sys/dev/drm/radeon/radeon_gart.c

   1 /*
   2  * Copyright 2008 Advanced Micro Devices, Inc.
   3  * Copyright 2008 Red Hat Inc.
   4  * Copyright 2009 Jerome Glisse.
   5  *
   6  * Permission is hereby granted, free of charge, to any person obtaining a
   7  * copy of this software and associated documentation files (the "Software"),
   8  * to deal in the Software without restriction, including without limitation
   9  * the rights to use, copy, modify, merge, publish, distribute, sublicense,
  10  * and/or sell copies of the Software, and to permit persons to whom the
  11  * Software is furnished to do so, subject to the following conditions:
  12  *
  13  * The above copyright notice and this permission notice shall be included in
  14  * all copies or substantial portions of the Software.
  15  *
  16  * THE SOFTWARE IS PROVIDED "AS IS", WITHOUT WARRANTY OF ANY KIND, EXPRESS OR
  17  * IMPLIED, INCLUDING BUT NOT LIMITED TO THE WARRANTIES OF MERCHANTABILITY,
  18  * FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE AND NONINFRINGEMENT.  IN NO EVENT SHALL
  19  * THE COPYRIGHT HOLDER(S) OR AUTHOR(S) BE LIABLE FOR ANY CLAIM, DAMAGES OR
  20  * OTHER LIABILITY, WHETHER IN AN ACTION OF CONTRACT, TORT OR OTHERWISE,
  21  * ARISING FROM, OUT OF OR IN CONNECTION WITH THE SOFTWARE OR THE USE OR
  22  * OTHER DEALINGS IN THE SOFTWARE.
  23  *
  24  * Authors: Dave Airlie
  25  *          Alex Deucher
  26  *          Jerome Glisse
  27  *
  28  * $FreeBSD: head/sys/dev/drm2/radeon/radeon_gart.c 254885 2013-08-25 19:37:15Z dumbbell $
  29  */
  30
  31 #include <drm/drmP.h>
  32 #include "drm/drm_legacy.h"             /* for drm_dma_handle_t */
  33 #include <uapi_drm/radeon_drm.h>
  34 #include "radeon.h"
  35
  36 /*
  37  * GART
  38  * The GART (Graphics Aperture Remapping Table) is an aperture
  39  * in the GPU's address space.  System pages can be mapped into
  40  * the aperture and look like contiguous pages from the GPU's
  41  * perspective.  A page table maps the pages in the aperture
  42  * to the actual backing pages in system memory.
  43  *
  44  * Radeon GPUs support both an internal GART, as described above,
  45  * and AGP.  AGP works similarly, but the GART table is configured
  46  * and maintained by the northbridge rather than the driver.
  47  * Radeon hw has a separate AGP aperture that is programmed to
  48  * point to the AGP aperture provided by the northbridge and the
  49  * requests are passed through to the northbridge aperture.
  50  * Both AGP and internal GART can be used at the same time, however
  51  * that is not currently supported by the driver.
  52  *
  53  * This file handles the common internal GART management.
  54  */
  55
  56 /*
  57  * Common GART table functions.
  58  */
  59 /**
  60  * radeon_gart_table_ram_alloc - allocate system ram for gart page table
  61  *
  62  * @rdev: radeon_device pointer
  63  *
  64  * Allocate system memory for GART page table
  65  * (r1xx-r3xx, non-pcie r4xx, rs400).  These asics require the
  66  * gart table to be in system memory.
  67  * Returns 0 for success, -ENOMEM for failure.
