drivers/gpu/drm/i915/gvt/vgpu.c

   1 /*
   2  * Copyright(c) 2011-2016 Intel Corporation. All rights reserved.
   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 FROM,
  20  * OUT OF OR IN CONNECTION WITH THE SOFTWARE OR THE USE OR OTHER DEALINGS IN THE
  21  * SOFTWARE.
  22  *
  23  * Authors:
  24  *    Eddie Dong <eddie.dong@intel.com>
  25  *    Kevin Tian <kevin.tian@intel.com>
  26  *
  27  * Contributors:
  28  *    Ping Gao <ping.a.gao@intel.com>
  29  *    Zhi Wang <zhi.a.wang@intel.com>
  30  *    Bing Niu <bing.niu@intel.com>
  31  *
  32  */
  33
  34 #include "i915_drv.h"
  35 #include "gvt.h"
  36 #include "i915_pvinfo.h"
  37
  38 void populate_pvinfo_page(struct intel_vgpu *vgpu)
  39 {
  40         struct drm_i915_private *i915 = vgpu->gvt->gt->i915;
  41         /* setup the ballooning information */
  42         vgpu_vreg64_t(vgpu, vgtif_reg(magic)) = VGT_MAGIC;
  43         vgpu_vreg_t(vgpu, vgtif_reg(version_major)) = 1;
  44         vgpu_vreg_t(vgpu, vgtif_reg(version_minor)) = 0;
  45         vgpu_vreg_t(vgpu, vgtif_reg(display_ready)) = 0;
  46         vgpu_vreg_t(vgpu, vgtif_reg(vgt_id)) = vgpu->id;
  47
  48         vgpu_vreg_t(vgpu, vgtif_reg(vgt_caps)) = VGT_CAPS_FULL_PPGTT;
  49         vgpu_vreg_t(vgpu, vgtif_reg(vgt_caps)) |= VGT_CAPS_HWSP_EMULATION;
  50         vgpu_vreg_t(vgpu, vgtif_reg(vgt_caps)) |= VGT_CAPS_HUGE_GTT;
  51
  52         vgpu_vreg_t(vgpu, vgtif_reg(avail_rs.mappable_gmadr.base)) =
  53                 vgpu_aperture_gmadr_base(vgpu);
  54         vgpu_vreg_t(vgpu, vgtif_reg(avail_rs.mappable_gmadr.size)) =
  55                 vgpu_aperture_sz(vgpu);
  56         vgpu_vreg_t(vgpu, vgtif_reg(avail_rs.nonmappable_gmadr.base)) =
  57                 vgpu_hidden_gmadr_base(vgpu);
  58         vgpu_vreg_t(vgpu, vgtif_reg(avail_rs.nonmappable_gmadr.size)) =
  59                 vgpu_hidden_sz(vgpu);
  60
  61         vgpu_vreg_t(vgpu, vgtif_reg(avail_rs.fence_num)) = vgpu_fence_sz(vgpu);
  62
  63         vgpu_vreg_t(vgpu, vgtif_reg(cursor_x_hot)) = UINT_MAX;
  64         vgpu_vreg_t(vgpu, vgtif_reg(cursor_y_hot)) = UINT_MAX;
  65
  66         gvt_dbg_core("Populate PVINFO PAGE for vGPU %d\n", vgpu->id);
  67         gvt_dbg_core("aperture base [GMADR] 0x%llx size 0x%llx\n",
  68                 vgpu_aperture_gmadr_base(vgpu), vgpu_aperture_sz(vgpu));
  69         gvt_dbg_core("hidden base [GMADR] 0x%llx size=0x%llx\n",
  70                 vgpu_hidden_gmadr_base(vgpu), vgpu_hidden_sz(vgpu));
  71         gvt_dbg_core("fence size %d\n", vgpu_fence_sz(vgpu));
  72
  73         drm_WARN_ON(&i915->drm, sizeof(struct vgt_if) != VGT_PVINFO_SIZE);
  74 }
  75
  76 /*
  77  * vGPU type name is defined as GVTg_Vx_y which contains the physical GPU
  78  * generation type (e.g V4 as BDW server, V5 as SKL server).
