linux-core/drm_bo_move.c

   1 /**************************************************************************
   2  *
   3  * Copyright (c) 2007 Tungsten Graphics, Inc., Cedar Park, TX., USA
   4  * All Rights Reserved.
   5  *
   6  * Permission is hereby granted, free of charge, to any person obtaining a
   7  * copy of this software and associated documentation files (the
   8  * "Software"), to deal in the Software without restriction, including
   9  * without limitation the rights to use, copy, modify, merge, publish,
  10  * distribute, sub license, and/or sell copies of the Software, and to
  11  * permit persons to whom the Software is furnished to do so, subject to
  12  * the following conditions:
  13  *
  14  * The above copyright notice and this permission notice (including the
  15  * next paragraph) shall be included in all copies or substantial portions
  16  * of the Software.
  17  *
  18  * THE SOFTWARE IS PROVIDED "AS IS", WITHOUT WARRANTY OF ANY KIND, EXPRESS OR
  19  * IMPLIED, INCLUDING BUT NOT LIMITED TO THE WARRANTIES OF MERCHANTABILITY,
  20  * FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE AND NON-INFRINGEMENT. IN NO EVENT SHALL
  21  * THE COPYRIGHT HOLDERS, AUTHORS AND/OR ITS SUPPLIERS BE LIABLE FOR ANY CLAIM,
  22  * DAMAGES OR OTHER LIABILITY, WHETHER IN AN ACTION OF CONTRACT, TORT OR
  23  * OTHERWISE, ARISING FROM, OUT OF OR IN CONNECTION WITH THE SOFTWARE OR THE
  24  * USE OR OTHER DEALINGS IN THE SOFTWARE.
  25  *
  26  **************************************************************************/
  27 /*
  28  * Authors: Thomas Hellström <thomas-at-tungstengraphics-dot-com>
  29  */
  30
  31 #include "drmP.h"
  32
  33 /**
  34  * Free the old memory node unless it's a pinned region and we
  35  * have not been requested to free also pinned regions.
  36  */
  37
  38 static void drm_bo_free_old_node(struct drm_buffer_object *bo)
  39 {
  40         struct drm_bo_mem_reg *old_mem = &bo->mem;
  41
  42         if (old_mem->mm_node && (old_mem->mm_node != bo->pinned_node)) {
  43                 mutex_lock(&bo->dev->struct_mutex);
  44                 drm_mm_put_block(old_mem->mm_node);
  45                 old_mem->mm_node = NULL;
  46                 mutex_unlock(&bo->dev->struct_mutex);
  47         }
  48         old_mem->mm_node = NULL;
  49 }
  50
  51 int drm_bo_move_ttm(struct drm_buffer_object *bo,
  52                     int evict, int no_wait, struct drm_bo_mem_reg *new_mem)
  53 {
  54         struct drm_ttm *ttm = bo->ttm;
  55         struct drm_bo_mem_reg *old_mem = &bo->mem;
  56         uint64_t save_flags = old_mem->flags;
  57         uint64_t save_mask = old_mem->mask;
  58         int ret;
  59
  60         if (old_mem->mem_type == DRM_BO_MEM_TT) {
  61                 if (evict)
  62                         drm_ttm_evict(ttm);
  63                 else
  64                         drm_ttm_unbind(ttm);
  65
  66                 drm_bo_free_old_node(bo);
  67                 DRM_FLAG_MASKED(old_mem->flags,
  68                                 DRM_BO_FLAG_CACHED | DRM_BO_FLAG_MAPPABLE |
  69                                 DRM_BO_FLAG_MEM_LOCAL, DRM_BO_MASK_MEMTYPE);
  70                 old_mem->mem_type = DRM_BO_MEM_LOCAL;
  71                 save_flags = old_mem->flags;
  72         }
  73         if (new_mem->mem_type != DRM_BO_MEM_LOCAL) {
  74                 ret = drm_bind_ttm(ttm, new_mem);
  75                 if (ret)
  76                         return ret;
  77         }
  78
  79         *old_mem = *new_mem;
  80         new_mem->mm_node = NULL;
  81         old_mem->mask = save_mask;
  82         DRM_FLAG_MASKED(save_flags, new_mem->flags, DRM_BO_MASK_MEMTYPE);
  83         return 0;
  84 }
  85 EXPORT_SYMBOL(drm_bo_move_ttm);
  86
  87 /**
  88  * \c Return a kernel virtual address to the buffer object PCI memory.
