sys/dev/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  * $FreeBSD: head/sys/dev/drm2/radeon/radeon_sa.c 254885 2013-08-25 19:37:15Z dumbbell $
  45  */
  46
  47 #include <drm/drmP.h>
  48 #include "radeon.h"
  49
  50 static void radeon_sa_bo_remove_locked(struct radeon_sa_bo *sa_bo);
  51 static void radeon_sa_bo_try_free(struct radeon_sa_manager *sa_manager);
  52
  53 int radeon_sa_bo_manager_init(struct radeon_device *rdev,
  54                               struct radeon_sa_manager *sa_manager,
  55                               unsigned size, u32 align, u32 domain, u32 flags)
  56 {
  57         int i, r;
  58
  59         lockinit(&sa_manager->wq_lock, "drm__radeon_sa_manager_wq_mtx", 0,
  60                  LK_CANRECURSE);
  61         cv_init(&sa_manager->wq, "drm__radeon_sa_manager__wq");
  62         sa_manager->bo = NULL;
  63         sa_manager->size = size;
  64         sa_manager->domain = domain;
  65         sa_manager->align = align;
  66         sa_manager->hole = &sa_manager->olist;
  67         INIT_LIST_HEAD(&sa_manager->olist);
  68         for (i = 0; i < RADEON_NUM_RINGS; ++i) {
  69                 INIT_LIST_HEAD(&sa_manager->flist[i]);
  70         }
  71
  72         r = radeon_bo_create(rdev, size, align, true,
  73                              domain, flags, NULL, &sa_manager->bo);
  74         if (r) {
  75                 dev_err(rdev->dev, "(%d) failed to allocate bo for manager\n", r);
  76                 return r;
  77         }
  78
  79         return r;
  80 }
  81
  82 void radeon_sa_bo_manager_fini(struct radeon_device *rdev,
  83                                struct radeon_sa_manager *sa_manager)
  84 {
  85         struct radeon_sa_bo *sa_bo, *tmp;
  86
  87         if (!list_empty(&sa_manager->olist)) {
  88                 sa_manager->hole = &sa_manager->olist,
  89                 radeon_sa_bo_try_free(sa_manager);
  90                 if (!list_empty(&sa_manager->olist)) {
  91                         dev_err(rdev->dev, "sa_manager is not empty, clearing anyway\n");
  92                 }
  93         }
  94         list_for_each_entry_safe(sa_bo, tmp, &sa_manager->olist, olist) {
  95                 radeon_sa_bo_remove_locked(sa_bo);
  96         }
  97         radeon_bo_unref(&sa_manager->bo);
  98         sa_manager->size = 0;
  99         cv_destroy(&sa_manager->wq);
 100         lockuninit(&sa_manager->wq_lock);
 101 }
 102
 103 int radeon_sa_bo_manager_start(struct radeon_device *rdev,
 104                                struct radeon_sa_manager *sa_manager)
 105 {
 106         int r;
 107
 108         if (sa_manager->bo == NULL) {
 109                 dev_err(rdev->dev, "no bo for sa manager\n");
 110                 return -EINVAL;
 111         }
 112
 113         /* map the buffer */
 114         r = radeon_bo_reserve(sa_manager->bo, false);
 115         if (r) {
 116                 dev_err(rdev->dev, "(%d) failed to reserve manager bo\n", r);
 117                 return r;
 118         }
 119         r = radeon_bo_pin(sa_manager->bo, sa_manager->domain, &sa_manager->gpu_addr);
 120         if (r) {
 121                 radeon_bo_unreserve(sa_manager->bo);
 122                 dev_err(rdev->dev, "(%d) failed to pin manager bo\n", r);
 123                 return r;
 124         }
 125         r = radeon_bo_kmap(sa_manager->bo, &sa_manager->cpu_ptr);
 126         radeon_bo_unreserve(sa_manager->bo);
 127         return r;
 128 }
 129
 130 int radeon_sa_bo_manager_suspend(struct radeon_device *rdev,
 131                                  struct radeon_sa_manager *sa_manager)
 132 {
 133         int r;
 134
 135         if (sa_manager->bo == NULL) {
 136                 dev_err(rdev->dev, "no bo for sa manager\n");
 137                 return -EINVAL;
 138         }
 139
 140         r = radeon_bo_reserve(sa_manager->bo, false);