  79  *
  80  * Depening on the physical SKU resource, we might see vGPU types like
  81  * GVTg_V4_8, GVTg_V4_4, GVTg_V4_2, etc. We can create different types of
  82  * vGPU on same physical GPU depending on available resource. Each vGPU
  83  * type will have a different number of avail_instance to indicate how
  84  * many vGPU instance can be created for this type.
  85  */
  86 #define VGPU_MAX_WEIGHT 16
  87 #define VGPU_WEIGHT(vgpu_num)   \
  88         (VGPU_MAX_WEIGHT / (vgpu_num))
  89
  90 static const struct intel_vgpu_config intel_vgpu_configs[] = {
  91         { MB_TO_BYTES(64), MB_TO_BYTES(384), 4, VGPU_WEIGHT(8), GVT_EDID_1024_768, "8" },
  92         { MB_TO_BYTES(128), MB_TO_BYTES(512), 4, VGPU_WEIGHT(4), GVT_EDID_1920_1200, "4" },
  93         { MB_TO_BYTES(256), MB_TO_BYTES(1024), 4, VGPU_WEIGHT(2), GVT_EDID_1920_1200, "2" },
  94         { MB_TO_BYTES(512), MB_TO_BYTES(2048), 4, VGPU_WEIGHT(1), GVT_EDID_1920_1200, "1" },
  95 };
  96
  97 /**
  98  * intel_gvt_init_vgpu_types - initialize vGPU type list
  99  * @gvt : GVT device
 100  *
 101  * Initialize vGPU type list based on available resource.
 102  *
 103  */
 104 int intel_gvt_init_vgpu_types(struct intel_gvt *gvt)
 105 {
 106         unsigned int low_avail = gvt_aperture_sz(gvt) - HOST_LOW_GM_SIZE;
 107         unsigned int high_avail = gvt_hidden_sz(gvt) - HOST_HIGH_GM_SIZE;
 108         unsigned int num_types = ARRAY_SIZE(intel_vgpu_configs);
 109         unsigned int i;
 110
 111         gvt->types = kcalloc(num_types, sizeof(struct intel_vgpu_type),
 112                              GFP_KERNEL);
 113         if (!gvt->types)
 114                 return -ENOMEM;
 115
 116         gvt->mdev_types = kcalloc(num_types, sizeof(*gvt->mdev_types),
 117                              GFP_KERNEL);
 118         if (!gvt->mdev_types)
 119                 goto out_free_types;
 120
 121         for (i = 0; i < num_types; ++i) {
 122                 const struct intel_vgpu_config *conf = &intel_vgpu_configs[i];
 123
 124                 if (low_avail / conf->low_mm == 0)
 125                         break;
 126                 if (conf->weight < 1 || conf->weight > VGPU_MAX_WEIGHT)
 127                         goto out_free_mdev_types;
 128
 129                 sprintf(gvt->types[i].name, "GVTg_V%u_%s",
 130                         GRAPHICS_VER(gvt->gt->i915) == 8 ? 4 : 5, conf->name);
 131                 gvt->types[i].conf = conf;
 132
 133                 gvt_dbg_core("type[%d]: %s avail %u low %u high %u fence %u weight %u res %s\n",
 134                              i, gvt->types[i].name,
 135                              min(low_avail / conf->low_mm,
 136                                  high_avail / conf->high_mm),
 137                              conf->low_mm, conf->high_mm, conf->fence,
 138                              conf->weight, vgpu_edid_str(conf->edid));
 139
 140                 gvt->mdev_types[i] = &gvt->types[i].type;
 141                 gvt->mdev_types[i]->sysfs_name = gvt->types[i].name;
 142         }
 143
 144         gvt->num_types = i;
 145         return 0;
 146
 147 out_free_mdev_types:
 148         kfree(gvt->mdev_types);
 149 out_free_types:
 150         kfree(gvt->types);
 151         return -EINVAL;
 152 }
 153
 154 void intel_gvt_clean_vgpu_types(struct intel_gvt *gvt)
 155 {
 156         kfree(gvt->mdev_types);
 157         kfree(gvt->types);
 158 }
 159
 160 /**
 161  * intel_gvt_activate_vgpu - activate a virtual GPU
 162  * @vgpu: virtual GPU
 163  *
 164  * This function is called when user wants to activate a virtual GPU.