  89  *
  90  * \param bo The buffer object.
  91  * \return Failure indication.
  92  *
  93  * Returns -EINVAL if the buffer object is currently not mappable.
  94  * Returns -ENOMEM if the ioremap operation failed.
  95  * Otherwise returns zero.
  96  *
  97  * After a successfull call, bo->iomap contains the virtual address, or NULL
  98  * if the buffer object content is not accessible through PCI space.
  99  * Call bo->mutex locked.
 100  */
 101
 102 int drm_mem_reg_ioremap(struct drm_device *dev, struct drm_bo_mem_reg *mem,
 103                         void **virtual)
 104 {
 105         struct drm_buffer_manager *bm = &dev->bm;
 106         struct drm_mem_type_manager *man = &bm->man[mem->mem_type];
 107         unsigned long bus_offset;
 108         unsigned long bus_size;
 109         unsigned long bus_base;
 110         int ret;
 111         void *addr;
 112
 113         *virtual = NULL;
 114         ret = drm_bo_pci_offset(dev, mem, &bus_base, &bus_offset, &bus_size);
 115         if (ret || bus_size == 0)
 116                 return ret;
 117
 118         if (!(man->flags & _DRM_FLAG_NEEDS_IOREMAP))
 119                 addr = (void *)(((u8 *) man->io_addr) + bus_offset);
 120         else {
 121                 addr = ioremap_nocache(bus_base + bus_offset, bus_size);
 122                 if (!addr)
 123                         return -ENOMEM;
 124         }
 125         *virtual = addr;
 126         return 0;
 127 }
 128 EXPORT_SYMBOL(drm_mem_reg_ioremap);
 129
 130 /**
 131  * \c Unmap mapping obtained using drm_bo_ioremap
 132  *
 133  * \param bo The buffer object.
 134  *
 135  * Call bo->mutex locked.
 136  */
 137
 138 void drm_mem_reg_iounmap(struct drm_device *dev, struct drm_bo_mem_reg *mem,
 139                          void *virtual)
 140 {
 141         struct drm_buffer_manager *bm;
 142         struct drm_mem_type_manager *man;
 143
 144         bm = &dev->bm;
 145         man = &bm->man[mem->mem_type];
 146
 147         if (virtual && (man->flags & _DRM_FLAG_NEEDS_IOREMAP))
 148                 iounmap(virtual);
 149 }
 150
 151 static int drm_copy_io_page(void *dst, void *src, unsigned long page)
 152 {
 153         uint32_t *dstP =
 154             (uint32_t *) ((unsigned long)dst + (page << PAGE_SHIFT));
 155         uint32_t *srcP =
 156             (uint32_t *) ((unsigned long)src + (page << PAGE_SHIFT));
 157
 158         int i;
 159         for (i = 0; i < PAGE_SIZE / sizeof(uint32_t); ++i)
 160                 iowrite32(ioread32(srcP++), dstP++);
 161         return 0;
 162 }
 163
 164 static int drm_copy_io_ttm_page(struct drm_ttm *ttm, void *src,
 165                                 unsigned long page)
 166 {
 167         struct page *d = drm_ttm_get_page(ttm, page);
 168         void *dst;
 169
 170         if (!d)
 171                 return -ENOMEM;
 172
 173         src = (void *)((unsigned long)src + (page << PAGE_SHIFT));
 174         dst = kmap(d);
 175         if (!dst)
 176                 return -ENOMEM;
 177
 178         memcpy_fromio(dst, src, PAGE_SIZE);
 179         kunmap(d);
 180         return 0;
 181 }
 182
 183 static int drm_copy_ttm_io_page(struct drm_ttm *ttm, void *dst, unsigned long page)
 184 {
 185         struct page *s = drm_ttm_get_page(ttm, page);
