drivers/gpu/drm/radeon/radeon_sa.c

   1 /*
   2  * Copyright 2011 Red Hat Inc.
   3  * All Rights Reserved.
   4  *
   5  * Permission is hereby granted, free of charge, to any person obtaining a
   6  * copy of this software and associated documentation files (the
   7  * "Software"), to deal in the Software without restriction, including
   8  * without limitation the rights to use, copy, modify, merge, publish,
   9  * distribute, sub license, and/or sell copies of the Software, and to
  10  * permit persons to whom the Software is furnished to do so, subject to
  11  * the following conditions:
  12  *
  13  * THE SOFTWARE IS PROVIDED "AS IS", WITHOUT WARRANTY OF ANY KIND, EXPRESS OR
  14  * IMPLIED, INCLUDING BUT NOT LIMITED TO THE WARRANTIES OF MERCHANTABILITY,
  15  * FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE AND NON-INFRINGEMENT. IN NO EVENT SHALL
  16  * THE COPYRIGHT HOLDERS, AUTHORS AND/OR ITS SUPPLIERS BE LIABLE FOR ANY CLAIM,
  17  * DAMAGES OR OTHER LIABILITY, WHETHER IN AN ACTION OF CONTRACT, TORT OR
  18  * OTHERWISE, ARISING FROM, OUT OF OR IN CONNECTION WITH THE SOFTWARE OR THE
  19  * USE OR OTHER DEALINGS IN THE SOFTWARE.
  20  *
  21  * The above copyright notice and this permission notice (including the
  22  * next paragraph) shall be included in all copies or substantial portions
  23  * of the Software.
  24  *
  25  */
  26 /*
  27  * Authors:
  28  *    Jerome Glisse <glisse@freedesktop.org>
  29  */
  30 /* Algorithm:
  31  *
  32  * We store the last allocated bo in "hole", we always try to allocate
  33  * after the last allocated bo. Principle is that in a linear GPU ring
  34  * progression was is after last is the oldest bo we allocated and thus
  35  * the first one that should no longer be in use by the GPU.
  36  *
  37  * If it's not the case we skip over the bo after last to the closest
  38  * done bo if such one exist. If none exist and we are not asked to
  39  * block we report failure to allocate.
  40  *
  41  * If we are asked to block we wait on all the oldest fence of all
  42  * rings. We just wait for any of those fence to complete.
  43  */
  44 #include <drm/drmP.h>
  45 #include "radeon.h"
  46
  47 static void radeon_sa_bo_remove_locked(struct radeon_sa_bo *sa_bo);
  48 static void radeon_sa_bo_try_free(struct radeon_sa_manager *sa_manager);
  49
  50 int radeon_sa_bo_manager_init(struct radeon_device *rdev,
  51                               struct radeon_sa_manager *sa_manager,
  52                               unsigned size, u32 domain)
  53 {
  54         int i, r;
  55
  56         init_waitqueue_head(&sa_manager->wq);
  57         sa_manager->bo = NULL;
  58         sa_manager->size = size;
  59         sa_manager->domain = domain;
  60         sa_manager->hole = &sa_manager->olist;
  61         INIT_LIST_HEAD(&sa_manager->olist);
  62         for (i = 0; i < RADEON_NUM_RINGS; ++i) {
  63                 INIT_LIST_HEAD(&sa_manager->flist[i]);
  64         }
  65
  66         r = radeon_bo_create(rdev, size, RADEON_GPU_PAGE_SIZE, true,
  67                              RADEON_GEM_DOMAIN_CPU, NULL, &sa_manager->bo);
  68         if (r) {
  69                 dev_err(rdev->dev, "(%d) failed to allocate bo for manager\n", r);
  70                 return r;
  71         }
  72
  73         return r;
  74 }
  75
  76 void radeon_sa_bo_manager_fini(struct radeon_device *rdev,
  77                                struct radeon_sa_manager *sa_manager)
  78 {
  79         struct radeon_sa_bo *sa_bo, *tmp;
  80
  81         if (!list_empty(&sa_manager->olist)) {
  82                 sa_manager->hole = &sa_manager->olist,
  83                 radeon_sa_bo_try_free(sa_manager);
  84                 if (!list_empty(&sa_manager->olist)) {
  85                         dev_err(rdev->dev, "sa_manager is not empty, clearing anyway\n");
  86                 }
  87         }
  88         list_for_each_entry_safe(sa_bo, tmp, &sa_manager->olist, olist) {
  89                 radeon_sa_bo_remove_locked(sa_bo);
  90         }
  91         radeon_bo_unref(&sa_manager->bo);
  92         sa_manager->size = 0;
  93 }
  94
