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