 186         void *src;
 187
 188         if (!s)
 189                 return -ENOMEM;
 190
 191         dst = (void *)((unsigned long)dst + (page << PAGE_SHIFT));
 192         src = kmap(s);
 193         if (!src)
 194                 return -ENOMEM;
 195
 196         memcpy_toio(dst, src, PAGE_SIZE);
 197         kunmap(s);
 198         return 0;
 199 }
 200
 201 int drm_bo_move_memcpy(struct drm_buffer_object *bo,
 202                        int evict, int no_wait, struct drm_bo_mem_reg *new_mem)
 203 {
 204         struct drm_device *dev = bo->dev;
 205         struct drm_mem_type_manager *man = &dev->bm.man[new_mem->mem_type];
 206         struct drm_ttm *ttm = bo->ttm;
 207         struct drm_bo_mem_reg *old_mem = &bo->mem;
 208         struct drm_bo_mem_reg old_copy = *old_mem;
 209         void *old_iomap;
 210         void *new_iomap;
 211         int ret;
 212         uint64_t save_flags = old_mem->flags;
 213         uint64_t save_mask = old_mem->mask;
 214         unsigned long i;
 215         unsigned long page;
 216         unsigned long add = 0;
 217         int dir;
 218
 219         ret = drm_mem_reg_ioremap(dev, old_mem, &old_iomap);
 220         if (ret)
 221                 return ret;
 222         ret = drm_mem_reg_ioremap(dev, new_mem, &new_iomap);
 223         if (ret)
 224                 goto out;
 225
 226         if (old_iomap == NULL && new_iomap == NULL)
 227                 goto out2;
 228         if (old_iomap == NULL && ttm == NULL)
 229                 goto out2;
 230
 231         add = 0;
 232         dir = 1;
 233
 234         if ((old_mem->mem_type == new_mem->mem_type) &&
 235             (new_mem->mm_node->start <
 236              old_mem->mm_node->start + old_mem->mm_node->size)) {
 237                 dir = -1;
 238                 add = new_mem->num_pages - 1;
 239         }
 240
 241         for (i = 0; i < new_mem->num_pages; ++i) {
 242                 page = i * dir + add;
 243                 if (old_iomap == NULL)
 244                         ret = drm_copy_ttm_io_page(ttm, new_iomap, page);
 245                 else if (new_iomap == NULL)
 246                         ret = drm_copy_io_ttm_page(ttm, old_iomap, page);
 247                 else
 248                         ret = drm_copy_io_page(new_iomap, old_iomap, page);
 249                 if (ret)
 250                         goto out1;
 251         }
 252         mb();
 253 out2:
 254         drm_bo_free_old_node(bo);
 255
 256         *old_mem = *new_mem;
 257         new_mem->mm_node = NULL;
 258         old_mem->mask = save_mask;
 259         DRM_FLAG_MASKED(save_flags, new_mem->flags, DRM_BO_MASK_MEMTYPE);
 260
 261         if ((man->flags & _DRM_FLAG_MEMTYPE_FIXED) && (ttm != NULL)) {
 262                 drm_ttm_unbind(ttm);
 263                 drm_destroy_ttm(ttm);
 264                 bo->ttm = NULL;
 265         }
 266
 267 out1:
 268         drm_mem_reg_iounmap(dev, new_mem, new_iomap);
 269 out:
 270         drm_mem_reg_iounmap(dev, &old_copy, old_iomap);
 271         return ret;
 272 }
 273 EXPORT_SYMBOL(drm_bo_move_memcpy);
 274
 275 /*
 276  * Transfer a buffer object's memory and LRU status to a newly
 277  * created object. User-space references remains with the old
 278  * object. Call bo->mutex locked.