  95 int radeon_sa_bo_manager_start(struct radeon_device *rdev,
  96                                struct radeon_sa_manager *sa_manager)
  97 {
  98         int r;
  99
 100         if (sa_manager->bo == NULL) {
 101                 dev_err(rdev->dev, "no bo for sa manager\n");
 102                 return -EINVAL;
 103         }
 104
 105         /* map the buffer */
 106         r = radeon_bo_reserve(sa_manager->bo, false);
 107         if (r) {
 108                 dev_err(rdev->dev, "(%d) failed to reserve manager bo\n", r);
 109                 return r;
 110         }
 111         r = radeon_bo_pin(sa_manager->bo, sa_manager->domain, &sa_manager->gpu_addr);
 112         if (r) {
 113                 radeon_bo_unreserve(sa_manager->bo);
 114                 dev_err(rdev->dev, "(%d) failed to pin manager bo\n", r);
 115                 return r;
 116         }
 117         r = radeon_bo_kmap(sa_manager->bo, &sa_manager->cpu_ptr);
 118         radeon_bo_unreserve(sa_manager->bo);
 119         return r;
 120 }
 121
 122 int radeon_sa_bo_manager_suspend(struct radeon_device *rdev,
 123                                  struct radeon_sa_manager *sa_manager)
 124 {
 125         int r;
 126
 127         if (sa_manager->bo == NULL) {
 128                 dev_err(rdev->dev, "no bo for sa manager\n");
 129                 return -EINVAL;
 130         }
 131
 132         r = radeon_bo_reserve(sa_manager->bo, false);
 133         if (!r) {
 134                 radeon_bo_kunmap(sa_manager->bo);
 135                 radeon_bo_unpin(sa_manager->bo);
 136                 radeon_bo_unreserve(sa_manager->bo);
 137         }
 138         return r;
 139 }
 140
 141 static void radeon_sa_bo_remove_locked(struct radeon_sa_bo *sa_bo)
 142 {
 143         struct radeon_sa_manager *sa_manager = sa_bo->manager;
 144         if (sa_manager->hole == &sa_bo->olist) {
 145                 sa_manager->hole = sa_bo->olist.prev;
 146         }
 147         list_del_init(&sa_bo->olist);
 148         list_del_init(&sa_bo->flist);
 149         radeon_fence_unref(&sa_bo->fence);
 150         kfree(sa_bo);
 151 }
 152
 153 static void radeon_sa_bo_try_free(struct radeon_sa_manager *sa_manager)
 154 {
 155         struct radeon_sa_bo *sa_bo, *tmp;
 156
 157         if (sa_manager->hole->next == &sa_manager->olist)
 158                 return;
 159
 160         sa_bo = list_entry(sa_manager->hole->next, struct radeon_sa_bo, olist);
 161         list_for_each_entry_safe_from(sa_bo, tmp, &sa_manager->olist, olist) {
 162                 if (sa_bo->fence == NULL || !radeon_fence_signaled(sa_bo->fence)) {
 163                         return;
 164                 }
 165                 radeon_sa_bo_remove_locked(sa_bo);
 166         }
 167 }
 168
 169 static inline unsigned radeon_sa_bo_hole_soffset(struct radeon_sa_manager *sa_manager)
 170 {
 171         struct list_head *hole = sa_manager->hole;
 172
 173         if (hole != &sa_manager->olist) {
 174                 return list_entry(hole, struct radeon_sa_bo, olist)->eoffset;
 175         }
 176         return 0;
 177 }
 178
 179 static inline unsigned radeon_sa_bo_hole_eoffset(struct radeon_sa_manager *sa_manager)
 180 {
 181         struct list_head *hole = sa_manager->hole;
 182
 183         if (hole->next != &sa_manager->olist) {
 184                 return list_entry(hole->next, struct radeon_sa_bo, olist)->soffset;
 185         }
 186         return sa_manager->size;
 187 }
 188
 189 static bool radeon_sa_bo_try_alloc(struct radeon_sa_manager *sa_manager,
 190                                    struct radeon_sa_bo *sa_bo,
 191                                    unsigned size, unsigned align)
 192 {
 193         unsigned soffset, eoffset, wasted;
 194
 195         soffset = radeon_sa_bo_hole_soffset(sa_manager);
 196         eoffset = radeon_sa_bo_hole_eoffset(sa_manager);
 197         wasted = (align - (soffset % align)) % align;
 198
 199         if ((eoffset - soffset) >= (size + wasted)) {
 200                 soffset += wasted;
 201
 202                 sa_bo->manager = sa_manager;
 203                 sa_bo->soffset = soffset;
