6ffa09f4d217f05b6d153e24e65a8be93b08315a
[dragonfly.git] / sys / dev / drm / i915 / i915_gem_userptr.c
1 /*
2  * Copyright © 2012-2014 Intel Corporation
3  *
4  * Permission is hereby granted, free of charge, to any person obtaining a
5  * copy of this software and associated documentation files (the "Software"),
6  * to deal in the Software without restriction, including without limitation
7  * the rights to use, copy, modify, merge, publish, distribute, sublicense,
8  * and/or sell copies of the Software, and to permit persons to whom the
9  * Software is furnished to do so, subject to the following conditions:
10  *
11  * The above copyright notice and this permission notice (including the next
12  * paragraph) shall be included in all copies or substantial portions of the
13  * Software.
14  *
15  * THE SOFTWARE IS PROVIDED "AS IS", WITHOUT WARRANTY OF ANY KIND, EXPRESS OR
16  * IMPLIED, INCLUDING BUT NOT LIMITED TO THE WARRANTIES OF MERCHANTABILITY,
17  * FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE AND NONINFRINGEMENT.  IN NO EVENT SHALL
18  * THE AUTHORS OR COPYRIGHT HOLDERS BE LIABLE FOR ANY CLAIM, DAMAGES OR OTHER
19  * LIABILITY, WHETHER IN AN ACTION OF CONTRACT, TORT OR OTHERWISE, ARISING
20  * FROM, OUT OF OR IN CONNECTION WITH THE SOFTWARE OR THE USE OR OTHER DEALINGS
21  * IN THE SOFTWARE.
22  *
23  */
24
25 #include <drm/drmP.h>
26 #include <drm/i915_drm.h>
27 #include "i915_drv.h"
28 #include "i915_trace.h"
29 #include "intel_drv.h"
30
31 struct i915_mm_struct {
32         struct mm_struct *mm;
33         struct drm_device *dev;
34         struct i915_mmu_notifier *mn;
35         struct hlist_node node;
36         struct kref kref;
37         struct work_struct work;
38 };
39
40 #if defined(CONFIG_MMU_NOTIFIER)
41 #include <linux/interval_tree.h>
42
43 struct i915_mmu_notifier {
44         spinlock_t lock;
45         struct hlist_node node;
46         struct mmu_notifier mn;
47         struct rb_root objects;
48         struct list_head linear;
49         bool has_linear;
50 };
51
52 struct i915_mmu_object {
53         struct i915_mmu_notifier *mn;
54         struct interval_tree_node it;
55         struct list_head link;
56         struct drm_i915_gem_object *obj;
57         struct work_struct work;
58         bool active;
59         bool is_linear;
60 };
61
62 static void __cancel_userptr__worker(struct work_struct *work)
63 {
64         struct i915_mmu_object *mo = container_of(work, typeof(*mo), work);
65         struct drm_i915_gem_object *obj = mo->obj;
66         struct drm_device *dev = obj->base.dev;
67
68         mutex_lock(&dev->struct_mutex);
69         /* Cancel any active worker and force us to re-evaluate gup */
70         obj->userptr.work = NULL;
71
72         if (obj->pages != NULL) {
73                 struct drm_i915_private *dev_priv = to_i915(dev);
74                 struct i915_vma *vma, *tmp;
75                 bool was_interruptible;
76
77                 was_interruptible = dev_priv->mm.interruptible;
78                 dev_priv->mm.interruptible = false;
79
80                 list_for_each_entry_safe(vma, tmp, &obj->vma_list, vma_link) {
81                         int ret = i915_vma_unbind(vma);
82                         WARN_ON(ret && ret != -EIO);
83                 }
84                 WARN_ON(i915_gem_object_put_pages(obj));
85
86                 dev_priv->mm.interruptible = was_interruptible;
87         }
88
89         drm_gem_object_unreference(&obj->base);
90         mutex_unlock(&dev->struct_mutex);
91 }
92
93 static unsigned long cancel_userptr(struct i915_mmu_object *mo)
94 {
95         unsigned long end = mo->obj->userptr.ptr + mo->obj->base.size;
96
97         /* The mmu_object is released late when destroying the
98          * GEM object so it is entirely possible to gain a
99          * reference on an object in the process of being freed
100          * since our serialisation is via the spinlock and not
101          * the struct_mutex - and consequently use it after it
102          * is freed and then double free it.
