drivers/gpu/drm/amd/amdgpu/amdgpu_vram_mgr.c

   1 /*
   2  * Copyright 2016 Advanced Micro Devices, Inc.
   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 shall be included in
  12  * all copies or substantial portions of the Software.
  13  *
  14  * THE SOFTWARE IS PROVIDED "AS IS", WITHOUT WARRANTY OF ANY KIND, EXPRESS OR
  15  * IMPLIED, INCLUDING BUT NOT LIMITED TO THE WARRANTIES OF MERCHANTABILITY,
  16  * FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE AND NONINFRINGEMENT.  IN NO EVENT SHALL
  17  * THE COPYRIGHT HOLDER(S) OR AUTHOR(S) BE LIABLE FOR ANY CLAIM, DAMAGES OR
  18  * OTHER LIABILITY, WHETHER IN AN ACTION OF CONTRACT, TORT OR OTHERWISE,
  19  * ARISING FROM, OUT OF OR IN CONNECTION WITH THE SOFTWARE OR THE USE OR
  20  * OTHER DEALINGS IN THE SOFTWARE.
  21  *
  22  * Authors: Christian König
  23  */
  24
  25 #include <drm/drmP.h>
  26 #include "amdgpu.h"
  27
  28 struct amdgpu_vram_mgr {
  29         struct drm_mm mm;
  30         spinlock_t lock;
  31         atomic64_t usage;
  32         atomic64_t vis_usage;
  33 };
  34
  35 /**
  36  * amdgpu_vram_mgr_init - init VRAM manager and DRM MM
  37  *
  38  * @man: TTM memory type manager
  39  * @p_size: maximum size of VRAM
  40  *
  41  * Allocate and initialize the VRAM manager.
  42  */
  43 static int amdgpu_vram_mgr_init(struct ttm_mem_type_manager *man,
  44                                 unsigned long p_size)
  45 {
  46         struct amdgpu_vram_mgr *mgr;
  47
  48         mgr = kzalloc(sizeof(*mgr), GFP_KERNEL);
  49         if (!mgr)
  50                 return -ENOMEM;
  51
  52         drm_mm_init(&mgr->mm, 0, p_size);
  53         spin_lock_init(&mgr->lock);
  54         man->priv = mgr;
  55         return 0;
  56 }
  57
  58 /**
  59  * amdgpu_vram_mgr_fini - free and destroy VRAM manager
  60  *
  61  * @man: TTM memory type manager
  62  *
  63  * Destroy and free the VRAM manager, returns -EBUSY if ranges are still
  64  * allocated inside it.
  65  */
  66 static int amdgpu_vram_mgr_fini(struct ttm_mem_type_manager *man)
  67 {
  68         struct amdgpu_vram_mgr *mgr = man->priv;
  69
  70         spin_lock(&mgr->lock);
  71         if (!drm_mm_clean(&mgr->mm)) {
  72                 spin_unlock(&mgr->lock);
  73                 return -EBUSY;
  74         }
  75
  76         drm_mm_takedown(&mgr->mm);
  77         spin_unlock(&mgr->lock);
  78         kfree(mgr);
  79         man->priv = NULL;
  80         return 0;
  81 }
  82
  83 /**
  84  * amdgpu_vram_mgr_vis_size - Calculate visible node size
  85  *
  86  * @adev: amdgpu device structure
  87  * @node: MM node structure
  88  *
  89  * Calculate how many bytes of the MM node are inside visible VRAM
  90  */
  91 static u64 amdgpu_vram_mgr_vis_size(struct amdgpu_device *adev,
  92                                     struct drm_mm_node *node)
  93 {
  94         uint64_t start = node->start << PAGE_SHIFT;
  95         uint64_t end = (node->size + node->start) << PAGE_SHIFT;
  96
  97         if (start >= adev->mc.visible_vram_size)
  98                 return 0;
  99
 100         return (end > adev->mc.visible_vram_size ?
 101                 adev->mc.visible_vram_size : end) - start;
 102 }
 103
 104 /**
 105  * amdgpu_vram_mgr_bo_invisible_size - CPU invisible BO size
 106  *
 107  * @bo: &amdgpu_bo buffer object (must be in VRAM)
 108  *
 109  * Returns:
 110  * How much of the given &amdgpu_bo buffer object lies in CPU invisible VRAM.