  68  */
  69 int radeon_gart_table_ram_alloc(struct radeon_device *rdev)
  70 {
  71         drm_dma_handle_t *dmah;
  72
  73         dmah = drm_pci_alloc(rdev->ddev, rdev->gart.table_size,
  74             PAGE_SIZE);
  75         if (dmah == NULL) {
  76                 return -ENOMEM;
  77         }
  78         rdev->gart.dmah = dmah;
  79         rdev->gart.ptr = dmah->vaddr;
  80 #if defined(__i386) || defined(__amd64) || defined(__amd64__) || defined(__x86_64__)
  81         if (rdev->family == CHIP_RS400 || rdev->family == CHIP_RS480 ||
  82             rdev->family == CHIP_RS690 || rdev->family == CHIP_RS740) {
  83                 pmap_change_attr((vm_offset_t)rdev->gart.ptr,
  84                     rdev->gart.table_size >> PAGE_SHIFT, PAT_UNCACHED);
  85         }
  86 #endif
  87         rdev->gart.table_addr = dmah->busaddr;
  88         memset((void *)rdev->gart.ptr, 0, rdev->gart.table_size);
  89         return 0;
  90 }
  91
  92 /**
  93  * radeon_gart_table_ram_free - free system ram for gart page table
  94  *
  95  * @rdev: radeon_device pointer
  96  *
  97  * Free system memory for GART page table
  98  * (r1xx-r3xx, non-pcie r4xx, rs400).  These asics require the
  99  * gart table to be in system memory.
 100  */
 101 void radeon_gart_table_ram_free(struct radeon_device *rdev)
 102 {
 103         if (rdev->gart.ptr == NULL) {
 104                 return;
 105         }
 106 #if defined(__i386) || defined(__amd64) || defined(__amd64__) || defined(__x86_64__)
 107         if (rdev->family == CHIP_RS400 || rdev->family == CHIP_RS480 ||
 108             rdev->family == CHIP_RS690 || rdev->family == CHIP_RS740) {
 109                 pmap_change_attr((vm_offset_t)rdev->gart.ptr,
 110                     rdev->gart.table_size >> PAGE_SHIFT, PAT_WRITE_COMBINING);
 111         }
 112 #endif
 113         drm_pci_free(rdev->ddev, rdev->gart.dmah);
 114         rdev->gart.dmah = NULL;
 115         rdev->gart.ptr = NULL;
 116         rdev->gart.table_addr = 0;
 117 }
 118
 119 /**
 120  * radeon_gart_table_vram_alloc - allocate vram for gart page table
 121  *
 122  * @rdev: radeon_device pointer
 123  *
 124  * Allocate video memory for GART page table
 125  * (pcie r4xx, r5xx+).  These asics require the
 126  * gart table to be in video memory.
 127  * Returns 0 for success, error for failure.
 128  */
 129 int radeon_gart_table_vram_alloc(struct radeon_device *rdev)
 130 {
 131         int r;
 132
 133         if (rdev->gart.robj == NULL) {
 134                 r = radeon_bo_create(rdev, rdev->gart.table_size,
 135                                      PAGE_SIZE, true, RADEON_GEM_DOMAIN_VRAM,
 136                                      0, NULL, &rdev->gart.robj);
 137                 if (r) {
 138                         return r;
 139                 }
 140         }
 141         return 0;
 142 }
 143
 144 /**
 145  * radeon_gart_table_vram_pin - pin gart page table in vram
 146  *
 147  * @rdev: radeon_device pointer
 148  *
 149  * Pin the GART page table in vram so it will not be moved
 150  * by the memory manager (pcie r4xx, r5xx+).  These asics require the
 151  * gart table to be in video memory.
 152  * Returns 0 for success, error for failure.
 153  */
 154 int radeon_gart_table_vram_pin(struct radeon_device *rdev)
 155 {
 156         uint64_t gpu_addr;
 157         int r;
 158
 159         r = radeon_bo_reserve(rdev->gart.robj, false);
 160         if (unlikely(r != 0))
 161                 return r;
 162         r = radeon_bo_pin(rdev->gart.robj,
 163                                 RADEON_GEM_DOMAIN_VRAM, (u64 *)&gpu_addr);
 164         if (r) {
 165                 radeon_bo_unreserve(rdev->gart.robj);
 166                 return r;
 167         }
 168         r = radeon_bo_kmap(rdev->gart.robj, &rdev->gart.ptr);
 169         if (r)
 170                 radeon_bo_unpin(rdev->gart.robj);
 171         radeon_bo_unreserve(rdev->gart.robj);
 172         rdev->gart.table_addr = gpu_addr;
 173
 174         if (!r) {
 175                 int i;
 176
 177                 /* We might have dropped some GART table updates while it wasn't
 178                  * mapped, restore all entries
 179                  */
 180                 for (i = 0; i < rdev->gart.num_gpu_pages; i++)
 181                         radeon_gart_set_page(rdev, i, rdev->gart.pages_entry[i]);
 182                 mb();
 183                 radeon_gart_tlb_flush(rdev);
 184         }
 185
 186         return r;
 187 }
 188
 189 /**
 190  * radeon_gart_table_vram_unpin - unpin gart page table in vram
 191  *
 192  * @rdev: radeon_device pointer
 193  *
 194  * Unpin the GART page table in vram (pcie r4xx, r5xx+).