103          */
104         if (mo->active && kref_get_unless_zero(&mo->obj->base.refcount)) {
105                 schedule_work(&mo->work);
106                 /* only schedule one work packet to avoid the refleak */
107                 mo->active = false;
108         }
109
110         return end;
111 }
112
113 static void i915_gem_userptr_mn_invalidate_range_start(struct mmu_notifier *_mn,
114                                                        struct mm_struct *mm,
115                                                        unsigned long start,
116                                                        unsigned long end)
117 {
118         struct i915_mmu_notifier *mn =
119                 container_of(_mn, struct i915_mmu_notifier, mn);
120         struct i915_mmu_object *mo;
121
122         /* interval ranges are inclusive, but invalidate range is exclusive */
123         end--;
124
125         spin_lock(&mn->lock);
126         if (mn->has_linear) {
127                 list_for_each_entry(mo, &mn->linear, link) {
128                         if (mo->it.last < start || mo->it.start > end)
129                                 continue;
130
131                         cancel_userptr(mo);
132                 }
133         } else {
134                 struct interval_tree_node *it;
135
136                 it = interval_tree_iter_first(&mn->objects, start, end);
137                 while (it) {
138                         mo = container_of(it, struct i915_mmu_object, it);
139                         start = cancel_userptr(mo);
140                         it = interval_tree_iter_next(it, start, end);
141                 }
142         }
143         spin_unlock(&mn->lock);
144 }
145
146 static const struct mmu_notifier_ops i915_gem_userptr_notifier = {
147         .invalidate_range_start = i915_gem_userptr_mn_invalidate_range_start,
148 };
149
150 static struct i915_mmu_notifier *
151 i915_mmu_notifier_create(struct mm_struct *mm)
152 {
153         struct i915_mmu_notifier *mn;
154         int ret;
155
156         mn = kmalloc(sizeof(*mn), GFP_KERNEL);
157         if (mn == NULL)
158                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
159
160         spin_lock_init(&mn->lock);
161         mn->mn.ops = &i915_gem_userptr_notifier;
162         mn->objects = RB_ROOT;
163         INIT_LIST_HEAD(&mn->linear);
164         mn->has_linear = false;
165
166          /* Protected by mmap_sem (write-lock) */
167         ret = __mmu_notifier_register(&mn->mn, mm);
168         if (ret) {
169                 kfree(mn);
170                 return ERR_PTR(ret);
171         }
172
173         return mn;
174 }
175
176 static int
177 i915_mmu_notifier_add(struct drm_device *dev,
178                       struct i915_mmu_notifier *mn,
179                       struct i915_mmu_object *mo)
180 {
181         struct interval_tree_node *it;
182         int ret = 0;
183
184         /* By this point we have already done a lot of expensive setup that
185          * we do not want to repeat just because the caller (e.g. X) has a
186          * signal pending (and partly because of that expensive setup, X
187          * using an interrupt timer is likely to get stuck in an EINTR loop).
188          */
189         mutex_lock(&dev->struct_mutex);
190
191         /* Make sure we drop the final active reference (and thereby
192          * remove the objects from the interval tree) before we do
193          * the check for overlapping objects.
194          */
195         i915_gem_retire_requests(dev);
196
197         spin_lock(&mn->lock);
198         it = interval_tree_iter_first(&mn->objects,
199                                       mo->it.start, mo->it.last);
200         if (it) {
201                 struct drm_i915_gem_object *obj;
202
203                 /* We only need to check the first object in the range as it
204                  * either has cancelled gup work queued and we need to
205                  * return back to the user to give time for the gup-workers
206                  * to flush their object references upon which the object will
207                  * be removed from the interval-tree, or the the range is
208                  * still in use by another client and the overlap is invalid.
209                  *
210                  * If we do have an overlap, we cannot use the interval tree
211                  * for fast range invalidation.