 279  */
 280
 281 int drm_buffer_object_transfer(struct drm_buffer_object *bo,
 282                                struct drm_buffer_object **new_obj)
 283 {
 284         struct drm_buffer_object *fbo;
 285         struct drm_device *dev = bo->dev;
 286         struct drm_buffer_manager *bm = &dev->bm;
 287
 288         fbo = drm_ctl_calloc(1, sizeof(*fbo), DRM_MEM_BUFOBJ);
 289         if (!fbo)
 290                 return -ENOMEM;
 291
 292         *fbo = *bo;
 293         mutex_init(&fbo->mutex);
 294         mutex_lock(&fbo->mutex);
 295         mutex_lock(&dev->struct_mutex);
 296
 297         DRM_INIT_WAITQUEUE(&bo->event_queue);
 298         INIT_LIST_HEAD(&fbo->ddestroy);
 299         INIT_LIST_HEAD(&fbo->lru);
 300         INIT_LIST_HEAD(&fbo->pinned_lru);
 301 #ifdef DRM_ODD_MM_COMPAT
 302         INIT_LIST_HEAD(&fbo->vma_list);
 303         INIT_LIST_HEAD(&fbo->p_mm_list);
 304 #endif
 305
 306         fbo->fence = drm_fence_reference_locked(bo->fence);
 307         fbo->pinned_node = NULL;
 308         fbo->mem.mm_node->private = (void *)fbo;
 309         atomic_set(&fbo->usage, 1);
 310         atomic_inc(&bm->count);
 311         mutex_unlock(&dev->struct_mutex);
 312         mutex_unlock(&fbo->mutex);
 313
 314         *new_obj = fbo;
 315         return 0;
 316 }
 317
 318 /*
 319  * Since move is underway, we need to block signals in this function.
 320  * We cannot restart until it has finished.
 321  */
 322
 323 int drm_bo_move_accel_cleanup(struct drm_buffer_object *bo,
 324                               int evict, int no_wait, uint32_t fence_class,
 325                               uint32_t fence_type, uint32_t fence_flags,
 326                               struct drm_bo_mem_reg *new_mem)
 327 {
 328         struct drm_device *dev = bo->dev;
 329         struct drm_mem_type_manager *man = &dev->bm.man[new_mem->mem_type];
 330         struct drm_bo_mem_reg *old_mem = &bo->mem;
 331         int ret;
 332         uint64_t save_flags = old_mem->flags;
 333         uint64_t save_mask = old_mem->mask;
 334         struct drm_buffer_object *old_obj;
 335
 336         if (bo->fence)
 337                 drm_fence_usage_deref_unlocked(&bo->fence);
 338         ret = drm_fence_object_create(dev, fence_class, fence_type,
 339                                       fence_flags | DRM_FENCE_FLAG_EMIT,
 340                                       &bo->fence);
 341         bo->fence_type = fence_type;
 342         if (ret)
 343                 return ret;
 344
 345 #ifdef DRM_ODD_MM_COMPAT
 346         /*
 347          * In this mode, we don't allow pipelining a copy blit,
 348          * since the buffer will be accessible from user space
 349          * the moment we return and rebuild the page tables.
 350          *
 351          * With normal vm operation, page tables are rebuilt
 352          * on demand using fault(), which waits for buffer idle.
 353          */
 354         if (1)
 355 #else
 356         if (evict || ((bo->mem.mm_node == bo->pinned_node) &&
 357                       bo->mem.mm_node != NULL))
 358 #endif
 359         {
 360                 ret = drm_bo_wait(bo, 0, 1, 0);
 361                 if (ret)
 362                         return ret;
 363
 364                 drm_bo_free_old_node(bo);
 365
 366                 if ((man->flags & _DRM_FLAG_MEMTYPE_FIXED) && (bo->ttm != NULL)) {
 367                         drm_ttm_unbind(bo->ttm);
 368                         drm_destroy_ttm(bo->ttm);
 369                         bo->ttm = NULL;
 370                 }
 371         } else {
 372
 373                 /* This should help pipeline ordinary buffer moves.
 374                  *
 375                  * Hang old buffer memory on a new buffer object,
 376                  * and leave it to be released when the GPU
 377                  * operation has completed.
