Merge tag 'nfsd-6.0' of git://git.kernel.org/pub/scm/linux/kernel/git/cel/linux
[platform/kernel/linux-starfive.git] / drivers / gpu / drm / i915 / gem / i915_gem_object.c
1 /*
2  * Copyright © 2017 Intel Corporation
3  *
4  * Permission is hereby granted, free of charge, to any person obtaining a
5  * copy of this software and associated documentation files (the "Software"),
6  * to deal in the Software without restriction, including without limitation
7  * the rights to use, copy, modify, merge, publish, distribute, sublicense,
8  * and/or sell copies of the Software, and to permit persons to whom the
9  * Software is furnished to do so, subject to the following conditions:
10  *
11  * The above copyright notice and this permission notice (including the next
12  * paragraph) shall be included in all copies or substantial portions of the
13  * Software.
14  *
15  * THE SOFTWARE IS PROVIDED "AS IS", WITHOUT WARRANTY OF ANY KIND, EXPRESS OR
16  * IMPLIED, INCLUDING BUT NOT LIMITED TO THE WARRANTIES OF MERCHANTABILITY,
17  * FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE AND NONINFRINGEMENT.  IN NO EVENT SHALL
18  * THE AUTHORS OR COPYRIGHT HOLDERS BE LIABLE FOR ANY CLAIM, DAMAGES OR OTHER
19  * LIABILITY, WHETHER IN AN ACTION OF CONTRACT, TORT OR OTHERWISE, ARISING
20  * FROM, OUT OF OR IN CONNECTION WITH THE SOFTWARE OR THE USE OR OTHER DEALINGS
21  * IN THE SOFTWARE.
22  *
23  */
24
25 #include <linux/highmem.h>
26 #include <linux/sched/mm.h>
27
28 #include <drm/drm_cache.h>
29
30 #include "display/intel_frontbuffer.h"
31 #include "pxp/intel_pxp.h"
32
33 #include "i915_drv.h"
34 #include "i915_file_private.h"
35 #include "i915_gem_clflush.h"
36 #include "i915_gem_context.h"
37 #include "i915_gem_dmabuf.h"
38 #include "i915_gem_mman.h"
39 #include "i915_gem_object.h"
40 #include "i915_gem_ttm.h"
41 #include "i915_memcpy.h"
42 #include "i915_trace.h"
43
44 static struct kmem_cache *slab_objects;
45
46 static const struct drm_gem_object_funcs i915_gem_object_funcs;
47
48 struct drm_i915_gem_object *i915_gem_object_alloc(void)
49 {
50         struct drm_i915_gem_object *obj;
51
52         obj = kmem_cache_zalloc(slab_objects, GFP_KERNEL);
53         if (!obj)
54                 return NULL;
55         obj->base.funcs = &i915_gem_object_funcs;
56
57         return obj;
58 }
59
60 void i915_gem_object_free(struct drm_i915_gem_object *obj)
61 {
62         return kmem_cache_free(slab_objects, obj);
63 }
64
65 void i915_gem_object_init(struct drm_i915_gem_object *obj,
66                           const struct drm_i915_gem_object_ops *ops,
67                           struct lock_class_key *key, unsigned flags)
68 {
69         /*
70          * A gem object is embedded both in a struct ttm_buffer_object :/ and
71          * in a drm_i915_gem_object. Make sure they are aliased.
72          */
73         BUILD_BUG_ON(offsetof(typeof(*obj), base) !=
74                      offsetof(typeof(*obj), __do_not_access.base));
75
76         spin_lock_init(&obj->vma.lock);
77         INIT_LIST_HEAD(&obj->vma.list);
78
79         INIT_LIST_HEAD(&obj->mm.link);
80
81         INIT_LIST_HEAD(&obj->lut_list);
82         spin_lock_init(&obj->lut_lock);
83
84         spin_lock_init(&obj->mmo.lock);
85         obj->mmo.offsets = RB_ROOT;
86
87         init_rcu_head(&obj->rcu);
88
89         obj->ops = ops;
90         GEM_BUG_ON(flags & ~I915_BO_ALLOC_FLAGS);
91         obj->flags = flags;
92
93         obj->mm.madv = I915_MADV_WILLNEED;
94         INIT_RADIX_TREE(&obj->mm.get_page.radix, GFP_KERNEL | __GFP_NOWARN);
95         mutex_init(&obj->mm.get_page.lock);
96         INIT_RADIX_TREE(&obj->mm.get_dma_page.radix, GFP_KERNEL | __GFP_NOWARN);
97         mutex_init(&obj->mm.get_dma_page.lock);
98 }
99
100 /**
101  * __i915_gem_object_fini - Clean up a GEM object initialization
102  * @obj: The gem object to cleanup
103  *
104  * This function cleans up gem object fields that are set up by
105  * drm_gem_private_object_init() and i915_gem_object_init().