212                  */
213
214                 obj = container_of(it, struct i915_mmu_object, it)->obj;
215                 if (!obj->userptr.workers)
216                         mn->has_linear = mo->is_linear = true;
217                 else
218                         ret = -EAGAIN;
219         } else
220                 interval_tree_insert(&mo->it, &mn->objects);
221
222         if (ret == 0)
223                 list_add(&mo->link, &mn->linear);
224
225         spin_unlock(&mn->lock);
226         mutex_unlock(&dev->struct_mutex);
227
228         return ret;
229 }
230
231 static bool i915_mmu_notifier_has_linear(struct i915_mmu_notifier *mn)
232 {
233         struct i915_mmu_object *mo;
234
235         list_for_each_entry(mo, &mn->linear, link)
236                 if (mo->is_linear)
237                         return true;
238
239         return false;
240 }
241
242 static void
243 i915_mmu_notifier_del(struct i915_mmu_notifier *mn,
244                       struct i915_mmu_object *mo)
245 {
246         spin_lock(&mn->lock);
247         list_del(&mo->link);
248         if (mo->is_linear)
249                 mn->has_linear = i915_mmu_notifier_has_linear(mn);
250         else
251                 interval_tree_remove(&mo->it, &mn->objects);
252         spin_unlock(&mn->lock);
253 }
254
255 static void
256 i915_gem_userptr_release__mmu_notifier(struct drm_i915_gem_object *obj)
257 {
258         struct i915_mmu_object *mo;
259
260         mo = obj->userptr.mmu_object;
261         if (mo == NULL)
262                 return;
263
264         i915_mmu_notifier_del(mo->mn, mo);
265         kfree(mo);
266
267         obj->userptr.mmu_object = NULL;
268 }
269
270 static struct i915_mmu_notifier *
271 i915_mmu_notifier_find(struct i915_mm_struct *mm)
272 {
273         struct i915_mmu_notifier *mn = mm->mn;
274
275         mn = mm->mn;
276         if (mn)
277                 return mn;
278
279         down_write(&mm->mm->mmap_sem);
280         mutex_lock(&to_i915(mm->dev)->mm_lock);
281         if ((mn = mm->mn) == NULL) {
282                 mn = i915_mmu_notifier_create(mm->mm);
283                 if (!IS_ERR(mn))
284                         mm->mn = mn;
285         }
286         mutex_unlock(&to_i915(mm->dev)->mm_lock);
287         up_write(&mm->mm->mmap_sem);
288
289         return mn;
290 }
291
292 static int
293 i915_gem_userptr_init__mmu_notifier(struct drm_i915_gem_object *obj,
294                                     unsigned flags)
295 {
296         struct i915_mmu_notifier *mn;
297         struct i915_mmu_object *mo;
298         int ret;
299
300         if (flags & I915_USERPTR_UNSYNCHRONIZED)
301                 return capable(CAP_SYS_ADMIN) ? 0 : -EPERM;
302
303         if (WARN_ON(obj->userptr.mm == NULL))
304                 return -EINVAL;
305
306         mn = i915_mmu_notifier_find(obj->userptr.mm);
307         if (IS_ERR(mn))
308                 return PTR_ERR(mn);
309
310         mo = kzalloc(sizeof(*mo), GFP_KERNEL);
311         if (mo == NULL)
312                 return -ENOMEM;
313
314         mo->mn = mn;
315         mo->it.start = obj->userptr.ptr;
316         mo->it.last = mo->it.start + obj->base.size - 1;
317         mo->obj = obj;
318         INIT_WORK(&mo->work, __cancel_userptr__worker);
319
320         ret = i915_mmu_notifier_add(obj->base.dev, mn, mo);
321         if (ret) {
322                 kfree(mo);
323                 return ret;
324         }
325
326         obj->userptr.mmu_object = mo;
327         return 0;
328 }
329
330 static void
331 i915_mmu_notifier_free(struct i915_mmu_notifier *mn,