 204                 sa_bo->eoffset = soffset + size;
 205                 list_add(&sa_bo->olist, sa_manager->hole);
 206                 INIT_LIST_HEAD(&sa_bo->flist);
 207                 sa_manager->hole = &sa_bo->olist;
 208                 return true;
 209         }
 210         return false;
 211 }
 212
 213 /**
 214  * radeon_sa_event - Check if we can stop waiting
 215  *
 216  * @sa_manager: pointer to the sa_manager
 217  * @size: number of bytes we want to allocate
 218  * @align: alignment we need to match
 219  *
 220  * Check if either there is a fence we can wait for or
 221  * enough free memory to satisfy the allocation directly
 222  */
 223 static bool radeon_sa_event(struct radeon_sa_manager *sa_manager,
 224                             unsigned size, unsigned align)
 225 {
 226         unsigned soffset, eoffset, wasted;
 227         int i;
 228
 229         for (i = 0; i < RADEON_NUM_RINGS; ++i) {
 230                 if (!list_empty(&sa_manager->flist[i])) {
 231                         return true;
 232                 }
 233         }
 234
 235         soffset = radeon_sa_bo_hole_soffset(sa_manager);
 236         eoffset = radeon_sa_bo_hole_eoffset(sa_manager);
 237         wasted = (align - (soffset % align)) % align;
 238
 239         if ((eoffset - soffset) >= (size + wasted)) {
 240                 return true;
 241         }
 242
 243         return false;
 244 }
 245
 246 static bool radeon_sa_bo_next_hole(struct radeon_sa_manager *sa_manager,
 247                                    struct radeon_fence **fences,
 248                                    unsigned *tries)
 249 {
 250         struct radeon_sa_bo *best_bo = NULL;
 251         unsigned i, soffset, best, tmp;
 252
 253         /* if hole points to the end of the buffer */
 254         if (sa_manager->hole->next == &sa_manager->olist) {
 255                 /* try again with its beginning */
 256                 sa_manager->hole = &sa_manager->olist;
 257                 return true;
 258         }
 259
 260         soffset = radeon_sa_bo_hole_soffset(sa_manager);
 261         /* to handle wrap around we add sa_manager->size */
 262         best = sa_manager->size * 2;
 263         /* go over all fence list and try to find the closest sa_bo
 264          * of the current last
 265          */
 266         for (i = 0; i < RADEON_NUM_RINGS; ++i) {
 267                 struct radeon_sa_bo *sa_bo;
 268
 269                 if (list_empty(&sa_manager->flist[i])) {
 270                         continue;
 271                 }
 272
 273                 sa_bo = list_first_entry(&sa_manager->flist[i],
 274                                          struct radeon_sa_bo, flist);
 275
 276                 if (!radeon_fence_signaled(sa_bo->fence)) {
 277                         fences[i] = sa_bo->fence;
 278                         continue;
 279                 }
 280
 281                 /* limit the number of tries each ring gets */
 282                 if (tries[i] > 2) {
 283                         continue;
 284                 }
 285
 286                 tmp = sa_bo->soffset;
 287                 if (tmp < soffset) {
 288                         /* wrap around, pretend it's after */
 289                         tmp += sa_manager->size;
 290                 }
 291                 tmp -= soffset;
 292                 if (tmp < best) {
 293                         /* this sa bo is the closest one */
 294                         best = tmp;
 295                         best_bo = sa_bo;
 296                 }
 297         }
 298
 299         if (best_bo) {
 300                 ++tries[best_bo->fence->ring];
 301                 sa_manager->hole = best_bo->olist.prev;
 302
 303                 /* we knew that this one is signaled,
 304                    so it's save to remote it */
 305                 radeon_sa_bo_remove_locked(best_bo);
 306                 return true;
 307         }
 308         return false;
 309 }
 310
 311 int radeon_sa_bo_new(struct radeon_device *rdev,
 312                      struct radeon_sa_manager *sa_manager,
 313                      struct radeon_sa_bo **sa_bo,