 165  *
 166  */
 167 void intel_gvt_activate_vgpu(struct intel_vgpu *vgpu)
 168 {
 169         mutex_lock(&vgpu->vgpu_lock);
 170         vgpu->active = true;
 171         mutex_unlock(&vgpu->vgpu_lock);
 172 }
 173
 174 /**
 175  * intel_gvt_deactivate_vgpu - deactivate a virtual GPU
 176  * @vgpu: virtual GPU
 177  *
 178  * This function is called when user wants to deactivate a virtual GPU.
 179  * The virtual GPU will be stopped.
 180  *
 181  */
 182 void intel_gvt_deactivate_vgpu(struct intel_vgpu *vgpu)
 183 {
 184         mutex_lock(&vgpu->vgpu_lock);
 185
 186         vgpu->active = false;
 187
 188         if (atomic_read(&vgpu->submission.running_workload_num)) {
 189                 mutex_unlock(&vgpu->vgpu_lock);
 190                 intel_gvt_wait_vgpu_idle(vgpu);
 191                 mutex_lock(&vgpu->vgpu_lock);
 192         }
 193
 194         intel_vgpu_stop_schedule(vgpu);
 195
 196         mutex_unlock(&vgpu->vgpu_lock);
 197 }
 198
 199 /**
 200  * intel_gvt_release_vgpu - release a virtual GPU
 201  * @vgpu: virtual GPU
 202  *
 203  * This function is called when user wants to release a virtual GPU.
 204  * The virtual GPU will be stopped and all runtime information will be
 205  * destroyed.
 206  *
 207  */
 208 void intel_gvt_release_vgpu(struct intel_vgpu *vgpu)
 209 {
 210         intel_gvt_deactivate_vgpu(vgpu);
 211
 212         mutex_lock(&vgpu->vgpu_lock);
 213         vgpu->d3_entered = false;
 214         intel_vgpu_clean_workloads(vgpu, ALL_ENGINES);
 215         intel_vgpu_dmabuf_cleanup(vgpu);
 216         mutex_unlock(&vgpu->vgpu_lock);
 217 }
 218
 219 /**
 220  * intel_gvt_destroy_vgpu - destroy a virtual GPU
 221  * @vgpu: virtual GPU
 222  *
 223  * This function is called when user wants to destroy a virtual GPU.
 224  *
 225  */
 226 void intel_gvt_destroy_vgpu(struct intel_vgpu *vgpu)
 227 {
 228         struct intel_gvt *gvt = vgpu->gvt;
 229         struct drm_i915_private *i915 = gvt->gt->i915;
 230
 231         drm_WARN(&i915->drm, vgpu->active, "vGPU is still active!\n");
 232
 233         /*
 234          * remove idr first so later clean can judge if need to stop
 235          * service if no active vgpu.