106  * It's primarily intended as a helper for backends that need to
107  * clean up the gem object in separate steps.
108  */
109 void __i915_gem_object_fini(struct drm_i915_gem_object *obj)
110 {
111         mutex_destroy(&obj->mm.get_page.lock);
112         mutex_destroy(&obj->mm.get_dma_page.lock);
113         dma_resv_fini(&obj->base._resv);
114 }
115
116 /**
117  * i915_gem_object_set_cache_coherency - Mark up the object's coherency levels
118  * for a given cache_level
119  * @obj: #drm_i915_gem_object
120  * @cache_level: cache level
121  */
122 void i915_gem_object_set_cache_coherency(struct drm_i915_gem_object *obj,
123                                          unsigned int cache_level)
124 {
125         struct drm_i915_private *i915 = to_i915(obj->base.dev);
126
127         obj->cache_level = cache_level;
128
129         if (cache_level != I915_CACHE_NONE)
130                 obj->cache_coherent = (I915_BO_CACHE_COHERENT_FOR_READ |
131                                        I915_BO_CACHE_COHERENT_FOR_WRITE);
132         else if (HAS_LLC(i915))
133                 obj->cache_coherent = I915_BO_CACHE_COHERENT_FOR_READ;
134         else
135                 obj->cache_coherent = 0;
136
137         obj->cache_dirty =
138                 !(obj->cache_coherent & I915_BO_CACHE_COHERENT_FOR_WRITE) &&
139                 !IS_DGFX(i915);
140 }
141
142 bool i915_gem_object_can_bypass_llc(struct drm_i915_gem_object *obj)
143 {
144         struct drm_i915_private *i915 = to_i915(obj->base.dev);
145
146         /*
147          * This is purely from a security perspective, so we simply don't care
148          * about non-userspace objects being able to bypass the LLC.
149          */
150         if (!(obj->flags & I915_BO_ALLOC_USER))
151                 return false;
152
153         /*
154          * EHL and JSL add the 'Bypass LLC' MOCS entry, which should make it
155          * possible for userspace to bypass the GTT caching bits set by the
156          * kernel, as per the given object cache_level. This is troublesome
157          * since the heavy flush we apply when first gathering the pages is
158          * skipped if the kernel thinks the object is coherent with the GPU. As
159          * a result it might be possible to bypass the cache and read the
160          * contents of the page directly, which could be stale data. If it's
161          * just a case of userspace shooting themselves in the foot then so be
162          * it, but since i915 takes the stance of always zeroing memory before
163          * handing it to userspace, we need to prevent this.
