drivers/gpu/drm/i915/i915_scatterlist.h

   1 /*
   2  * SPDX-License-Identifier: MIT
   3  *
   4  * Copyright © 2016 Intel Corporation
   5  */
   6
   7 #ifndef I915_SCATTERLIST_H
   8 #define I915_SCATTERLIST_H
   9
  10 #include <linux/pfn.h>
  11 #include <linux/scatterlist.h>
  12 #include <linux/dma-mapping.h>
  13 #include <xen/xen.h>
  14
  15 #include "i915_gem.h"
  16
  17 struct drm_mm_node;
  18 struct ttm_resource;
  19
  20 /*
  21  * Optimised SGL iterator for GEM objects
  22  */
  23 static __always_inline struct sgt_iter {
  24         struct scatterlist *sgp;
  25         union {
  26                 unsigned long pfn;
  27                 dma_addr_t dma;
  28         };
  29         unsigned int curr;
  30         unsigned int max;
  31 } __sgt_iter(struct scatterlist *sgl, bool dma) {
  32         struct sgt_iter s = { .sgp = sgl };
  33
  34         if (dma && s.sgp && sg_dma_len(s.sgp) == 0) {
  35                 s.sgp = NULL;
  36         } else if (s.sgp) {
  37                 s.max = s.curr = s.sgp->offset;
  38                 if (dma) {
  39                         s.dma = sg_dma_address(s.sgp);
  40                         s.max += sg_dma_len(s.sgp);
  41                 } else {
  42                         s.pfn = page_to_pfn(sg_page(s.sgp));
  43                         s.max += s.sgp->length;
  44                 }
  45         }
  46
  47         return s;
  48 }
  49
  50 static inline int __sg_page_count(const struct scatterlist *sg)
  51 {
  52         return sg->length >> PAGE_SHIFT;
  53 }
  54
  55 static inline int __sg_dma_page_count(const struct scatterlist *sg)
  56 {
  57         return sg_dma_len(sg) >> PAGE_SHIFT;
  58 }
  59
  60 static inline struct scatterlist *____sg_next(struct scatterlist *sg)
  61 {
  62         ++sg;
  63         if (unlikely(sg_is_chain(sg)))
  64                 sg = sg_chain_ptr(sg);
  65         return sg;
  66 }
  67
  68 /**
  69  * __sg_next - return the next scatterlist entry in a list
  70  * @sg:         The current sg entry
  71  *
  72  * Description:
  73  *   If the entry is the last, return NULL; otherwise, step to the next
  74  *   element in the array (@sg@+1). If that's a chain pointer, follow it;
  75  *   otherwise just return the pointer to the current element.
  76  **/
  77 static inline struct scatterlist *__sg_next(struct scatterlist *sg)
  78 {
  79         return sg_is_last(sg) ? NULL : ____sg_next(sg);
  80 }
  81
  82 /**
  83  * __for_each_sgt_daddr - iterate over the device addresses of the given sg_table
  84  * @__dp:       Device address (output)
  85  * @__iter:     'struct sgt_iter' (iterator state, internal)
  86  * @__sgt:      sg_table to iterate over (input)
  87  * @__step:     step size
  88  */
  89 #define __for_each_sgt_daddr(__dp, __iter, __sgt, __step)               \
  90         for ((__iter) = __sgt_iter((__sgt)->sgl, true);                 \
  91              ((__dp) = (__iter).dma + (__iter).curr), (__iter).sgp;     \
  92              (((__iter).curr += (__step)) >= (__iter).max) ?            \
  93              (__iter) = __sgt_iter(__sg_next((__iter).sgp), true), 0 : 0)
  94
  95 /**
  96  * for_each_sgt_page - iterate over the pages of the given sg_table
  97  * @__pp:       page pointer (output)
  98  * @__iter:     'struct sgt_iter' (iterator state, internal)
  99  * @__sgt:      sg_table to iterate over (input)
 100  */
 101 #define for_each_sgt_page(__pp, __iter, __sgt)                          \
 102         for ((__iter) = __sgt_iter((__sgt)->sgl, false);                \
 103              ((__pp) = (__iter).pfn == 0 ? NULL :                       \
 104               pfn_to_page((__iter).pfn + ((__iter).curr >> PAGE_SHIFT))); \
 105              (((__iter).curr += PAGE_SIZE) >= (__iter).max) ?           \
 106              (__iter) = __sgt_iter(__sg_next((__iter).sgp), false), 0 : 0)
 107
 108 /**
 109  * i915_sg_dma_sizes - Record the dma segment sizes of a scatterlist
 110  * @sg: The scatterlist
 111  *
 112  * Return: An unsigned int with segment sizes logically or'ed together.
 113  * A caller can use this information to determine what hardware page table
 114  * entry sizes can be used to map the memory represented by the scatterlist.