 141         if (!r) {
 142                 radeon_bo_kunmap(sa_manager->bo);
 143                 radeon_bo_unpin(sa_manager->bo);
 144                 radeon_bo_unreserve(sa_manager->bo);
 145         }
 146         return r;
 147 }
 148
 149 static void radeon_sa_bo_remove_locked(struct radeon_sa_bo *sa_bo)
 150 {
 151         struct radeon_sa_manager *sa_manager = sa_bo->manager;
 152         if (sa_manager->hole == &sa_bo->olist) {
 153                 sa_manager->hole = sa_bo->olist.prev;
 154         }
 155         list_del_init(&sa_bo->olist);
 156         list_del_init(&sa_bo->flist);
 157         radeon_fence_unref(&sa_bo->fence);
 158         kfree(sa_bo);
 159 }
 160
 161 static void radeon_sa_bo_try_free(struct radeon_sa_manager *sa_manager)
 162 {
 163         struct radeon_sa_bo *sa_bo, *tmp;
 164
 165         if (sa_manager->hole->next == &sa_manager->olist)
 166                 return;
 167
 168         sa_bo = list_entry(sa_manager->hole->next, struct radeon_sa_bo, olist);
 169         list_for_each_entry_safe_from(sa_bo, tmp, &sa_manager->olist, olist) {
 170                 if (sa_bo->fence == NULL || !radeon_fence_signaled(sa_bo->fence)) {
 171                         return;
 172                 }
 173                 radeon_sa_bo_remove_locked(sa_bo);
 174         }
 175 }
 176
 177 static inline unsigned radeon_sa_bo_hole_soffset(struct radeon_sa_manager *sa_manager)
 178 {
 179         struct list_head *hole = sa_manager->hole;
 180
 181         if (hole != &sa_manager->olist) {
 182                 return list_entry(hole, struct radeon_sa_bo, olist)->eoffset;
 183         }
 184         return 0;
 185 }
 186
 187 static inline unsigned radeon_sa_bo_hole_eoffset(struct radeon_sa_manager *sa_manager)
 188 {
 189         struct list_head *hole = sa_manager->hole;
 190
 191         if (hole->next != &sa_manager->olist) {
 192                 return list_entry(hole->next, struct radeon_sa_bo, olist)->soffset;
 193         }
 194         return sa_manager->size;
 195 }
 196
 197 static bool radeon_sa_bo_try_alloc(struct radeon_sa_manager *sa_manager,
 198                                    struct radeon_sa_bo *sa_bo,
 199                                    unsigned size, unsigned align)
 200 {
 201         unsigned soffset, eoffset, wasted;
 202
 203         soffset = radeon_sa_bo_hole_soffset(sa_manager);
 204         eoffset = radeon_sa_bo_hole_eoffset(sa_manager);
 205         wasted = (align - (soffset % align)) % align;
 206
 207         if ((eoffset - soffset) >= (size + wasted)) {
 208                 soffset += wasted;
 209
 210                 sa_bo->manager = sa_manager;
 211                 sa_bo->soffset = soffset;
 212                 sa_bo->eoffset = soffset + size;
 213                 list_add(&sa_bo->olist, sa_manager->hole);
 214                 INIT_LIST_HEAD(&sa_bo->flist);
 215                 sa_manager->hole = &sa_bo->olist;
 216                 return true;
 217         }
 218         return false;
 219 }
 220
 221 /**
 222  * radeon_sa_event - Check if we can stop waiting
 223  *
 224  * @sa_manager: pointer to the sa_manager
 225  * @size: number of bytes we want to allocate
 226  * @align: alignment we need to match
 227  *
 228  * Check if either there is a fence we can wait for or
 229  * enough free memory to satisfy the allocation directly
 230  */
 231 static bool radeon_sa_event(struct radeon_sa_manager *sa_manager,
 232                             unsigned size, unsigned align)
 233 {
 234         unsigned soffset, eoffset, wasted;
 235         int i;
 236
 237         for (i = 0; i < RADEON_NUM_RINGS; ++i) {
 238                 if (!list_empty(&sa_manager->flist[i])) {
 239                         return true;
 240                 }
 241         }
 242
 243         soffset = radeon_sa_bo_hole_soffset(sa_manager);