164          */
165         return IS_JSL_EHL(i915);
166 }
167
168 static void i915_gem_close_object(struct drm_gem_object *gem, struct drm_file *file)
169 {
170         struct drm_i915_gem_object *obj = to_intel_bo(gem);
171         struct drm_i915_file_private *fpriv = file->driver_priv;
172         struct i915_lut_handle bookmark = {};
173         struct i915_mmap_offset *mmo, *mn;
174         struct i915_lut_handle *lut, *ln;
175         LIST_HEAD(close);
176
177         spin_lock(&obj->lut_lock);
178         list_for_each_entry_safe(lut, ln, &obj->lut_list, obj_link) {
179                 struct i915_gem_context *ctx = lut->ctx;
180
181                 if (ctx && ctx->file_priv == fpriv) {
182                         i915_gem_context_get(ctx);
183                         list_move(&lut->obj_link, &close);
184                 }
185
186                 /* Break long locks, and carefully continue on from this spot */
187                 if (&ln->obj_link != &obj->lut_list) {
188                         list_add_tail(&bookmark.obj_link, &ln->obj_link);
189                         if (cond_resched_lock(&obj->lut_lock))
190                                 list_safe_reset_next(&bookmark, ln, obj_link);
191                         __list_del_entry(&bookmark.obj_link);
192                 }
193         }
194         spin_unlock(&obj->lut_lock);
195
196         spin_lock(&obj->mmo.lock);
197         rbtree_postorder_for_each_entry_safe(mmo, mn, &obj->mmo.offsets, offset)
198                 drm_vma_node_revoke(&mmo->vma_node, file);
199         spin_unlock(&obj->mmo.lock);
200
201         list_for_each_entry_safe(lut, ln, &close, obj_link) {
202                 struct i915_gem_context *ctx = lut->ctx;
203                 struct i915_vma *vma;
204
205                 /*
206                  * We allow the process to have multiple handles to the same
207                  * vma, in the same fd namespace, by virtue of flink/open.
208                  */
209
210                 mutex_lock(&ctx->lut_mutex);
211                 vma = radix_tree_delete(&ctx->handles_vma, lut->handle);
212                 if (vma) {
213                         GEM_BUG_ON(vma->obj != obj);
214                         GEM_BUG_ON(!atomic_read(&vma->open_count));
215                         i915_vma_close(vma);
216                 }
217                 mutex_unlock(&ctx->lut_mutex);
218
219                 i915_gem_context_put(lut->ctx);
220                 i915_lut_handle_free(lut);
221                 i915_gem_object_put(obj);
222         }
223 }
224
225 void __i915_gem_free_object_rcu(struct rcu_head *head)
226 {
227         struct drm_i915_gem_object *obj =
228                 container_of(head, typeof(*obj), rcu);
229         struct drm_i915_private *i915 = to_i915(obj->base.dev);
230
231         i915_gem_object_free(obj);
232
233         GEM_BUG_ON(!atomic_read(&i915->mm.free_count));
234         atomic_dec(&i915->mm.free_count);
235 }
236
237 static void __i915_gem_object_free_mmaps(struct drm_i915_gem_object *obj)
238 {
239         /* Skip serialisation and waking the device if known to be not used. */
240
241         if (obj->userfault_count)
242                 i915_gem_object_release_mmap_gtt(obj);
243
244         if (!RB_EMPTY_ROOT(&obj->mmo.offsets)) {
245                 struct i915_mmap_offset *mmo, *mn;
246
247                 i915_gem_object_release_mmap_offset(obj);
248
249                 rbtree_postorder_for_each_entry_safe(mmo, mn,
250                                                      &obj->mmo.offsets,
251                                                      offset) {
252                         drm_vma_offset_remove(obj->base.dev->vma_offset_manager,
253                                               &mmo->vma_node);
254                         kfree(mmo);
255                 }
256                 obj->mmo.offsets = RB_ROOT;
257         }
258 }
259
260 /**
261  * __i915_gem_object_pages_fini - Clean up pages use of a gem object
262  * @obj: The gem object to clean up
263  *
264  * This function cleans up usage of the object mm.pages member. It
265  * is intended for backends that need to clean up a gem object in
266  * separate steps and needs to be called when the object is idle before
267  * the object's backing memory is freed.
