex_lock(&svms->lock);
3850         list_for_each_entry(prange, &svms->list, list) {
3851                 pr_debug("prange: 0x%p start: 0x%lx\t npages: 0x%llx\t end: 0x%llx\n",
3852                          prange, prange->start, prange->npages,
3853                          prange->start + prange->npages - 1);
3854                 count++;
3855         }
3856         mutex_unlock(&svms->lock);
3857
3858         *num_svm_ranges = count;
3859         /* Only the accessbility attributes need to be queried for all the gpus
3860          * individually, remaining ones are spanned across the entire process
3861          * regardless of the various gpu nodes. Of the remaining attributes,
3862          * KFD_IOCTL_SVM_ATTR_CLR_FLAGS need not be saved.
3863          *
3864          * KFD_IOCTL_SVM_ATTR_PREFERRED_LOC
3865          * KFD_IOCTL_SVM_ATTR_PREFETCH_LOC
3866          * KFD_IOCTL_SVM_ATTR_SET_FLAGS
3867          * KFD_IOCTL_SVM_ATTR_GRANULARITY
3868          *
3869          * ** ACCESSBILITY ATTRIBUTES **
3870          * (Considered as one, type is altered during query, value is gpuid)
3871          * KFD_IOCTL_SVM_ATTR_ACCESS
3872          * KFD_IOCTL_SVM_ATTR_ACCESS_IN_PLACE
3873          * KFD_IOCTL_SVM_ATTR_NO_ACCESS
3874          */
3875         if (*num_svm_ranges > 0) {
3876                 common_attr_size = sizeof(struct kfd_ioctl_svm_attribute) *
3877                         nattr_common;
3878                 accessibility_size = sizeof(struct kfd_ioctl_svm_attribute) *
3879                         nattr_accessibility * num_devices;
3880
3881                 total_size = sizeof(struct kfd_criu_svm_range_priv_data) +
3882                         common_attr_size + accessibility_size;
3883
3884                 *svm_priv_data_size = *num_svm_ranges * total_size;
3885         }
3886
3887         pr_debug("num_svm_ranges %u total_priv_size %llu\n", *num_svm_ranges,
3888                  *svm_priv_data_size);
3889         return 0;
3890 }
3891
3892 int kfd_criu_checkpoint_svm(struct kfd_process *p,
3893                             uint8_t __user *user_priv_data,
3894                             uint64_t *priv_data_offset)
3895 {
3896         struct kfd_criu_svm_range_priv_data *svm_priv = NULL;
3897         struct kfd_ioctl_svm_attribute *query_attr = NULL;
3898         uint64_t svm_priv_data_size, query_attr_size = 0;
3899         int index, nattr_common = 4, ret = 0;
3900         struct svm_range_list *svms;
3901         int num_devices = p->n_pdds;
3902         struct svm_range *prange;
3903         struct mm_struct *mm;
3904
3905         svms = &p->svms;
3906         if (!svms)
3907                 return -EINVAL;
3908
3909         mm = get_task_mm(p->lead_thread);
3910         if (!mm) {
3911                 pr_err("failed to get mm for the target process\n");
3912                 return -ESRCH;
3913         }
3914
3915         query_attr_size = sizeof(struct kfd_ioctl_svm_attribute) *
3916                                 (nattr_common + num_devices);
3917
3918         query_attr = kzalloc(query_attr_size, GFP_KERNEL);
3919         if (!query_attr) {
3920                 ret = -ENOMEM;
3921                 goto exit;
3922         }
3923
3924         query_attr[0].type = KFD_IOCTL_SVM_ATTR_PREFERRED_LOC;
3925         query_attr[1].type = KFD_IOCTL_SVM_ATTR_PREFETCH_LOC;
3926         query_attr[2].type = KFD_IOCTL_SVM_ATTR_SET_FLAGS;
3927         query_attr[3].type = KFD_IOCTL_SVM_ATTR_GRANULARITY;
3928
3929         for (index = 0; index < num_devices; index++) {
3930                 struct kfd_process_device *pdd = p->pdds[index];
3931
3932                 query_attr[index + nattr_common].type =
3933                         KFD_IOCTL_SVM_ATTR_ACCESS;
3934                 query_attr[index + nattr_common].value = pdd->user_gpu_id;
3935         }
3936
3937         svm_priv_data_size = sizeof(*svm_priv) + query_attr_size;
3938
3939         svm_priv = kzalloc(svm_priv_data_size, GFP_KERNEL);
3940         if (!svm_priv) {
3941                 ret = -ENOMEM;
3942                 goto exit_query;
3943         }
3944
3945         index = 0;
3946         list_for_each_entry(prange, &svms->list, list) {
3947
3948                 svm_priv->object_type = KFD_CRIU_OBJECT_TYPE_SVM_RANGE;
3949                 svm_priv->start_addr = prange->start;
3950                 svm_priv->size = prange->npages;
3951                 memcpy(&svm_priv->attrs, query_attr, query_attr_size);
3952                 pr_debug("CRIU: prange: 0x%p start: 0x%lx\t npages: 0x%llx end: 0x%llx\t size: 0x%llx\n",
3953                          prange, prange->start, prange->npages,
3954                          prange->start + prange->npages - 1,
3955                          prange->npages * PAGE_SIZE);
3956
3957                 ret = svm_range_get_attr(p, mm, svm_priv->start_addr,
3958                                          svm_priv->size,
3959                                          (nattr_common + num_devices),
3960                                          svm_priv->attrs);
3961                 if (ret) {
3962                         pr_err("CRIU: failed to obtain range attributes\n");
3963                         goto exit_priv;
3964                 }
3965
3966                 if (copy_to_user(user_priv_data + *priv_data_offset, svm_priv,
3967                                  svm_priv_data_size)) {
3968                         pr_err("Failed to copy svm priv to user\n");
3969                         ret = -EFAULT;
3970                         goto exit_priv;
3971                 }
3972
3973                 *priv_data_offset += svm_priv_data_size;
3974
3975         }
3976
3977
3978 exit_priv:
3979         kfree(svm_priv);
3980 exit_query:
3981         kfree(query_attr);
3982 exit:
3983         mmput(mm);
3984         return ret;
3985 }
3986
3987 int
3988 svm_ioctl(struct kfd_process *p, enum kfd_ioctl_svm_op op, uint64_t start,
3989           uint64_t size, uint32_t nattrs, struct kfd_ioctl_svm_attribute *attrs)
3990 {
3991         struct mm_struct *mm = current->mm;
3992         int r;
3993
3994         start >>= PAGE_SHIFT;
3995         size >>= PAGE_SHIFT;
3996
3997         switch (op) {
3998         case KFD_IOCTL_SVM_OP_SET_ATTR:
3999                 r = svm_range_set_attr(p, mm, start, size, nattrs, attrs);
4000                 break;
4001         case KFD_IOCTL_SVM_OP_GET_ATTR:
4002                 r = svm_range_get_attr(p, mm, start, size, nattrs, attrs);
4003                 break;
4004         default:
4005                 r = EINVAL;
4006                 break;
4007         }
4008
4009         return r;
4010 }