 244         eoffset = radeon_sa_bo_hole_eoffset(sa_manager);
 245         wasted = (align - (soffset % align)) % align;
 246
 247         if ((eoffset - soffset) >= (size + wasted)) {
 248                 return true;
 249         }
 250
 251         return false;
 252 }
 253
 254 static bool radeon_sa_bo_next_hole(struct radeon_sa_manager *sa_manager,
 255                                    struct radeon_fence **fences,
 256                                    unsigned *tries)
 257 {
 258         struct radeon_sa_bo *best_bo = NULL;
 259         unsigned i, soffset, best, tmp;
 260
 261         /* if hole points to the end of the buffer */
 262         if (sa_manager->hole->next == &sa_manager->olist) {
 263                 /* try again with its beginning */
 264                 sa_manager->hole = &sa_manager->olist;
 265                 return true;
 266         }
 267
 268         soffset = radeon_sa_bo_hole_soffset(sa_manager);
 269         /* to handle wrap around we add sa_manager->size */
 270         best = sa_manager->size * 2;
 271         /* go over all fence list and try to find the closest sa_bo
 272          * of the current last
 273          */
 274         for (i = 0; i < RADEON_NUM_RINGS; ++i) {
 275                 struct radeon_sa_bo *sa_bo;
 276
 277                 if (list_empty(&sa_manager->flist[i])) {
 278                         continue;
 279                 }
 280
 281                 sa_bo = list_first_entry(&sa_manager->flist[i],
 282                                          struct radeon_sa_bo, flist);
 283
 284                 if (!radeon_fence_signaled(sa_bo->fence)) {
 285                         fences[i] = sa_bo->fence;
 286                         continue;
 287                 }
 288
 289                 /* limit the number of tries each ring gets */
 290                 if (tries[i] > 2) {
 291                         continue;
 292                 }
 293
 294                 tmp = sa_bo->soffset;
 295                 if (tmp < soffset) {
 296                         /* wrap around, pretend it's after */
 297                         tmp += sa_manager->size;
 298                 }
 299                 tmp -= soffset;
 300                 if (tmp < best) {
 301                         /* this sa bo is the closest one */
 302                         best = tmp;
 303                         best_bo = sa_bo;
 304                 }
 305         }
 306
 307         if (best_bo) {
 308                 ++tries[best_bo->fence->ring];
 309                 sa_manager->hole = best_bo->olist.prev;
 310
 311                 /* we knew that this one is signaled,
 312                    so it's save to remote it */
 313                 radeon_sa_bo_remove_locked(best_bo);
 314                 return true;
 315         }
 316         return false;
 317 }
 318
 319 int radeon_sa_bo_new(struct radeon_device *rdev,
 320                      struct radeon_sa_manager *sa_manager,
 321                      struct radeon_sa_bo **sa_bo,
 322                      unsigned size, unsigned align)
 323 {
 324         struct radeon_fence *fences[RADEON_NUM_RINGS];
 325         unsigned tries[RADEON_NUM_RINGS];
 326         int i, r;
 327
 328         BUG_ON(align > sa_manager->align);
 329         BUG_ON(size > sa_manager->size);
 330
 331         *sa_bo = kmalloc(sizeof(struct radeon_sa_bo), M_DRM,
 332                          M_WAITOK | M_ZERO);
 333         if ((*sa_bo) == NULL) {
 334                 return -ENOMEM;
 335         }
 336         (*sa_bo)->manager = sa_manager;
 337         (*sa_bo)->fence = NULL;
 338         INIT_LIST_HEAD(&(*sa_bo)->olist);
 339         INIT_LIST_HEAD(&(*sa_bo)->flist);
 340
 341         lockmgr(&sa_manager->wq_lock, LK_EXCLUSIVE);
 342         do {
 343                 for (i = 0; i < RADEON_NUM_RINGS; ++i) {