332                        struct mm_struct *mm)
333 {
334         if (mn == NULL)
335                 return;
336
337         mmu_notifier_unregister(&mn->mn, mm);
338         kfree(mn);
339 }
340
341 #else
342
343 #if 0
344 static void
345 i915_gem_userptr_release__mmu_notifier(struct drm_i915_gem_object *obj)
346 {
347 }
348
349 static int
350 i915_gem_userptr_init__mmu_notifier(struct drm_i915_gem_object *obj,
351                                     unsigned flags)
352 {
353         if ((flags & I915_USERPTR_UNSYNCHRONIZED) == 0)
354                 return -ENODEV;
355
356         if (!capable(CAP_SYS_ADMIN))
357                 return -EPERM;
358
359         return 0;
360 }
361
362 static void
363 i915_mmu_notifier_free(struct i915_mmu_notifier *mn,
364                        struct mm_struct *mm)
365 {
366 }
367 #endif
368
369 #endif
370
371 #if 0
372 static struct i915_mm_struct *
373 __i915_mm_struct_find(struct drm_i915_private *dev_priv, struct mm_struct *real)
374 {
375         struct i915_mm_struct *mm;
376
377         /* Protected by dev_priv->mm_lock */
378         hash_for_each_possible(dev_priv->mm_structs, mm, node, (unsigned long)real)
379                 if (mm->mm == real)
380                         return mm;
381
382         return NULL;
383 }
384
385 static int
386 i915_gem_userptr_init__mm_struct(struct drm_i915_gem_object *obj)
387 {
388         struct drm_i915_private *dev_priv = to_i915(obj->base.dev);
389         struct i915_mm_struct *mm;
390         int ret = 0;
391
392         /* During release of the GEM object we hold the struct_mutex. This
393          * precludes us from calling mmput() at that time as that may be
394          * the last reference and so call exit_mmap(). exit_mmap() will
395          * attempt to reap the vma, and if we were holding a GTT mmap
396          * would then call drm_gem_vm_close() and attempt to reacquire
397          * the struct mutex. So in order to avoid that recursion, we have
398          * to defer releasing the mm reference until after we drop the
399          * struct_mutex, i.e. we need to schedule a worker to do the clean
400          * up.
401          */
402         mutex_lock(&dev_priv->mm_lock);
403         mm = __i915_mm_struct_find(dev_priv, current->mm);
404         if (mm == NULL) {
405                 mm = kmalloc(sizeof(*mm), GFP_KERNEL);
406                 if (mm == NULL) {
407                         ret = -ENOMEM;
408                         goto out;
409                 }
410
411                 kref_init(&mm->kref);
412                 mm->dev = obj->base.dev;
413
414                 mm->mm = current->mm;
415                 atomic_inc(&current->mm->mm_count);
416
417                 mm->mn = NULL;
418
419                 /* Protected by dev_priv->mm_lock */
420                 hash_add(dev_priv->mm_structs,
421                          &mm->node, (unsigned long)mm->mm);
422         } else
423                 kref_get(&mm->kref);
424
425         obj->userptr.mm = mm;
426 out:
427         mutex_unlock(&dev_priv->mm_lock);
428         return ret;
429 }
430
431 static void
432 __i915_mm_struct_free__worker(struct work_struct *work)
433 {
434         struct i915_mm_struct *mm = container_of(work, typeof(*mm), work);
435         i915_mmu_notifier_free(mm->mn, mm->mm);
436         mmdrop(mm->mm);
437         kfree(mm);
438 }
439
440 static void
441 __i915_mm_struct_free(struct kref *kref)
442 {
443         struct i915_mm_struct *mm = container_of(kref, typeof(*mm), kref);
444
445         /* Protected by dev_priv->mm_lock */
446         hash_del(&mm->node);