 378                  */
 379
 380                 ret = drm_buffer_object_transfer(bo, &old_obj);
 381
 382                 if (ret)
 383                         return ret;
 384
 385                 if (!(man->flags & _DRM_FLAG_MEMTYPE_FIXED))
 386                         old_obj->ttm = NULL;
 387                 else
 388                         bo->ttm = NULL;
 389
 390                 mutex_lock(&dev->struct_mutex);
 391                 list_del_init(&old_obj->lru);
 392                 DRM_FLAG_MASKED(bo->priv_flags, 0, _DRM_BO_FLAG_UNFENCED);
 393                 drm_bo_add_to_lru(old_obj);
 394
 395                 drm_bo_usage_deref_locked(&old_obj);
 396                 mutex_unlock(&dev->struct_mutex);
 397
 398         }
 399
 400         *old_mem = *new_mem;
 401         new_mem->mm_node = NULL;
 402         old_mem->mask = save_mask;
 403         DRM_FLAG_MASKED(save_flags, new_mem->flags, DRM_BO_MASK_MEMTYPE);
 404         return 0;
 405 }
 406 EXPORT_SYMBOL(drm_bo_move_accel_cleanup);
 407
 408 int drm_bo_same_page(unsigned long offset,
 409                      unsigned long offset2)
 410 {
 411         return (offset & PAGE_MASK) == (offset2 & PAGE_MASK);
 412 }
 413 EXPORT_SYMBOL(drm_bo_same_page);
 414
 415 unsigned long drm_bo_offset_end(unsigned long offset,
 416                                 unsigned long end)
 417 {
 418         offset = (offset + PAGE_SIZE) & PAGE_MASK;
 419         return (end < offset) ? end : offset;
 420 }
 421 EXPORT_SYMBOL(drm_bo_offset_end);
 422
 423 static pgprot_t drm_kernel_io_prot(uint32_t map_type)
 424 {
 425         pgprot_t tmp = PAGE_KERNEL;
 426
 427 #if defined(__i386__) || defined(__x86_64__)
 428 #ifdef USE_PAT_WC
 429 #warning using pat
 430         if (drm_use_pat() && map_type == _DRM_TTM) {
 431                 pgprot_val(tmp) |= _PAGE_PAT;
 432                 return tmp;
 433         }
 434 #endif
 435         if (boot_cpu_data.x86 > 3 && map_type != _DRM_AGP) {
 436                 pgprot_val(tmp) |= _PAGE_PCD;
 437                 pgprot_val(tmp) &= ~_PAGE_PWT;
 438         }
 439 #elif defined(__powerpc__)
 440         pgprot_val(tmp) |= _PAGE_NO_CACHE;
 441         if (map_type == _DRM_REGISTERS)
 442                 pgprot_val(tmp) |= _PAGE_GUARDED;
 443 #endif
 444 #if defined(__ia64__)
 445         if (map_type == _DRM_TTM)
 446                 tmp = pgprot_writecombine(tmp);
 447         else
 448                 tmp = pgprot_noncached(tmp);
 449 #endif
 450         return tmp;
 451 }
 452
 453 static int drm_bo_ioremap(struct drm_buffer_object *bo, unsigned long bus_base,
 454                           unsigned long bus_offset, unsigned long bus_size,
 455                           struct drm_bo_kmap_obj *map)
 456 {
 457         struct drm_device *dev = bo->dev;
 458         struct drm_bo_mem_reg *mem = &bo->mem;
 459         struct drm_mem_type_manager *man = &dev->bm.man[mem->mem_type];
 460
 461         if (!(man->flags & _DRM_FLAG_NEEDS_IOREMAP)) {
 462                 map->bo_kmap_type = bo_map_premapped;
 463                 map->virtual = (void *)(((u8 *) man->io_addr) + bus_offset);
 464         } else {
 465                 map->bo_kmap_type = bo_map_iomap;
 466                 map->virtual = ioremap_nocache(bus_base + bus_offset, bus_size);
 467         }
 468         return (!map->virtual) ? -ENOMEM : 0;
 469 }
 470
 471 static int drm_bo_kmap_ttm(struct drm_buffer_object *bo,
 472                            unsigned long start_page, unsigned long num_pages,
 473                            struct drm_bo_kmap_obj *map)
 474 {
 475         struct drm_device *dev = bo->dev;
 476         struct drm_bo_mem_reg *mem = &bo->mem;
 477         struct drm_mem_type_manager *man = &dev->bm.man[mem->mem_type];
 478         pgprot_t prot;
 479         struct drm_ttm *ttm = bo->ttm;
 480         struct page *d;
 481         int i;
 482
 483         BUG_ON(!ttm);
 484
 485         if (num_pages == 1 && (mem->flags & DRM_BO_FLAG_CACHED)) {
 486
 487                 /*
 488                  * We're mapping a single page, and the desired
 489                  * page protection is consistent with the bo.