 195  * These asics require the gart table to be in video memory.
 196  */
 197 void radeon_gart_table_vram_unpin(struct radeon_device *rdev)
 198 {
 199         int r;
 200
 201         if (rdev->gart.robj == NULL) {
 202                 return;
 203         }
 204         r = radeon_bo_reserve(rdev->gart.robj, false);
 205         if (likely(r == 0)) {
 206                 radeon_bo_kunmap(rdev->gart.robj);
 207                 radeon_bo_unpin(rdev->gart.robj);
 208                 radeon_bo_unreserve(rdev->gart.robj);
 209                 rdev->gart.ptr = NULL;
 210         }
 211 }
 212
 213 /**
 214  * radeon_gart_table_vram_free - free gart page table vram
 215  *
 216  * @rdev: radeon_device pointer
 217  *
 218  * Free the video memory used for the GART page table
 219  * (pcie r4xx, r5xx+).  These asics require the gart table to
 220  * be in video memory.
 221  */
 222 void radeon_gart_table_vram_free(struct radeon_device *rdev)
 223 {
 224         if (rdev->gart.robj == NULL) {
 225                 return;
 226         }
 227         radeon_bo_unref(&rdev->gart.robj);
 228 }
 229
 230 /*
 231  * Common gart functions.
 232  */
 233 /**
 234  * radeon_gart_unbind - unbind pages from the gart page table
 235  *
 236  * @rdev: radeon_device pointer
 237  * @offset: offset into the GPU's gart aperture
 238  * @pages: number of pages to unbind
 239  *
 240  * Unbinds the requested pages from the gart page table and
 241  * replaces them with the dummy page (all asics).
 242  */
 243 void radeon_gart_unbind(struct radeon_device *rdev, unsigned offset,
 244                         int pages)
 245 {
 246         unsigned t;
 247         unsigned p;
 248         int i, j;
 249
 250         if (!rdev->gart.ready) {
 251                 WARN(1, "trying to unbind memory from uninitialized GART !\n");
 252                 return;
 253         }
 254         t = offset / RADEON_GPU_PAGE_SIZE;
 255         p = t / (PAGE_SIZE / RADEON_GPU_PAGE_SIZE);
 256         for (i = 0; i < pages; i++, p++) {
 257                 if (rdev->gart.pages[p]) {
 258                         rdev->gart.pages[p] = NULL;
 259                         for (j = 0; j < (PAGE_SIZE / RADEON_GPU_PAGE_SIZE); j++, t++) {
 260                                 rdev->gart.pages_entry[t] = rdev->dummy_page.entry;
 261                                 if (rdev->gart.ptr) {
 262                                         radeon_gart_set_page(rdev, t,
 263                                                              rdev->dummy_page.entry);
 264                                 }
 265                         }
 266                 }
 267         }
 268         if (rdev->gart.ptr) {
 269                 mb();
 270                 radeon_gart_tlb_flush(rdev);
 271         }
 272 }
 273
 274 /**
 275  * radeon_gart_bind - bind pages into the gart page table
 276  *
 277  * @rdev: radeon_device pointer
 278  * @offset: offset into the GPU's gart aperture
 279  * @pages: number of pages to bind
 280  * @pagelist: pages to bind
 281  * @dma_addr: DMA addresses of pages
 282  * @flags: RADEON_GART_PAGE_* flags
 283  *
 284  * Binds the requested pages to the gart page table
 285  * (all asics).
 286  * Returns 0 for success, -EINVAL for failure.