447         mutex_unlock(&to_i915(mm->dev)->mm_lock);
448
449         INIT_WORK(&mm->work, __i915_mm_struct_free__worker);
450         schedule_work(&mm->work);
451 }
452
453 static void
454 i915_gem_userptr_release__mm_struct(struct drm_i915_gem_object *obj)
455 {
456         if (obj->userptr.mm == NULL)
457                 return;
458
459         kref_put_mutex(&obj->userptr.mm->kref,
460                        __i915_mm_struct_free,
461                        &to_i915(obj->base.dev)->mm_lock);
462         obj->userptr.mm = NULL;
463 }
464 #endif
465
466 struct get_pages_work {
467         struct work_struct work;
468         struct drm_i915_gem_object *obj;
469         struct task_struct *task;
470 };
471
472 #if IS_ENABLED(CONFIG_SWIOTLB)
473 #define swiotlb_active() swiotlb_nr_tbl()
474 #else
475 #define swiotlb_active() 0
476 #endif
477
478 #if 0
479 static int
480 st_set_pages(struct sg_table **st, struct page **pvec, int num_pages)
481 {
482         struct scatterlist *sg;
483         int ret, n;
484
485         *st = kmalloc(sizeof(**st), GFP_KERNEL);
486         if (*st == NULL)
487                 return -ENOMEM;
488
489         if (swiotlb_active()) {
490                 ret = sg_alloc_table(*st, num_pages, GFP_KERNEL);
491                 if (ret)
492                         goto err;
493
494                 for_each_sg((*st)->sgl, sg, num_pages, n)
495                         sg_set_page(sg, pvec[n], PAGE_SIZE, 0);
496         } else {
497                 ret = sg_alloc_table_from_pages(*st, pvec, num_pages,
498                                                 0, num_pages << PAGE_SHIFT,
499                                                 GFP_KERNEL);
500                 if (ret)
501                         goto err;
502         }
503
504         return 0;
505
506 err:
507         kfree(*st);
508         *st = NULL;
509         return ret;
510 }
511
512 static int
513 __i915_gem_userptr_set_pages(struct drm_i915_gem_object *obj,
514                              struct page **pvec, int num_pages)
515 {
516         int ret;
517
518         ret = st_set_pages(&obj->pages, pvec, num_pages);
519         if (ret)
520                 return ret;
521
522         ret = i915_gem_gtt_prepare_object(obj);
523         if (ret) {
524                 sg_free_table(obj->pages);
525                 kfree(obj->pages);
526                 obj->pages = NULL;
527         }
528
529         return ret;
530 }
531
532 static int
533 __i915_gem_userptr_set_active(struct drm_i915_gem_object *obj,
534                               bool value)
535 {
536         int ret = 0;
537
538         /* During mm_invalidate_range we need to cancel any userptr that
539          * overlaps the range being invalidated. Doing so requires the
540          * struct_mutex, and that risks recursion. In order to cause
541          * recursion, the user must alias the userptr address space with
542          * a GTT mmapping (possible with a MAP_FIXED) - then when we have
543          * to invalidate that mmaping, mm_invalidate_range is called with
544          * the userptr address *and* the struct_mutex held.  To prevent that
545          * we set a flag under the i915_mmu_notifier spinlock to indicate
546          * whether this object is valid.
547          */
548 #if defined(CONFIG_MMU_NOTIFIER)
549         if (obj->userptr.mmu_object == NULL)
550                 return 0;
551
552         spin_lock(&obj->userptr.mmu_object->mn->lock);
553         /* In order to serialise get_pages with an outstanding
554          * cancel_userptr, we must drop the struct_mutex and try again.