268  */
269 void __i915_gem_object_pages_fini(struct drm_i915_gem_object *obj)
270 {
271         assert_object_held(obj);
272
273         if (!list_empty(&obj->vma.list)) {
274                 struct i915_vma *vma;
275
276                 spin_lock(&obj->vma.lock);
277                 while ((vma = list_first_entry_or_null(&obj->vma.list,
278                                                        struct i915_vma,
279                                                        obj_link))) {
280                         GEM_BUG_ON(vma->obj != obj);
281                         spin_unlock(&obj->vma.lock);
282
283                         i915_vma_destroy(vma);
284
285                         spin_lock(&obj->vma.lock);
286                 }
287                 spin_unlock(&obj->vma.lock);
288         }
289
290         __i915_gem_object_free_mmaps(obj);
291
292         atomic_set(&obj->mm.pages_pin_count, 0);
293         __i915_gem_object_put_pages(obj);
294         GEM_BUG_ON(i915_gem_object_has_pages(obj));
295 }
296
297 void __i915_gem_free_object(struct drm_i915_gem_object *obj)
298 {
299         trace_i915_gem_object_destroy(obj);
300
301         GEM_BUG_ON(!list_empty(&obj->lut_list));
302
303         bitmap_free(obj->bit_17);
304
305         if (obj->base.import_attach)
306                 drm_prime_gem_destroy(&obj->base, NULL);
307
308         drm_gem_free_mmap_offset(&obj->base);
309
310         if (obj->ops->release)
311                 obj->ops->release(obj);
312
313         if (obj->mm.n_placements > 1)
314                 kfree(obj->mm.placements);
315
316         if (obj->shares_resv_from)
317                 i915_vm_resv_put(obj->shares_resv_from);
318
319         __i915_gem_object_fini(obj);
320 }
321
322 static void __i915_gem_free_objects(struct drm_i915_private *i915,
323                                     struct llist_node *freed)
324 {
325         struct drm_i915_gem_object *obj, *on;
326
327         llist_for_each_entry_safe(obj, on, freed, freed) {
328                 might_sleep();
329                 if (obj->ops->delayed_free) {
330                         obj->ops->delayed_free(obj);
331                         continue;
332                 }
333
334                 if (!i915_gem_object_trylock(obj, NULL)) {
335                         /* busy, toss it back to the pile */
336                         if (llist_add(&obj->freed, &i915->mm.free_list))
337                                 queue_delayed_work(i915->wq, &i915->mm.free_work, msecs_to_jiffies(10));
338                         continue;
339                 }
340
341                 __i915_gem_object_pages_fini(obj);
342                 i915_gem_object_unlock(obj);
343                 __i915_gem_free_object(obj);
344
345                 /* But keep the pointer alive for RCU-protected lookups */
346                 call_rcu(&obj->rcu, __i915_gem_free_object_rcu);
347                 cond_resched();
348         }
349 }
350
351 void i915_gem_flush_free_objects(struct drm_i915_private *i915)
352 {
353         struct llist_node *freed = llist_del_all(&i915->mm.free_list);
354
355         if (unlikely(freed))
356                 __i915_gem_free_objects(i915, freed);
357 }
358
359 static void __i915_gem_free_work(struct work_struct *work)
360 {
361         struct drm_i915_private *i915 =
362                 container_of(work, struct drm_i915_private, mm.free_work.work);
363
364         i915_gem_flush_free_objects(i915);
365 }
366
367 static void i915_gem_free_object(struct drm_gem_object *gem_obj)
368 {
369         struct drm_i915_gem_object *obj = to_intel_bo(gem_obj);
370         struct drm_i915_private *i915 = to_i915(obj->base.dev);
371
372         GEM_BUG_ON(i915_gem_object_is_framebuffer(obj));
373
374         /*
375          * Before we free the object, make sure any pure RCU-only
376          * read-side critical sections are complete, e.g.
377          * i915_gem_busy_ioctl(). For the corresponding synchronized
378          * lookup see i915_gem_object_lookup_rcu().
379          */
380         atomic_inc(&i915->mm.free_count);
381
382         /*
383          * Since we require blocking on struct_mutex to unbind the freed
384          * object from the GPU before releasing resources back to the
385          * system, we can not do that directly from the RCU callback (which may
386          * be a softirq context), but must instead then defer that work onto a
387          * kthread. We use the RCU callback rather than move the freed object
388          * directly onto the work queue so that we can mix between using the
389          * worker and performing frees directly from subsequent allocations for
390          * crude but effective memory throttling.