 115  */
 116 static inline unsigned int i915_sg_dma_sizes(struct scatterlist *sg)
 117 {
 118         unsigned int page_sizes;
 119
 120         page_sizes = 0;
 121         while (sg && sg_dma_len(sg)) {
 122                 GEM_BUG_ON(sg->offset);
 123                 GEM_BUG_ON(!IS_ALIGNED(sg_dma_len(sg), PAGE_SIZE));
 124                 page_sizes |= sg_dma_len(sg);
 125                 sg = __sg_next(sg);
 126         }
 127
 128         return page_sizes;
 129 }
 130
 131 static inline unsigned int i915_sg_segment_size(struct device *dev)
 132 {
 133         size_t max = min_t(size_t, UINT_MAX, dma_max_mapping_size(dev));
 134
 135         /*
 136          * For Xen PV guests pages aren't contiguous in DMA (machine) address
 137          * space.  The DMA API takes care of that both in dma_alloc_* (by
 138          * calling into the hypervisor to make the pages contiguous) and in
 139          * dma_map_* (by bounce buffering).  But i915 abuses ignores the
 140          * coherency aspects of the DMA API and thus can't cope with bounce
 141          * buffering actually happening, so add a hack here to force small
 142          * allocations and mappings when running in PV mode on Xen.
 143          *
 144          * Note this will still break if bounce buffering is required for other
 145          * reasons, like confidential computing hypervisors or PCIe root ports
 146          * with addressing limitations.
 147          */
 148         if (xen_pv_domain())
 149                 max = PAGE_SIZE;
 150         return round_down(max, PAGE_SIZE);
 151 }
 152
 153 bool i915_sg_trim(struct sg_table *orig_st);
 154
 155 /**
 156  * struct i915_refct_sgt_ops - Operations structure for struct i915_refct_sgt
 157  */
 158 struct i915_refct_sgt_ops {
 159         /**
 160          * release() - Free the memory of the struct i915_refct_sgt
 161          * @ref: struct kref that is embedded in the struct i915_refct_sgt
 162          */
 163         void (*release)(struct kref *ref);
 164 };
 165
 166 /**
 167  * struct i915_refct_sgt - A refcounted scatter-gather table
 168  * @kref: struct kref for refcounting
 169  * @table: struct sg_table holding the scatter-gather table itself. Note that
 170  * @table->sgl = NULL can be used to determine whether a scatter-gather table
 171  * is present or not.
 172  * @size: The size in bytes of the underlying memory buffer
 173  * @ops: The operations structure.
 174  */
 175 struct i915_refct_sgt {
 176         struct kref kref;
 177         struct sg_table table;
 178         size_t size;
 179         const struct i915_refct_sgt_ops *ops;
 180 };
 181
 182 /**
 183  * i915_refct_sgt_put - Put a refcounted sg-table
 184  * @rsgt the struct i915_refct_sgt to put.
 185  */
 186 static inline void i915_refct_sgt_put(struct i915_refct_sgt *rsgt)
 187 {
 188         if (rsgt)
 189                 kref_put(&rsgt->kref, rsgt->ops->release);
 190 }
 191
 192 /**
 193  * i915_refct_sgt_get - Get a refcounted sg-table
 194  * @rsgt the struct i915_refct_sgt to get.
 195  */
 196 static inline struct i915_refct_sgt *
 197 i915_refct_sgt_get(struct i915_refct_sgt *rsgt)
 198 {
 199         kref_get(&rsgt->kref);
 200         return rsgt;
 201 }
 202
 203 /**
 204  * __i915_refct_sgt_init - Initialize a refcounted sg-list with a custom
 205  * operations structure
 206  * @rsgt The struct i915_refct_sgt to initialize.
 207  * @size: Size in bytes of the underlying memory buffer.
 208  * @ops: A customized operations structure in case the refcounted sg-list
 209  * is embedded into another structure.
 210  */
 211 static inline void __i915_refct_sgt_init(struct i915_refct_sgt *rsgt,
 212                                          size_t size,
 213                                          const struct i915_refct_sgt_ops *ops)
 214 {
 215         kref_init(&rsgt->kref);
 216         rsgt->table.sgl = NULL;
 217         rsgt->size = size;
 218         rsgt->ops = ops;
 219 }
 220
 221 void i915_refct_sgt_init(struct i915_refct_sgt *rsgt, size_t size);
 222
 223 struct i915_refct_sgt *i915_rsgt_from_mm_node(const struct drm_mm_node *node,
 224                                               u64 region_start,
 225                                               u32 page_alignment);
 226
 227 struct i915_refct_sgt *i915_rsgt_from_buddy_resource(struct ttm_resource *res,
 228                                                      u64 region_start,
 229                                                      u32 page_alignment);
 230
 231 #endif