555          */
556         if (!value || !work_pending(&obj->userptr.mmu_object->work))
557                 obj->userptr.mmu_object->active = value;
558         else
559                 ret = -EAGAIN;
560         spin_unlock(&obj->userptr.mmu_object->mn->lock);
561 #endif
562
563         return ret;
564 }
565
566 static void
567 __i915_gem_userptr_get_pages_worker(struct work_struct *_work)
568 {
569         struct get_pages_work *work = container_of(_work, typeof(*work), work);
570         struct drm_i915_gem_object *obj = work->obj;
571         struct drm_device *dev = obj->base.dev;
572         const int npages = obj->base.size >> PAGE_SHIFT;
573         struct page **pvec;
574         int pinned, ret;
575
576         ret = -ENOMEM;
577         pinned = 0;
578
579         pvec = kmalloc(npages*sizeof(struct page *),
580                        GFP_TEMPORARY | __GFP_NOWARN | __GFP_NORETRY);
581         if (pvec == NULL)
582                 pvec = drm_malloc_ab(npages, sizeof(struct page *));
583         if (pvec != NULL) {
584                 struct mm_struct *mm = obj->userptr.mm->mm;
585
586                 down_read(&mm->mmap_sem);
587                 while (pinned < npages) {
588                         ret = get_user_pages(work->task, mm,
589                                              obj->userptr.ptr + pinned * PAGE_SIZE,
590                                              npages - pinned,
591                                              !obj->userptr.read_only, 0,
592                                              pvec + pinned, NULL);
593                         if (ret < 0)
594                                 break;
595
596                         pinned += ret;
597                 }
598                 up_read(&mm->mmap_sem);
599         }
600
601         mutex_lock(&dev->struct_mutex);
602         if (obj->userptr.work == &work->work) {
603                 if (pinned == npages) {
604                         ret = __i915_gem_userptr_set_pages(obj, pvec, npages);
605                         if (ret == 0) {
606                                 list_add_tail(&obj->global_list,
607                                               &to_i915(dev)->mm.unbound_list);
608                                 obj->get_page.sg = obj->pages->sgl;
609                                 obj->get_page.last = 0;
610                                 pinned = 0;
611                         }
612                 }
613                 obj->userptr.work = ERR_PTR(ret);
614                 if (ret)
615                         __i915_gem_userptr_set_active(obj, false);
616         }
617
618         obj->userptr.workers--;
619         drm_gem_object_unreference(&obj->base);
620         mutex_unlock(&dev->struct_mutex);
621
622         release_pages(pvec, pinned, 0);
623         drm_free_large(pvec);
624
625         put_task_struct(work->task);
626         kfree(work);
627 }
628
629 static int
630 __i915_gem_userptr_get_pages_schedule(struct drm_i915_gem_object *obj,
631                                       bool *active)
632 {
633         struct get_pages_work *work;
634
635         /* Spawn a worker so that we can acquire the
636          * user pages without holding our mutex. Access
637          * to the user pages requires mmap_sem, and we have
638          * a strict lock ordering of mmap_sem, struct_mutex -
639          * we already hold struct_mutex here and so cannot
640          * call gup without encountering a lock inversion.
641          *
642          * Userspace will keep on repeating the operation
643          * (thanks to EAGAIN) until either we hit the fast
644          * path or the worker completes. If the worker is
645          * cancelled or superseded, the task is still run
646          * but the results ignored. (This leads to
647          * complications that we may have a stray object
648          * refcount that we need to be wary of when
649          * checking for existing objects during creation.)
650          * If the worker encounters an error, it reports
651          * that error back to this function through
652          * obj->userptr.work = ERR_PTR.
653          */
654         if (obj->userptr.workers >= I915_GEM_USERPTR_MAX_WORKERS)
655                 return -EAGAIN;
656
657         work = kmalloc(sizeof(*work), GFP_KERNEL);
658         if (work == NULL)
659                 return -ENOMEM;
660
661         obj->userptr.work = &work->work;
662         obj->userptr.workers++;
663
664         work->obj = obj;
665         drm_gem_object_reference(&obj->base);
666
667         work->task = current;
668         get_task_struct(work->task);
669
670         INIT_WORK(&work->work, __i915_gem_userptr_get_pages_worker);
671         schedule_work(&work->work);
672
673         *active = true;
674         return -EAGAIN;
675 }
676
677 static int
678 i915_gem_userptr_get_pages(struct drm_i915_gem_object *obj)
679 {
680         const int num_pages = obj->base.size >> PAGE_SHIFT;
681         struct page **pvec;
682         int pinned, ret;
683         bool active;
684
685         /* If userspace should engineer that these pages are replaced in
686          * the vma between us binding this page into the GTT and completion
687          * of rendering... Their loss. If they change the mapping of their
688          * pages they need to create a new bo to point to the new vma.
689          *
690          * However, that still leaves open the possibility of the vma
691          * being copied upon fork. Which falls under the same userspace
692          * synchronisation issue as a regular bo, except that this time
693          * the process may not be expecting that a particular piece of
694          * memory is tied to the GPU.
695          *
696          * Fortunately, we can hook into the mmu_notifier in order to
697          * discard the page references prior to anything nasty happening
698          * to the vma (discard or cloning) which should prevent the more
699          * egregious cases from causing harm.