391          */
392
393         if (llist_add(&obj->freed, &i915->mm.free_list))
394                 queue_delayed_work(i915->wq, &i915->mm.free_work, 0);
395 }
396
397 void __i915_gem_object_flush_frontbuffer(struct drm_i915_gem_object *obj,
398                                          enum fb_op_origin origin)
399 {
400         struct intel_frontbuffer *front;
401
402         front = __intel_frontbuffer_get(obj);
403         if (front) {
404                 intel_frontbuffer_flush(front, origin);
405                 intel_frontbuffer_put(front);
406         }
407 }
408
409 void __i915_gem_object_invalidate_frontbuffer(struct drm_i915_gem_object *obj,
410                                               enum fb_op_origin origin)
411 {
412         struct intel_frontbuffer *front;
413
414         front = __intel_frontbuffer_get(obj);
415         if (front) {
416                 intel_frontbuffer_invalidate(front, origin);
417                 intel_frontbuffer_put(front);
418         }
419 }
420
421 static void
422 i915_gem_object_read_from_page_kmap(struct drm_i915_gem_object *obj, u64 offset, void *dst, int size)
423 {
424         void *src_map;
425         void *src_ptr;
426
427         src_map = kmap_atomic(i915_gem_object_get_page(obj, offset >> PAGE_SHIFT));
428
429         src_ptr = src_map + offset_in_page(offset);
430         if (!(obj->cache_coherent & I915_BO_CACHE_COHERENT_FOR_READ))
431                 drm_clflush_virt_range(src_ptr, size);
432         memcpy(dst, src_ptr, size);
433
434         kunmap_atomic(src_map);
435 }
436
437 static void
438 i915_gem_object_read_from_page_iomap(struct drm_i915_gem_object *obj, u64 offset, void *dst, int size)
439 {
440         void __iomem *src_map;
441         void __iomem *src_ptr;
442         dma_addr_t dma = i915_gem_object_get_dma_address(obj, offset >> PAGE_SHIFT);
443
444         src_map = io_mapping_map_wc(&obj->mm.region->iomap,
445                                     dma - obj->mm.region->region.start,
446                                     PAGE_SIZE);
447
448         src_ptr = src_map + offset_in_page(offset);
449         if (!i915_memcpy_from_wc(dst, (void __force *)src_ptr, size))
450                 memcpy_fromio(dst, src_ptr, size);
451
452         io_mapping_unmap(src_map);
453 }
454
455 /**
456  * i915_gem_object_read_from_page - read data from the page of a GEM object
457  * @obj: GEM object to read from
458  * @offset: offset within the object
459  * @dst: buffer to store the read data
460  * @size: size to read
461  *
462  * Reads data from @obj at the specified offset. The requested region to read
463  * from can't cross a page boundary. The caller must ensure that @obj pages
464  * are pinned and that @obj is synced wrt. any related writes.
465  *
466  * Return: %0 on success or -ENODEV if the type of @obj's backing store is
467  * unsupported.
468  */
469 int i915_gem_object_read_from_page(struct drm_i915_gem_object *obj, u64 offset, void *dst, int size)
470 {
471         GEM_BUG_ON(offset >= obj->base.size);
472         GEM_BUG_ON(offset_in_page(offset) > PAGE_SIZE - size);
473         GEM_BUG_ON(!i915_gem_object_has_pinned_pages(obj));
474
475         if (i915_gem_object_has_struct_page(obj))
476                 i915_gem_object_read_from_page_kmap(obj, offset, dst, size);
477         else if (i915_gem_object_has_iomem(obj))
478                 i915_gem_object_read_from_page_iomap(obj, offset, dst, size);
479         else
480                 return -ENODEV;
481
482         return 0;
483 }
484
485 /**
486  * i915_gem_object_evictable - Whether object is likely evictable after unbind.
487  * @obj: The object to check
488  *
489  * This function checks whether the object is likely unvictable after unbind.
490  * If the object is not locked when checking, the result is only advisory.
491  * If the object is locked when checking, and the function returns true,
492  * then an eviction should indeed be possible. But since unlocked vma
493  * unpinning and unbinding is currently possible, the object can actually
494  * become evictable even if this function returns false.
495  *
496  * Return: true if the object may be evictable. False otherwise.