 314                      unsigned size, unsigned align, bool block)
 315 {
 316         struct radeon_fence *fences[RADEON_NUM_RINGS];
 317         unsigned tries[RADEON_NUM_RINGS];
 318         int i, r;
 319
 320         BUG_ON(align > RADEON_GPU_PAGE_SIZE);
 321         BUG_ON(size > sa_manager->size);
 322
 323         *sa_bo = kmalloc(sizeof(struct radeon_sa_bo), GFP_KERNEL);
 324         if ((*sa_bo) == NULL) {
 325                 return -ENOMEM;
 326         }
 327         (*sa_bo)->manager = sa_manager;
 328         (*sa_bo)->fence = NULL;
 329         INIT_LIST_HEAD(&(*sa_bo)->olist);
 330         INIT_LIST_HEAD(&(*sa_bo)->flist);
 331
 332         spin_lock(&sa_manager->wq.lock);
 333         do {
 334                 for (i = 0; i < RADEON_NUM_RINGS; ++i) {
 335                         fences[i] = NULL;
 336                         tries[i] = 0;
 337                 }
 338
 339                 do {
 340                         radeon_sa_bo_try_free(sa_manager);
 341
 342                         if (radeon_sa_bo_try_alloc(sa_manager, *sa_bo,
 343                                                    size, align)) {
 344                                 spin_unlock(&sa_manager->wq.lock);
 345                                 return 0;
 346                         }
 347
 348                         /* see if we can skip over some allocations */
 349                 } while (radeon_sa_bo_next_hole(sa_manager, fences, tries));
 350
 351                 spin_unlock(&sa_manager->wq.lock);
 352                 r = radeon_fence_wait_any(rdev, fences, false);
 353                 spin_lock(&sa_manager->wq.lock);
 354                 /* if we have nothing to wait for block */
 355                 if (r == -ENOENT && block) {
 356                         r = wait_event_interruptible_locked(
 357                                 sa_manager->wq,
 358                                 radeon_sa_event(sa_manager, size, align)
 359                         );
 360
 361                 } else if (r == -ENOENT) {
 362                         r = -ENOMEM;
 363                 }
 364
 365         } while (!r);
 366
 367         spin_unlock(&sa_manager->wq.lock);
 368         kfree(*sa_bo);
 369         *sa_bo = NULL;
 370         return r;
 371 }
 372
 373 void radeon_sa_bo_free(struct radeon_device *rdev, struct radeon_sa_bo **sa_bo,
 374                        struct radeon_fence *fence)
 375 {
 376         struct radeon_sa_manager *sa_manager;
 377
 378         if (sa_bo == NULL || *sa_bo == NULL) {
 379                 return;
 380         }
 381
 382         sa_manager = (*sa_bo)->manager;
 383         spin_lock(&sa_manager->wq.lock);
 384         if (fence && !radeon_fence_signaled(fence)) {
 385                 (*sa_bo)->fence = radeon_fence_ref(fence);
 386                 list_add_tail(&(*sa_bo)->flist,
 387                               &sa_manager->flist[fence->ring]);
 388         } else {
 389                 radeon_sa_bo_remove_locked(*sa_bo);
 390         }
 391         wake_up_all_locked(&sa_manager->wq);
 392         spin_unlock(&sa_manager->wq.lock);
 393         *sa_bo = NULL;
 394 }
 395
 396 #if defined(CONFIG_DEBUG_FS)
 397 void radeon_sa_bo_dump_debug_info(struct radeon_sa_manager *sa_manager,
 398                                   struct seq_file *m)
 399 {
 400         struct radeon_sa_bo *i;
 401
 402         spin_lock(&sa_manager->wq.lock);
 403         list_for_each_entry(i, &sa_manager->olist, olist) {
 404                 if (&i->olist == sa_manager->hole) {
 405                         seq_printf(m, ">");
 406                 } else {
 407                         seq_printf(m, " ");
 408                 }
 409                 seq_printf(m, "[0x%08x 0x%08x] size %8d",
 410                            i->soffset, i->eoffset, i->eoffset - i->soffset);
 411                 if (i->fence) {
 412                         seq_printf(m, " protected by 0x%016llx on ring %d",
 413                                    i->fence->seq, i->fence->ring);
 414                 }
 415                 seq_printf(m, "\n");
 416         }
 417         spin_unlock(&sa_manager->wq.lock);
 418 }
 419 #endif