700          */
701         if (IS_ERR(obj->userptr.work)) {
702                 /* active flag will have been dropped already by the worker */
703                 ret = PTR_ERR(obj->userptr.work);
704                 obj->userptr.work = NULL;
705                 return ret;
706         }
707         if (obj->userptr.work)
708                 /* active flag should still be held for the pending work */
709                 return -EAGAIN;
710
711         /* Let the mmu-notifier know that we have begun and need cancellation */
712         ret = __i915_gem_userptr_set_active(obj, true);
713         if (ret)
714                 return ret;
715
716         pvec = NULL;
717         pinned = 0;
718         if (obj->userptr.mm->mm == current->mm) {
719                 pvec = kmalloc(num_pages*sizeof(struct page *),
720                                GFP_TEMPORARY | __GFP_NOWARN | __GFP_NORETRY);
721                 if (pvec == NULL) {
722                         pvec = drm_malloc_ab(num_pages, sizeof(struct page *));
723                         if (pvec == NULL) {
724                                 __i915_gem_userptr_set_active(obj, false);
725                                 return -ENOMEM;
726                         }
727                 }
728
729                 pinned = __get_user_pages_fast(obj->userptr.ptr, num_pages,
730                                                !obj->userptr.read_only, pvec);
731         }
732
733         active = false;
734         if (pinned < 0)
735                 ret = pinned, pinned = 0;
736         else if (pinned < num_pages)
737                 ret = __i915_gem_userptr_get_pages_schedule(obj, &active);
738         else
739                 ret = __i915_gem_userptr_set_pages(obj, pvec, num_pages);
740         if (ret) {
741                 __i915_gem_userptr_set_active(obj, active);
742                 release_pages(pvec, pinned, 0);
743         }
744         drm_free_large(pvec);
745         return ret;
746 }
747
748 static void
749 i915_gem_userptr_put_pages(struct drm_i915_gem_object *obj)
750 {
751         struct sg_page_iter sg_iter;
752
753         BUG_ON(obj->userptr.work != NULL);
754         __i915_gem_userptr_set_active(obj, false);
755
756         if (obj->madv != I915_MADV_WILLNEED)
757                 obj->dirty = 0;
758
759         i915_gem_gtt_finish_object(obj);
760
761         for_each_sg_page(obj->pages->sgl, &sg_iter, obj->pages->nents, 0) {
762                 struct page *page = sg_page_iter_page(&sg_iter);
763
764                 if (obj->dirty)
765                         set_page_dirty(page);
766
767                 mark_page_accessed(page);
768                 page_cache_release(page);
769         }
770         obj->dirty = 0;
771
772         sg_free_table(obj->pages);
773         kfree(obj->pages);
774 }
775
776 static void
777 i915_gem_userptr_release(struct drm_i915_gem_object *obj)
778 {
779         i915_gem_userptr_release__mmu_notifier(obj);
780         i915_gem_userptr_release__mm_struct(obj);
781 }
782
783 static int
784 i915_gem_userptr_dmabuf_export(struct drm_i915_gem_object *obj)
785 {
786         if (obj->userptr.mmu_object)
787                 return 0;
788
789         return i915_gem_userptr_init__mmu_notifier(obj, 0);
790 }
791
792 static const struct drm_i915_gem_object_ops i915_gem_userptr_ops = {
793         .flags = I915_GEM_OBJECT_HAS_STRUCT_PAGE,
794         .get_pages = i915_gem_userptr_get_pages,
795         .put_pages = i915_gem_userptr_put_pages,
796         .dmabuf_export = i915_gem_userptr_dmabuf_export,
797         .release = i915_gem_userptr_release,
798 };
799
800 /**
801  * Creates a new mm object that wraps some normal memory from the process
802  * context - user memory.
803  *
804  * We impose several restrictions upon the memory being mapped
805  * into the GPU.
806  * 1. It must be page aligned (both start/end addresses, i.e ptr and size).
807  * 2. It must be normal system memory, not a pointer into another map of IO
808  *    space (e.g. it must not be a GTT mmapping of another object).
