1184a69caSChristian König // SPDX-License-Identifier: GPL-2.0 OR MIT
2184a69caSChristian König /*
3184a69caSChristian König  * Copyright 2022 Advanced Micro Devices, Inc.
4184a69caSChristian König  *
5184a69caSChristian König  * Permission is hereby granted, free of charge, to any person obtaining a
6184a69caSChristian König  * copy of this software and associated documentation files (the "Software"),
7184a69caSChristian König  * to deal in the Software without restriction, including without limitation
8184a69caSChristian König  * the rights to use, copy, modify, merge, publish, distribute, sublicense,
9184a69caSChristian König  * and/or sell copies of the Software, and to permit persons to whom the
10184a69caSChristian König  * Software is furnished to do so, subject to the following conditions:
11184a69caSChristian König  *
12184a69caSChristian König  * The above copyright notice and this permission notice shall be included in
13184a69caSChristian König  * all copies or substantial portions of the Software.
14184a69caSChristian König  *
15184a69caSChristian König  * THE SOFTWARE IS PROVIDED "AS IS", WITHOUT WARRANTY OF ANY KIND, EXPRESS OR
16184a69caSChristian König  * IMPLIED, INCLUDING BUT NOT LIMITED TO THE WARRANTIES OF MERCHANTABILITY,
17184a69caSChristian König  * FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE AND NONINFRINGEMENT.  IN NO EVENT SHALL
18184a69caSChristian König  * THE COPYRIGHT HOLDER(S) OR AUTHOR(S) BE LIABLE FOR ANY CLAIM, DAMAGES OR
19184a69caSChristian König  * OTHER LIABILITY, WHETHER IN AN ACTION OF CONTRACT, TORT OR OTHERWISE,
20184a69caSChristian König  * ARISING FROM, OUT OF OR IN CONNECTION WITH THE SOFTWARE OR THE USE OR
21184a69caSChristian König  * OTHER DEALINGS IN THE SOFTWARE.
22184a69caSChristian König  */
23184a69caSChristian König 
24184a69caSChristian König #include <drm/drm_drv.h>
25184a69caSChristian König 
26184a69caSChristian König #include "amdgpu.h"
27184a69caSChristian König #include "amdgpu_trace.h"
28184a69caSChristian König #include "amdgpu_vm.h"
29184a69caSChristian König 
30184a69caSChristian König /*
31184a69caSChristian König  * amdgpu_vm_pt_cursor - state for for_each_amdgpu_vm_pt
32184a69caSChristian König  */
33184a69caSChristian König struct amdgpu_vm_pt_cursor {
34184a69caSChristian König 	uint64_t pfn;
35184a69caSChristian König 	struct amdgpu_vm_bo_base *parent;
36184a69caSChristian König 	struct amdgpu_vm_bo_base *entry;
37184a69caSChristian König 	unsigned int level;
38184a69caSChristian König };
39184a69caSChristian König 
40184a69caSChristian König /**
41184a69caSChristian König  * amdgpu_vm_pt_level_shift - return the addr shift for each level
42184a69caSChristian König  *
43184a69caSChristian König  * @adev: amdgpu_device pointer
44184a69caSChristian König  * @level: VMPT level
45184a69caSChristian König  *
46184a69caSChristian König  * Returns:
47184a69caSChristian König  * The number of bits the pfn needs to be right shifted for a level.
48184a69caSChristian König  */
amdgpu_vm_pt_level_shift(struct amdgpu_device * adev,unsigned int level)49184a69caSChristian König static unsigned int amdgpu_vm_pt_level_shift(struct amdgpu_device *adev,
50184a69caSChristian König 					     unsigned int level)
51184a69caSChristian König {
52184a69caSChristian König 	switch (level) {
53184a69caSChristian König 	case AMDGPU_VM_PDB2:
54184a69caSChristian König 	case AMDGPU_VM_PDB1:
55184a69caSChristian König 	case AMDGPU_VM_PDB0:
56184a69caSChristian König 		return 9 * (AMDGPU_VM_PDB0 - level) +
57184a69caSChristian König 			adev->vm_manager.block_size;
58184a69caSChristian König 	case AMDGPU_VM_PTB:
59184a69caSChristian König 		return 0;
60184a69caSChristian König 	default:
61184a69caSChristian König 		return ~0;
62184a69caSChristian König 	}
63184a69caSChristian König }
64184a69caSChristian König 
65184a69caSChristian König /**
66184a69caSChristian König  * amdgpu_vm_pt_num_entries - return the number of entries in a PD/PT
67184a69caSChristian König  *
68184a69caSChristian König  * @adev: amdgpu_device pointer
69184a69caSChristian König  * @level: VMPT level
70184a69caSChristian König  *
71184a69caSChristian König  * Returns:
72184a69caSChristian König  * The number of entries in a page directory or page table.