497  */
498 bool i915_gem_object_evictable(struct drm_i915_gem_object *obj)
499 {
500         struct i915_vma *vma;
501         int pin_count = atomic_read(&obj->mm.pages_pin_count);
502
503         if (!pin_count)
504                 return true;
505
506         spin_lock(&obj->vma.lock);
507         list_for_each_entry(vma, &obj->vma.list, obj_link) {
508                 if (i915_vma_is_pinned(vma)) {
509                         spin_unlock(&obj->vma.lock);
510                         return false;
511                 }
512                 if (atomic_read(&vma->pages_count))
513                         pin_count--;
514         }
515         spin_unlock(&obj->vma.lock);
516         GEM_WARN_ON(pin_count < 0);
517
518         return pin_count == 0;
519 }
520
521 /**
522  * i915_gem_object_migratable - Whether the object is migratable out of the
523  * current region.
524  * @obj: Pointer to the object.
525  *
526  * Return: Whether the object is allowed to be resident in other
527  * regions than the current while pages are present.
528  */
529 bool i915_gem_object_migratable(struct drm_i915_gem_object *obj)
530 {
531         struct intel_memory_region *mr = READ_ONCE(obj->mm.region);
532
533         if (!mr)
534                 return false;
535
536         return obj->mm.n_placements > 1;
537 }
538
539 /**
540  * i915_gem_object_has_struct_page - Whether the object is page-backed
541  * @obj: The object to query.
542  *
543  * This function should only be called while the object is locked or pinned,
544  * otherwise the page backing may change under the caller.
545  *
546  * Return: True if page-backed, false otherwise.
547  */
548 bool i915_gem_object_has_struct_page(const struct drm_i915_gem_object *obj)
549 {
550 #ifdef CONFIG_LOCKDEP
551         if (IS_DGFX(to_i915(obj->base.dev)) &&
552             i915_gem_object_evictable((void __force *)obj))
553                 assert_object_held_shared(obj);
554 #endif
555         return obj->mem_flags & I915_BO_FLAG_STRUCT_PAGE;
556 }
557
558 /**
559  * i915_gem_object_has_iomem - Whether the object is iomem-backed
560  * @obj: The object to query.
561  *
562  * This function should only be called while the object is locked or pinned,
563  * otherwise the iomem backing may change under the caller.
564  *
565  * Return: True if iomem-backed, false otherwise.
566  */
567 bool i915_gem_object_has_iomem(const struct drm_i915_gem_object *obj)
568 {
569 #ifdef CONFIG_LOCKDEP
570         if (IS_DGFX(to_i915(obj->base.dev)) &&
571             i915_gem_object_evictable((void __force *)obj))
572                 assert_object_held_shared(obj);
573 #endif
574         return obj->mem_flags & I915_BO_FLAG_IOMEM;
575 }
576
577 /**
578  * i915_gem_object_can_migrate - Whether an object likely can be migrated
579  *
580  * @obj: The object to migrate
581  * @id: The region intended to migrate to
582  *
583  * Check whether the object backend supports migration to the
584  * given region. Note that pinning may affect the ability to migrate as
585  * returned by this function.
586  *
587  * This function is primarily intended as a helper for checking the
588  * possibility to migrate objects and might be slightly less permissive
589  * than i915_gem_object_migrate() when it comes to objects with the
590  * I915_BO_ALLOC_USER flag set.
591  *
592  * Return: true if migration is possible, false otherwise.
593  */
594 bool i915_gem_object_can_migrate(struct drm_i915_gem_object *obj,
595                                  enum intel_region_id id)
596 {
597         struct drm_i915_private *i915 = to_i915(obj->base.dev);
598         unsigned int num_allowed = obj->mm.n_placements;
599         struct intel_memory_region *mr;
600         unsigned int i;
601
602         GEM_BUG_ON(id >= INTEL_REGION_UNKNOWN);
603         GEM_BUG_ON(obj->mm.madv != I915_MADV_WILLNEED);
604
605         mr = i915->mm.regions[id];
606         if (!mr)
607                 return false;
608
609         if (!IS_ALIGNED(obj->base.size, mr->min_page_size))
610                 return false;
611
612         if (obj->mm.region == mr)
613                 return true;
614
615         if (!i915_gem_object_evictable(obj))
616                 return false;
617
618         if (!obj->ops->migrate)
619                 return false;
620
621         if (!(obj->flags & I915_BO_ALLOC_USER))
622                 return true;
623
624         if (num_allowed == 0)
625                 return false;
626
627         for (i = 0; i < num_allowed; ++i) {
628                 if (mr == obj->mm.placements[i])
629                         return true;
630         }
631
632         return false;
633 }
634
635 /**
636  * i915_gem_object_migrate - Migrate an object to the desired region id
637  * @obj: The object to migrate.