809  * 3. We only allow a bo as large as we could in theory map into the GTT,
810  *    that is we limit the size to the total size of the GTT.
811  * 4. The bo is marked as being snoopable. The backing pages are left
812  *    accessible directly by the CPU, but reads and writes by the GPU may
813  *    incur the cost of a snoop (unless you have an LLC architecture).
814  *
815  * Synchronisation between multiple users and the GPU is left to userspace
816  * through the normal set-domain-ioctl. The kernel will enforce that the
817  * GPU relinquishes the VMA before it is returned back to the system
818  * i.e. upon free(), munmap() or process termination. However, the userspace
819  * malloc() library may not immediately relinquish the VMA after free() and
820  * instead reuse it whilst the GPU is still reading and writing to the VMA.
821  * Caveat emptor.
822  *
823  * Also note, that the object created here is not currently a "first class"
824  * object, in that several ioctls are banned. These are the CPU access
825  * ioctls: mmap(), pwrite and pread. In practice, you are expected to use
826  * direct access via your pointer rather than use those ioctls. Another
827  * restriction is that we do not allow userptr surfaces to be pinned to the
828  * hardware and so we reject any attempt to create a framebuffer out of a
829  * userptr.
830  *
831  * If you think this is a good interface to use to pass GPU memory between
832  * drivers, please use dma-buf instead. In fact, wherever possible use
833  * dma-buf instead.
834  */
835 int
836 i915_gem_userptr_ioctl(struct drm_device *dev, void *data, struct drm_file *file)
837 {
838         struct drm_i915_gem_userptr *args = data;
839         struct drm_i915_gem_object *obj;
840         int ret;
841         u32 handle;
842
843         if (args->flags & ~(I915_USERPTR_READ_ONLY |
844                             I915_USERPTR_UNSYNCHRONIZED))
845                 return -EINVAL;
846
847         if (offset_in_page(args->user_ptr | args->user_size))
848                 return -EINVAL;
849
850         if (!access_ok(args->flags & I915_USERPTR_READ_ONLY ? VERIFY_READ : VERIFY_WRITE,
851                        (char __user *)(unsigned long)args->user_ptr, args->user_size))
852                 return -EFAULT;
853
854         if (args->flags & I915_USERPTR_READ_ONLY) {
855                 /* On almost all of the current hw, we cannot tell the GPU that a
856                  * page is readonly, so this is just a placeholder in the uAPI.
857                  */
858                 return -ENODEV;
859         }
860
861         obj = i915_gem_object_alloc(dev);
862         if (obj == NULL)
863                 return -ENOMEM;
864
865         drm_gem_private_object_init(dev, &obj->base, args->user_size);
866         i915_gem_object_init(obj, &i915_gem_userptr_ops);
867         obj->cache_level = I915_CACHE_LLC;
868         obj->base.write_domain = I915_GEM_DOMAIN_CPU;
869         obj->base.read_domains = I915_GEM_DOMAIN_CPU;
870
871         obj->userptr.ptr = args->user_ptr;
872         obj->userptr.read_only = !!(args->flags & I915_USERPTR_READ_ONLY);
873
874         /* And keep a pointer to the current->mm for resolving the user pages
875          * at binding. This means that we need to hook into the mmu_notifier
876          * in order to detect if the mmu is destroyed.
877          */
878         ret = i915_gem_userptr_init__mm_struct(obj);
879         if (ret == 0)
880                 ret = i915_gem_userptr_init__mmu_notifier(obj, args->flags);
881         if (ret == 0)
882                 ret = drm_gem_handle_create(file, &obj->base, &handle);
883
884         /* drop reference from allocate - handle holds it now */
885         drm_gem_object_unreference_unlocked(&obj->base);
886         if (ret)
887                 return ret;
888
889         args->handle = handle;
890         return 0;
891 }
892 #endif
893
894 int
895 i915_gem_init_userptr(struct drm_device *dev)
896 {
897         struct drm_i915_private *dev_priv = to_i915(dev);
898         lockinit(&dev_priv->mm_lock, "i915dmm", 0, LK_CANRECURSE);
899 #if 0
900         hash_init(dev_priv->mm_structs);
901 #endif
902         return 0;
903 }