 344                         fences[i] = NULL;
 345                         tries[i] = 0;
 346                 }
 347
 348                 do {
 349                         radeon_sa_bo_try_free(sa_manager);
 350
 351                         if (radeon_sa_bo_try_alloc(sa_manager, *sa_bo,
 352                                                    size, align)) {
 353                                 lockmgr(&sa_manager->wq_lock, LK_RELEASE);
 354                                 return 0;
 355                         }
 356
 357                         /* see if we can skip over some allocations */
 358                 } while (radeon_sa_bo_next_hole(sa_manager, fences, tries));
 359
 360                 for (i = 0; i < RADEON_NUM_RINGS; ++i)
 361                         radeon_fence_ref(fences[i]);
 362
 363                 lockmgr(&sa_manager->wq_lock, LK_RELEASE);
 364                 r = radeon_fence_wait_any(rdev, fences, false);
 365                 for (i = 0; i < RADEON_NUM_RINGS; ++i)
 366                         radeon_fence_unref(&fences[i]);
 367                 lockmgr(&sa_manager->wq_lock, LK_EXCLUSIVE);
 368                 /* if we have nothing to wait for block */
 369                 if (r == -ENOENT) {
 370                         while (!radeon_sa_event(sa_manager, size, align)) {
 371                                 r = -cv_wait_sig(&sa_manager->wq,
 372                                                  &sa_manager->wq_lock);
 373                                 if (r != 0)
 374                                         break;
 375                         }
 376                 }
 377
 378         } while (!r);
 379
 380         lockmgr(&sa_manager->wq_lock, LK_RELEASE);
 381         kfree(*sa_bo);
 382         *sa_bo = NULL;
 383         return r;
 384 }
 385
 386 void radeon_sa_bo_free(struct radeon_device *rdev, struct radeon_sa_bo **sa_bo,
 387                        struct radeon_fence *fence)
 388 {
 389         struct radeon_sa_manager *sa_manager;
 390
 391         if (sa_bo == NULL || *sa_bo == NULL) {
 392                 return;
 393         }
 394
 395         sa_manager = (*sa_bo)->manager;
 396         lockmgr(&sa_manager->wq_lock, LK_EXCLUSIVE);
 397         if (fence && !radeon_fence_signaled(fence)) {
 398                 (*sa_bo)->fence = radeon_fence_ref(fence);
 399                 list_add_tail(&(*sa_bo)->flist,
 400                               &sa_manager->flist[fence->ring]);
 401         } else {
 402                 radeon_sa_bo_remove_locked(*sa_bo);
 403         }
 404         cv_broadcast(&sa_manager->wq);
 405         lockmgr(&sa_manager->wq_lock, LK_RELEASE);
 406         *sa_bo = NULL;
 407 }
 408
 409 #if defined(CONFIG_DEBUG_FS)
 410 void radeon_sa_bo_dump_debug_info(struct radeon_sa_manager *sa_manager,
 411                                   struct seq_file *m)
 412 {
 413         struct radeon_sa_bo *i;
 414
 415         spin_lock(&sa_manager->wq.lock);
 416         list_for_each_entry(i, &sa_manager->olist, olist) {
 417                 uint64_t soffset = i->soffset + sa_manager->gpu_addr;
 418                 uint64_t eoffset = i->eoffset + sa_manager->gpu_addr;
 419                 if (&i->olist == sa_manager->hole) {
 420                         seq_printf(m, ">");
 421                 } else {
 422                         seq_printf(m, " ");
 423                 }
 424                 seq_printf(m, "[0x%010llx 0x%010llx] size %8lld",
 425                            soffset, eoffset, eoffset - soffset);
 426                 if (i->fence) {
 427                         seq_printf(m, " protected by 0x%016llx on ring %d",
 428                                    i->fence->seq, i->fence->ring);
 429                 }
 430                 seq_printf(m, "\n");
 431         }
 432         spin_unlock(&sa_manager->wq.lock);
 433 }
 434 #endif