 287  */
 288 int radeon_gart_bind(struct radeon_device *rdev, unsigned offset,
 289                      int pages, vm_page_t *pagelist, dma_addr_t *dma_addr,
 290                      uint32_t flags)
 291 {
 292         unsigned t;
 293         unsigned p;
 294         uint64_t page_base, page_entry;
 295         int i, j;
 296
 297         if (!rdev->gart.ready) {
 298                 WARN(1, "trying to bind memory to uninitialized GART !\n");
 299                 return -EINVAL;
 300         }
 301         t = offset / RADEON_GPU_PAGE_SIZE;
 302         p = t / (PAGE_SIZE / RADEON_GPU_PAGE_SIZE);
 303
 304         for (i = 0; i < pages; i++, p++) {
 305                 rdev->gart.pages[p] = pagelist[i];
 306                 page_base = dma_addr[i];
 307                 for (j = 0; j < (PAGE_SIZE / RADEON_GPU_PAGE_SIZE); j++, t++) {
 308                         page_entry = radeon_gart_get_page_entry(page_base, flags);
 309                         rdev->gart.pages_entry[t] = page_entry;
 310                         if (rdev->gart.ptr) {
 311                                 radeon_gart_set_page(rdev, t, page_entry);
 312                         }
 313                         page_base += RADEON_GPU_PAGE_SIZE;
 314                 }
 315         }
 316         if (rdev->gart.ptr) {
 317                 mb();
 318                 radeon_gart_tlb_flush(rdev);
 319         }
 320         return 0;
 321 }
 322
 323 /**
 324  * radeon_gart_init - init the driver info for managing the gart
 325  *
 326  * @rdev: radeon_device pointer
 327  *
 328  * Allocate the dummy page and init the gart driver info (all asics).
 329  * Returns 0 for success, error for failure.
 330  */
 331 int radeon_gart_init(struct radeon_device *rdev)
 332 {
 333         int r, i;
 334
 335         if (rdev->gart.pages) {
 336                 return 0;
 337         }
 338         /* We need PAGE_SIZE >= RADEON_GPU_PAGE_SIZE */
 339         if (PAGE_SIZE < RADEON_GPU_PAGE_SIZE) {
 340                 DRM_ERROR("Page size is smaller than GPU page size!\n");
 341                 return -EINVAL;
 342         }
 343         r = radeon_dummy_page_init(rdev);
 344         if (r)
 345                 return r;
 346         /* Compute table size */
 347         rdev->gart.num_cpu_pages = rdev->mc.gtt_size / PAGE_SIZE;
 348         rdev->gart.num_gpu_pages = rdev->mc.gtt_size / RADEON_GPU_PAGE_SIZE;
 349         DRM_INFO("GART: num cpu pages %u, num gpu pages %u\n",
 350                  rdev->gart.num_cpu_pages, rdev->gart.num_gpu_pages);
 351         /* Allocate pages table */
 352         rdev->gart.pages = kmalloc(sizeof(void *) * rdev->gart.num_cpu_pages,
 353                                    M_DRM, M_ZERO | M_WAITOK);
 354         if (rdev->gart.pages == NULL) {
 355                 radeon_gart_fini(rdev);
 356                 return -ENOMEM;
 357         }
 358         rdev->gart.pages_entry = kmalloc(sizeof(uint64_t) * rdev->gart.num_gpu_pages,
 359                                         M_DRM, M_WAITOK);
 360         if (rdev->gart.pages_entry == NULL) {
 361                 radeon_gart_fini(rdev);
 362                 return -ENOMEM;
 363         }
 364         /* set GART entry to point to the dummy page by default */
 365         for (i = 0; i < rdev->gart.num_gpu_pages; i++)
 366                 rdev->gart.pages_entry[i] = rdev->dummy_page.entry;
 367         return 0;
 368 }
 369
 370 /**
 371  * radeon_gart_fini - tear down the driver info for managing the gart
 372  *
 373  * @rdev: radeon_device pointer
 374  *
 375  * Tear down the gart driver info and free the dummy page (all asics).
 376  */
 377 void radeon_gart_fini(struct radeon_device *rdev)
 378 {
 379         if (rdev->gart.ready) {
 380                 /* unbind pages */
 381                 radeon_gart_unbind(rdev, 0, rdev->gart.num_cpu_pages);
 382         }
 383         rdev->gart.ready = false;
 384         kfree(rdev->gart.pages);
 385         kfree(rdev->gart.pages_entry);
 386         rdev->gart.pages = NULL;
 387         rdev->gart.pages_entry = NULL;
 388
 389         radeon_dummy_page_fini(rdev);
 390 }