 490                  */
 491
 492                 map->bo_kmap_type = bo_map_kmap;
 493                 map->page = drm_ttm_get_page(ttm, start_page);
 494                 map->virtual = kmap(map->page);
 495         } else {
 496                 /*
 497                  * Populate the part we're mapping;
 498                  */
 499
 500                 for (i = start_page; i < start_page + num_pages; ++i) {
 501                         d = drm_ttm_get_page(ttm, i);
 502                         if (!d)
 503                                 return -ENOMEM;
 504                 }
 505
 506                 /*
 507                  * We need to use vmap to get the desired page protection
 508                  * or to make the buffer object look contigous.
 509                  */
 510
 511                 prot = (mem->flags & DRM_BO_FLAG_CACHED) ?
 512                         PAGE_KERNEL :
 513                         drm_kernel_io_prot(man->drm_bus_maptype);
 514                 map->bo_kmap_type = bo_map_vmap;
 515                 map->virtual = vmap(ttm->pages + start_page,
 516                                     num_pages, 0, prot);
 517         }
 518         return (!map->virtual) ? -ENOMEM : 0;
 519 }
 520
 521 /*
 522  * This function is to be used for kernel mapping of buffer objects.
 523  * It chooses the appropriate mapping method depending on the memory type
 524  * and caching policy the buffer currently has.
 525  * Mapping multiple pages or buffers that live in io memory is a bit slow and
 526  * consumes vmalloc space. Be restrictive with such mappings.
 527  * Mapping single pages usually returns the logical kernel address,
 528  * (which is fast)
 529  * BUG may use slower temporary mappings for high memory pages or
 530  * uncached / write-combined pages.
 531  *
 532  * The function fills in a drm_bo_kmap_obj which can be used to return the
 533  * kernel virtual address of the buffer.
 534  *
 535  * Code servicing a non-priviliged user request is only allowed to map one
 536  * page at a time. We might need to implement a better scheme to stop such
 537  * processes from consuming all vmalloc space.
 538  */
 539
 540 int drm_bo_kmap(struct drm_buffer_object *bo, unsigned long start_page,
 541                 unsigned long num_pages, struct drm_bo_kmap_obj *map)
 542 {
 543         int ret;
 544         unsigned long bus_base;
 545         unsigned long bus_offset;
 546         unsigned long bus_size;
 547
 548         map->virtual = NULL;
 549
 550         if (num_pages > bo->num_pages)
 551                 return -EINVAL;
 552         if (start_page > bo->num_pages)
 553                 return -EINVAL;
 554 #if 0
 555         if (num_pages > 1 && !DRM_SUSER(DRM_CURPROC))
 556                 return -EPERM;
 557 #endif
 558         ret = drm_bo_pci_offset(bo->dev, &bo->mem, &bus_base,
 559                                 &bus_offset, &bus_size);
 560
 561         if (ret)
 562                 return ret;
 563
 564         if (bus_size == 0) {
 565                 return drm_bo_kmap_ttm(bo, start_page, num_pages, map);
 566         } else {
 567                 bus_offset += start_page << PAGE_SHIFT;
 568                 bus_size = num_pages << PAGE_SHIFT;
 569                 return drm_bo_ioremap(bo, bus_base, bus_offset, bus_size, map);
 570         }
 571 }
 572 EXPORT_SYMBOL(drm_bo_kmap);
 573
 574 void drm_bo_kunmap(struct drm_bo_kmap_obj *map)
 575 {
 576         if (!map->virtual)
 577                 return;
 578
 579         switch (map->bo_kmap_type) {
 580         case bo_map_iomap:
 581                 iounmap(map->virtual);
 582                 break;
 583         case bo_map_vmap:
 584                 vunmap(map->virtual);
 585                 break;
 586         case bo_map_kmap:
 587                 kunmap(map->page);
 588                 break;
 589         case bo_map_premapped:
 590                 break;
 591         default:
 592                 BUG();
 593         }
 594         map->virtual = NULL;
 595         map->page = NULL;
 596 }
 597 EXPORT_SYMBOL(drm_bo_kunmap);