638  * @ww: An optional struct i915_gem_ww_ctx. If NULL, the backend may
639  * not be successful in evicting other objects to make room for this object.
640  * @id: The region id to migrate to.
641  *
642  * Attempt to migrate the object to the desired memory region. The
643  * object backend must support migration and the object may not be
644  * pinned, (explicitly pinned pages or pinned vmas). The object must
645  * be locked.
646  * On successful completion, the object will have pages pointing to
647  * memory in the new region, but an async migration task may not have
648  * completed yet, and to accomplish that, i915_gem_object_wait_migration()
649  * must be called.
650  *
651  * Note: the @ww parameter is not used yet, but included to make sure
652  * callers put some effort into obtaining a valid ww ctx if one is
653  * available.
654  *
655  * Return: 0 on success. Negative error code on failure. In particular may
656  * return -ENXIO on lack of region space, -EDEADLK for deadlock avoidance
657  * if @ww is set, -EINTR or -ERESTARTSYS if signal pending, and
658  * -EBUSY if the object is pinned.
659  */
660 int i915_gem_object_migrate(struct drm_i915_gem_object *obj,
661                             struct i915_gem_ww_ctx *ww,
662                             enum intel_region_id id)
663 {
664         struct drm_i915_private *i915 = to_i915(obj->base.dev);
665         struct intel_memory_region *mr;
666
667         GEM_BUG_ON(id >= INTEL_REGION_UNKNOWN);
668         GEM_BUG_ON(obj->mm.madv != I915_MADV_WILLNEED);
669         assert_object_held(obj);
670
671         mr = i915->mm.regions[id];
672         GEM_BUG_ON(!mr);
673
674         if (!i915_gem_object_can_migrate(obj, id))
675                 return -EINVAL;
676
677         if (!obj->ops->migrate) {
678                 if (GEM_WARN_ON(obj->mm.region != mr))
679                         return -EINVAL;
680                 return 0;
681         }
682
683         return obj->ops->migrate(obj, mr);
684 }
685
686 /**
687  * i915_gem_object_placement_possible - Check whether the object can be
688  * placed at certain memory type
689  * @obj: Pointer to the object
690  * @type: The memory type to check
691  *
692  * Return: True if the object can be placed in @type. False otherwise.
693  */
694 bool i915_gem_object_placement_possible(struct drm_i915_gem_object *obj,
695                                         enum intel_memory_type type)
696 {
697         unsigned int i;
698
699         if (!obj->mm.n_placements) {
700                 switch (type) {
701                 case INTEL_MEMORY_LOCAL:
702                         return i915_gem_object_has_iomem(obj);
703                 case INTEL_MEMORY_SYSTEM:
704                         return i915_gem_object_has_pages(obj);
705                 default:
706                         /* Ignore stolen for now */
707                         GEM_BUG_ON(1);
708                         return false;
709                 }
710         }
711
712         for (i = 0; i < obj->mm.n_placements; i++) {
713                 if (obj->mm.placements[i]->type == type)
714                         return true;
715         }
716
717         return false;
718 }
719
720 /**
721  * i915_gem_object_needs_ccs_pages - Check whether the object requires extra
722  * pages when placed in system-memory, in order to save and later restore the
723  * flat-CCS aux state when the object is moved between local-memory and
724  * system-memory
725  * @obj: Pointer to the object
726  *
727  * Return: True if the object needs extra ccs pages. False otherwise.