 111  */
 112 u64 amdgpu_vram_mgr_bo_invisible_size(struct amdgpu_bo *bo)
 113 {
 114         if (bo->flags & AMDGPU_GEM_CREATE_NO_CPU_ACCESS)
 115                 return amdgpu_bo_size(bo);
 116
 117         return 0;
 118 }
 119
 120 /**
 121  * amdgpu_vram_mgr_new - allocate new ranges
 122  *
 123  * @man: TTM memory type manager
 124  * @tbo: TTM BO we need this range for
 125  * @place: placement flags and restrictions
 126  * @mem: the resulting mem object
 127  *
 128  * Allocate VRAM for the given BO.
 129  */
 130 static int amdgpu_vram_mgr_new(struct ttm_mem_type_manager *man,
 131                                struct ttm_buffer_object *tbo,
 132                                const struct ttm_place *place,
 133                                struct ttm_mem_reg *mem)
 134 {
 135         struct amdgpu_device *adev = amdgpu_ttm_adev(man->bdev);
 136         struct amdgpu_vram_mgr *mgr = man->priv;
 137         struct drm_mm *mm = &mgr->mm;
 138         struct drm_mm_node *nodes;
 139         enum drm_mm_insert_mode mode;
 140         unsigned long lpfn, num_nodes, pages_per_node, pages_left;
 141         uint64_t usage = 0, vis_usage = 0;
 142         unsigned i;
 143         int r;
 144
 145         lpfn = place->lpfn;
 146         if (!lpfn)
 147                 lpfn = man->size;
 148
 149         if (place->flags & TTM_PL_FLAG_CONTIGUOUS ||
 150             amdgpu_vram_page_split == -1) {
 151                 pages_per_node = ~0ul;
 152                 num_nodes = 1;
 153         } else {
 154                 pages_per_node = max((uint32_t)amdgpu_vram_page_split,
 155                                      mem->page_alignment);
 156                 num_nodes = DIV_ROUND_UP(mem->num_pages, pages_per_node);
 157         }
 158
 159         nodes = kvmalloc_array(num_nodes, sizeof(*nodes),
 160                                GFP_KERNEL | __GFP_ZERO);
 161         if (!nodes)
 162                 return -ENOMEM;
 163
 164         mode = DRM_MM_INSERT_BEST;
 165         if (place->flags & TTM_PL_FLAG_TOPDOWN)
 166                 mode = DRM_MM_INSERT_HIGH;
 167
 168         mem->start = 0;
 169         pages_left = mem->num_pages;
 170
 171         spin_lock(&mgr->lock);
 172         for (i = 0; i < num_nodes; ++i) {
 173                 unsigned long pages = min(pages_left, pages_per_node);
 174                 uint32_t alignment = mem->page_alignment;
 175                 unsigned long start;
 176
 177                 if (pages == pages_per_node)
 178                         alignment = pages_per_node;
 179
 180                 r = drm_mm_insert_node_in_range(mm, &nodes[i],
 181                                                 pages, alignment, 0,
 182                                                 place->fpfn, lpfn,
 183                                                 mode);
 184                 if (unlikely(r))
 185                         goto error;
 186
 187                 usage += nodes[i].size << PAGE_SHIFT;
 188                 vis_usage += amdgpu_vram_mgr_vis_size(adev, &nodes[i]);
 189
 190                 /* Calculate a virtual BO start address to easily check if
 191                  * everything is CPU accessible.