 236          */
 237         mutex_lock(&gvt->lock);
 238         idr_remove(&gvt->vgpu_idr, vgpu->id);
 239         mutex_unlock(&gvt->lock);
 240
 241         mutex_lock(&vgpu->vgpu_lock);
 242         intel_gvt_debugfs_remove_vgpu(vgpu);
 243         intel_vgpu_clean_sched_policy(vgpu);
 244         intel_vgpu_clean_submission(vgpu);
 245         intel_vgpu_clean_display(vgpu);
 246         intel_vgpu_clean_opregion(vgpu);
 247         intel_vgpu_reset_ggtt(vgpu, true);
 248         intel_vgpu_clean_gtt(vgpu);
 249         intel_vgpu_detach_regions(vgpu);
 250         intel_vgpu_free_resource(vgpu);
 251         intel_vgpu_clean_mmio(vgpu);
 252         intel_vgpu_dmabuf_cleanup(vgpu);
 253         mutex_unlock(&vgpu->vgpu_lock);
 254 }
 255
 256 #define IDLE_VGPU_IDR 0
 257
 258 /**
 259  * intel_gvt_create_idle_vgpu - create an idle virtual GPU
 260  * @gvt: GVT device
 261  *
 262  * This function is called when user wants to create an idle virtual GPU.
 263  *
 264  * Returns:
 265  * pointer to intel_vgpu, error pointer if failed.
 266  */
 267 struct intel_vgpu *intel_gvt_create_idle_vgpu(struct intel_gvt *gvt)
 268 {
 269         struct intel_vgpu *vgpu;
 270         enum intel_engine_id i;
 271         int ret;
 272
 273         vgpu = vzalloc(sizeof(*vgpu));
 274         if (!vgpu)
 275                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
 276
 277         vgpu->id = IDLE_VGPU_IDR;
 278         vgpu->gvt = gvt;
 279         mutex_init(&vgpu->vgpu_lock);
 280
 281         for (i = 0; i < I915_NUM_ENGINES; i++)
 282                 INIT_LIST_HEAD(&vgpu->submission.workload_q_head[i]);
 283
 284         ret = intel_vgpu_init_sched_policy(vgpu);
 285         if (ret)
 286                 goto out_free_vgpu;
 287
 288         vgpu->active = false;
 289
 290         return vgpu;
 291
 292 out_free_vgpu:
 293         vfree(vgpu);
 294         return ERR_PTR(ret);
 295 }
 296
 297 /**
 298  * intel_gvt_destroy_idle_vgpu - destroy an idle virtual GPU
 299  * @vgpu: virtual GPU
 300  *
 301  * This function is called when user wants to destroy an idle virtual GPU.
 302  *
 303  */
 304 void intel_gvt_destroy_idle_vgpu(struct intel_vgpu *vgpu)
 305 {
 306         mutex_lock(&vgpu->vgpu_lock);
 307         intel_vgpu_clean_sched_policy(vgpu);
 308         mutex_unlock(&vgpu->vgpu_lock);
 309
 310         vfree(vgpu);
 311 }
 312
 313 int intel_gvt_create_vgpu(struct intel_vgpu *vgpu,
 314                 const struct intel_vgpu_config *conf)
 315 {
 316         struct intel_gvt *gvt = vgpu->gvt;
 317         struct drm_i915_private *dev_priv = gvt->gt->i915;
 318         int ret;
 319
 320         gvt_dbg_core("low %u MB high %u MB fence %u\n",
 321                         BYTES_TO_MB(conf->low_mm), BYTES_TO_MB(conf->high_mm),
 322                         conf->fence);
 323
 324         mutex_lock(&gvt->lock);
 325         ret = idr_alloc(&gvt->vgpu_idr, vgpu, IDLE_VGPU_IDR + 1, GVT_MAX_VGPU,
 326                 GFP_KERNEL);
 327         if (ret < 0)
 328                 goto out_unlock;;
 329
 330         vgpu->id = ret;
 331         vgpu->sched_ctl.weight = conf->weight;
 332         mutex_init(&vgpu->vgpu_lock);
 333         mutex_init(&vgpu->dmabuf_lock);
 334         INIT_LIST_HEAD(&vgpu->dmabuf_obj_list_head);
 335         INIT_RADIX_TREE(&vgpu->page_track_tree, GFP_KERNEL);
 336         idr_init_base(&vgpu->object_idr, 1);
 337         intel_vgpu_init_cfg_space(vgpu, 1);
 338         vgpu->d3_entered = false;