728  */
729 bool i915_gem_object_needs_ccs_pages(struct drm_i915_gem_object *obj)
730 {
731         bool lmem_placement = false;
732         int i;
733
734         for (i = 0; i < obj->mm.n_placements; i++) {
735                 /* Compression is not allowed for the objects with smem placement */
736                 if (obj->mm.placements[i]->type == INTEL_MEMORY_SYSTEM)
737                         return false;
738                 if (!lmem_placement &&
739                     obj->mm.placements[i]->type == INTEL_MEMORY_LOCAL)
740                         lmem_placement = true;
741         }
742
743         return lmem_placement;
744 }
745
746 void i915_gem_init__objects(struct drm_i915_private *i915)
747 {
748         INIT_DELAYED_WORK(&i915->mm.free_work, __i915_gem_free_work);
749 }
750
751 void i915_objects_module_exit(void)
752 {
753         kmem_cache_destroy(slab_objects);
754 }
755
756 int __init i915_objects_module_init(void)
757 {
758         slab_objects = KMEM_CACHE(drm_i915_gem_object, SLAB_HWCACHE_ALIGN);
759         if (!slab_objects)
760                 return -ENOMEM;
761
762         return 0;
763 }
764
765 static const struct drm_gem_object_funcs i915_gem_object_funcs = {
766         .free = i915_gem_free_object,
767         .close = i915_gem_close_object,
768         .export = i915_gem_prime_export,
769 };
770
771 /**
772  * i915_gem_object_get_moving_fence - Get the object's moving fence if any
773  * @obj: The object whose moving fence to get.
774  * @fence: The resulting fence
775  *
776  * A non-signaled moving fence means that there is an async operation
777  * pending on the object that needs to be waited on before setting up
778  * any GPU- or CPU PTEs to the object's pages.
779  *
780  * Return: Negative error code or 0 for success.
781  */
782 int i915_gem_object_get_moving_fence(struct drm_i915_gem_object *obj,
783                                      struct dma_fence **fence)
784 {
785         return dma_resv_get_singleton(obj->base.resv, DMA_RESV_USAGE_KERNEL,
786                                       fence);
787 }
788
789 /**
790  * i915_gem_object_wait_moving_fence - Wait for the object's moving fence if any
791  * @obj: The object whose moving fence to wait for.
792  * @intr: Whether to wait interruptible.
793  *
794  * If the moving fence signaled without an error, it is detached from the
795  * object and put.
796  *
797  * Return: 0 if successful, -ERESTARTSYS if the wait was interrupted,
798  * negative error code if the async operation represented by the
799  * moving fence failed.
800  */
801 int i915_gem_object_wait_moving_fence(struct drm_i915_gem_object *obj,
802                                       bool intr)
803 {
804         long ret;
805
806         assert_object_held(obj);
807
808         ret = dma_resv_wait_timeout(obj->base. resv, DMA_RESV_USAGE_KERNEL,
809                                     intr, MAX_SCHEDULE_TIMEOUT);
810         if (!ret)
811                 ret = -ETIME;
812         else if (ret > 0 && i915_gem_object_has_unknown_state(obj))
813                 ret = -EIO;
814
815         return ret < 0 ? ret : 0;
816 }
817
818 /**
819  * i915_gem_object_has_unknown_state - Return true if the object backing pages are
820  * in an unknown_state. This means that userspace must NEVER be allowed to touch
821  * the pages, with either the GPU or CPU.
822  *
823  * ONLY valid to be called after ensuring that all kernel fences have signalled
824  * (in particular the fence for moving/clearing the object).
825  */
826 bool i915_gem_object_has_unknown_state(struct drm_i915_gem_object *obj)
827 {
828         /*
829          * The below barrier pairs with the dma_fence_signal() in
830          * __memcpy_work(). We should only sample the unknown_state after all
831          * the kernel fences have signalled.
832          */
833         smp_rmb();
834         return obj->mm.unknown_state;
835 }
836
837 #if IS_ENABLED(CONFIG_DRM_I915_SELFTEST)
838 #include "selftests/huge_gem_object.c"
839 #include "selftests/huge_pages.c"
840 #include "selftests/i915_gem_migrate.c"
841 #include "selftests/i915_gem_object.c"
842 #include "selftests/i915_gem_coherency.c"
843 #endif