 192                  */
 193                 start = nodes[i].start + nodes[i].size;
 194                 if (start > mem->num_pages)
 195                         start -= mem->num_pages;
 196                 else
 197                         start = 0;
 198                 mem->start = max(mem->start, start);
 199                 pages_left -= pages;
 200         }
 201         spin_unlock(&mgr->lock);
 202
 203         atomic64_add(usage, &mgr->usage);
 204         atomic64_add(vis_usage, &mgr->vis_usage);
 205
 206         mem->mm_node = nodes;
 207
 208         return 0;
 209
 210 error:
 211         while (i--)
 212                 drm_mm_remove_node(&nodes[i]);
 213         spin_unlock(&mgr->lock);
 214
 215         kvfree(nodes);
 216         return r == -ENOSPC ? 0 : r;
 217 }
 218
 219 /**
 220  * amdgpu_vram_mgr_del - free ranges
 221  *
 222  * @man: TTM memory type manager
 223  * @tbo: TTM BO we need this range for
 224  * @place: placement flags and restrictions
 225  * @mem: TTM memory object
 226  *
 227  * Free the allocated VRAM again.
 228  */
 229 static void amdgpu_vram_mgr_del(struct ttm_mem_type_manager *man,
 230                                 struct ttm_mem_reg *mem)
 231 {
 232         struct amdgpu_device *adev = amdgpu_ttm_adev(man->bdev);
 233         struct amdgpu_vram_mgr *mgr = man->priv;
 234         struct drm_mm_node *nodes = mem->mm_node;
 235         uint64_t usage = 0, vis_usage = 0;
 236         unsigned pages = mem->num_pages;
 237
 238         if (!mem->mm_node)
 239                 return;
 240
 241         spin_lock(&mgr->lock);
 242         while (pages) {
 243                 pages -= nodes->size;
 244                 drm_mm_remove_node(nodes);
 245                 usage += nodes->size << PAGE_SHIFT;
 246                 vis_usage += amdgpu_vram_mgr_vis_size(adev, nodes);
 247                 ++nodes;
 248         }
 249         spin_unlock(&mgr->lock);
 250
 251         atomic64_sub(usage, &mgr->usage);
 252         atomic64_sub(vis_usage, &mgr->vis_usage);
 253
 254         kvfree(mem->mm_node);
 255         mem->mm_node = NULL;
 256 }
 257
 258 /**
 259  * amdgpu_vram_mgr_usage - how many bytes are used in this domain
 260  *
 261  * @man: TTM memory type manager
 262  *
 263  * Returns how many bytes are used in this domain.
 264  */
 265 uint64_t amdgpu_vram_mgr_usage(struct ttm_mem_type_manager *man)
 266 {
 267         struct amdgpu_vram_mgr *mgr = man->priv;
 268
 269         return atomic64_read(&mgr->usage);
 270 }
 271
 272 /**
 273  * amdgpu_vram_mgr_vis_usage - how many bytes are used in the visible part
 274  *
 275  * @man: TTM memory type manager
 276  *
 277  * Returns how many bytes are used in the visible part of VRAM
 278  */
 279 uint64_t amdgpu_vram_mgr_vis_usage(struct ttm_mem_type_manager *man)
 280 {
 281         struct amdgpu_vram_mgr *mgr = man->priv;
 282
 283         return atomic64_read(&mgr->vis_usage);
 284 }
 285
 286 /**
 287  * amdgpu_vram_mgr_debug - dump VRAM table
 288  *
 289  * @man: TTM memory type manager
 290  * @printer: DRM printer to use
 291  *
 292  * Dump the table content using printk.
 293  */
 294 static void amdgpu_vram_mgr_debug(struct ttm_mem_type_manager *man,
 295                                   struct drm_printer *printer)
 296 {
 297         struct amdgpu_vram_mgr *mgr = man->priv;
 298
 299         spin_lock(&mgr->lock);
 300         drm_mm_print(&mgr->mm, printer);
 301         spin_unlock(&mgr->lock);
 302
 303         drm_printf(printer, "man size:%llu pages, ram usage:%lluMB, vis usage:%lluMB\n",
 304                    man->size, amdgpu_vram_mgr_usage(man) >> 20,
 305                    amdgpu_vram_mgr_vis_usage(man) >> 20);
 306 }
 307
 308 const struct ttm_mem_type_manager_func amdgpu_vram_mgr_func = {
 309         .init           = amdgpu_vram_mgr_init,
 310         .takedown       = amdgpu_vram_mgr_fini,
 311         .get_node       = amdgpu_vram_mgr_new,
 312         .put_node       = amdgpu_vram_mgr_del,
 313         .debug          = amdgpu_vram_mgr_debug
 314 };