 339
 340         ret = intel_vgpu_init_mmio(vgpu);
 341         if (ret)
 342                 goto out_clean_idr;
 343
 344         ret = intel_vgpu_alloc_resource(vgpu, conf);
 345         if (ret)
 346                 goto out_clean_vgpu_mmio;
 347
 348         populate_pvinfo_page(vgpu);
 349
 350         ret = intel_vgpu_init_gtt(vgpu);
 351         if (ret)
 352                 goto out_clean_vgpu_resource;
 353
 354         ret = intel_vgpu_init_opregion(vgpu);
 355         if (ret)
 356                 goto out_clean_gtt;
 357
 358         ret = intel_vgpu_init_display(vgpu, conf->edid);
 359         if (ret)
 360                 goto out_clean_opregion;
 361
 362         ret = intel_vgpu_setup_submission(vgpu);
 363         if (ret)
 364                 goto out_clean_display;
 365
 366         ret = intel_vgpu_init_sched_policy(vgpu);
 367         if (ret)
 368                 goto out_clean_submission;
 369
 370         intel_gvt_debugfs_add_vgpu(vgpu);
 371
 372         ret = intel_gvt_set_opregion(vgpu);
 373         if (ret)
 374                 goto out_clean_sched_policy;
 375
 376         if (IS_BROADWELL(dev_priv) || IS_BROXTON(dev_priv))
 377                 ret = intel_gvt_set_edid(vgpu, PORT_B);
 378         else
 379                 ret = intel_gvt_set_edid(vgpu, PORT_D);
 380         if (ret)
 381                 goto out_clean_sched_policy;
 382
 383         intel_gvt_update_reg_whitelist(vgpu);
 384         mutex_unlock(&gvt->lock);
 385         return 0;
 386
 387 out_clean_sched_policy:
 388         intel_vgpu_clean_sched_policy(vgpu);
 389 out_clean_submission:
 390         intel_vgpu_clean_submission(vgpu);
 391 out_clean_display:
 392         intel_vgpu_clean_display(vgpu);
 393 out_clean_opregion:
 394         intel_vgpu_clean_opregion(vgpu);
 395 out_clean_gtt:
 396         intel_vgpu_clean_gtt(vgpu);
 397 out_clean_vgpu_resource:
 398         intel_vgpu_free_resource(vgpu);
 399 out_clean_vgpu_mmio:
 400         intel_vgpu_clean_mmio(vgpu);
 401 out_clean_idr:
 402         idr_remove(&gvt->vgpu_idr, vgpu->id);
 403 out_unlock:
 404         mutex_unlock(&gvt->lock);
 405         return ret;
 406 }
 407
 408 /**
 409  * intel_gvt_reset_vgpu_locked - reset a virtual GPU by DMLR or GT reset
 410  * @vgpu: virtual GPU
 411  * @dmlr: vGPU Device Model Level Reset or GT Reset
 412  * @engine_mask: engines to reset for GT reset
 413  *
 414  * This function is called when user wants to reset a virtual GPU through
 415  * device model reset or GT reset. The caller should hold the vgpu lock.
 416  *
 417  * vGPU Device Model Level Reset (DMLR) simulates the PCI level reset to reset
 418  * the whole vGPU to default state as when it is created. This vGPU function
 419  * is required both for functionary and security concerns.The ultimate goal
 420  * of vGPU FLR is that reuse a vGPU instance by virtual machines. When we
 421  * assign a vGPU to a virtual machine we must isse such reset first.
 422  *
 423  * Full GT Reset and Per-Engine GT Reset are soft reset flow for GPU engines
 424  * (Render, Blitter, Video, Video Enhancement). It is defined by GPU Spec.
 425  * Unlike the FLR, GT reset only reset particular resource of a vGPU per
 426  * the reset request. Guest driver can issue a GT reset by programming the
 427  * virtual GDRST register to reset specific virtual GPU engine or all
 428  * engines.
 429  *
 430  * The parameter dev_level is to identify if we will do DMLR or GT reset.
 431  * The parameter engine_mask is to specific the engines that need to be
 432  * resetted. If value ALL_ENGINES is given for engine_mask, it means
 433  * the caller requests a full GT reset that we will reset all virtual
 434  * GPU engines. For FLR, engine_mask is ignored.
 435  */
 436 void intel_gvt_reset_vgpu_locked(struct intel_vgpu *vgpu, bool dmlr,
 437                                  intel_engine_mask_t engine_mask)
 438 {
 439         struct intel_gvt *gvt = vgpu->gvt;
 440         struct intel_gvt_workload_scheduler *scheduler = &gvt->scheduler;
 441         intel_engine_mask_t resetting_eng = dmlr ? ALL_ENGINES : engine_mask;
 442
 443         gvt_dbg_core("------------------------------------------\n");
 444         gvt_dbg_core("resseting vgpu%d, dmlr %d, engine_mask %08x\n",
 445                      vgpu->id, dmlr, engine_mask);
 446
 447         vgpu->resetting_eng = resetting_eng;
 448
 449         intel_vgpu_stop_schedule(vgpu);
 450         /*
 451          * The current_vgpu will set to NULL after stopping the
 452          * scheduler when the reset is triggered by current vgpu.
 453          */
 454         if (scheduler->current_vgpu == NULL) {
 455                 mutex_unlock(&vgpu->vgpu_lock);
 456                 intel_gvt_wait_vgpu_idle(vgpu);
 457                 mutex_lock(&vgpu->vgpu_lock);
 458         }
 459
 460         intel_vgpu_reset_submission(vgpu, resetting_eng);
 461         /* full GPU reset or device model level reset */
 462         if (engine_mask == ALL_ENGINES || dmlr) {
 463                 intel_vgpu_select_submission_ops(vgpu, ALL_ENGINES, 0);
 464                 if (engine_mask == ALL_ENGINES)
 465                         intel_vgpu_invalidate_ppgtt(vgpu);
 466                 /*fence will not be reset during virtual reset */
 467                 if (dmlr) {
 468                         if(!vgpu->d3_entered) {
 469                                 intel_vgpu_invalidate_ppgtt(vgpu);
 470                                 intel_vgpu_destroy_all_ppgtt_mm(vgpu);
 471                         }
 472                         intel_vgpu_reset_ggtt(vgpu, true);
 473                         intel_vgpu_reset_resource(vgpu);
 474                 }
 475
 476                 intel_vgpu_reset_mmio(vgpu, dmlr);
 477                 populate_pvinfo_page(vgpu);
 478
 479                 if (dmlr) {
 480                         intel_vgpu_reset_display(vgpu);
 481                         intel_vgpu_reset_cfg_space(vgpu);
 482                         /* only reset the failsafe mode when dmlr reset */
 483                         vgpu->failsafe = false;
 484                         /*
 485                          * PCI_D0 is set before dmlr, so reset d3_entered here
 486                          * after done using.
 487                          */
 488                         if(vgpu->d3_entered)
 489                                 vgpu->d3_entered = false;
 490                         else
 491                                 vgpu->pv_notified = false;
 492                 }
 493         }
 494
 495         vgpu->resetting_eng = 0;
 496         gvt_dbg_core("reset vgpu%d done\n", vgpu->id);
 497         gvt_dbg_core("------------------------------------------\n");
 498 }
 499
 500 /**
 501  * intel_gvt_reset_vgpu - reset a virtual GPU (Function Level)
 502  * @vgpu: virtual GPU
 503  *
 504  * This function is called when user wants to reset a virtual GPU.
 505  *
 506  */
 507 void intel_gvt_reset_vgpu(struct intel_vgpu *vgpu)
 508 {
 509         mutex_lock(&vgpu->vgpu_lock);
 510         intel_gvt_reset_vgpu_locked(vgpu, true, 0);
 511         mutex_unlock(&vgpu->vgpu_lock);
 512 }