73184a69caSChristian König  */
amdgpu_vm_pt_num_entries(struct amdgpu_device * adev,unsigned int level)74184a69caSChristian König static unsigned int amdgpu_vm_pt_num_entries(struct amdgpu_device *adev,
75184a69caSChristian König 					     unsigned int level)
76184a69caSChristian König {
77184a69caSChristian König 	unsigned int shift;
78184a69caSChristian König 
79184a69caSChristian König 	shift = amdgpu_vm_pt_level_shift(adev, adev->vm_manager.root_level);
80184a69caSChristian König 	if (level == adev->vm_manager.root_level)
81184a69caSChristian König 		/* For the root directory */
82184a69caSChristian König 		return round_up(adev->vm_manager.max_pfn, 1ULL << shift)
83184a69caSChristian König 			>> shift;
84184a69caSChristian König 	else if (level != AMDGPU_VM_PTB)
85184a69caSChristian König 		/* Everything in between */
86184a69caSChristian König 		return 512;
87184a69caSChristian König 
88184a69caSChristian König 	/* For the page tables on the leaves */
89184a69caSChristian König 	return AMDGPU_VM_PTE_COUNT(adev);
90184a69caSChristian König }
91184a69caSChristian König 
92184a69caSChristian König /**
93184a69caSChristian König  * amdgpu_vm_pt_entries_mask - the mask to get the entry number of a PD/PT
94184a69caSChristian König  *
95184a69caSChristian König  * @adev: amdgpu_device pointer
96184a69caSChristian König  * @level: VMPT level
97184a69caSChristian König  *
98184a69caSChristian König  * Returns:
99184a69caSChristian König  * The mask to extract the entry number of a PD/PT from an address.
100184a69caSChristian König  */
amdgpu_vm_pt_entries_mask(struct amdgpu_device * adev,unsigned int level)101184a69caSChristian König static uint32_t amdgpu_vm_pt_entries_mask(struct amdgpu_device *adev,
102184a69caSChristian König 					  unsigned int level)
103184a69caSChristian König {
104184a69caSChristian König 	if (level <= adev->vm_manager.root_level)
105184a69caSChristian König 		return 0xffffffff;
106184a69caSChristian König 	else if (level != AMDGPU_VM_PTB)
107184a69caSChristian König 		return 0x1ff;
108184a69caSChristian König 	else
109184a69caSChristian König 		return AMDGPU_VM_PTE_COUNT(adev) - 1;
110184a69caSChristian König }
111184a69caSChristian König 
112184a69caSChristian König /**
113184a69caSChristian König  * amdgpu_vm_pt_size - returns the size of the page table in bytes
114184a69caSChristian König  *
115184a69caSChristian König  * @adev: amdgpu_device pointer
116184a69caSChristian König  * @level: VMPT level
117184a69caSChristian König  *
118184a69caSChristian König  * Returns:
119184a69caSChristian König  * The size of the BO for a page directory or page table in bytes.
120184a69caSChristian König  */
amdgpu_vm_pt_size(struct amdgpu_device * adev,unsigned int level)121184a69caSChristian König static unsigned int amdgpu_vm_pt_size(struct amdgpu_device *adev,
122184a69caSChristian König 				      unsigned int level)
123184a69caSChristian König {
124184a69caSChristian König 	return AMDGPU_GPU_PAGE_ALIGN(amdgpu_vm_pt_num_entries(adev, level) * 8);
125184a69caSChristian König }
126184a69caSChristian König 
127184a69caSChristian König /**
128184a69caSChristian König  * amdgpu_vm_pt_parent - get the parent page directory
129184a69caSChristian König  *
130184a69caSChristian König  * @pt: child page table
131184a69caSChristian König  *
132184a69caSChristian König  * Helper to get the parent entry for the child page table. NULL if we are at
133184a69caSChristian König  * the root page directory.
134184a69caSChristian König  */
135184a69caSChristian König static struct amdgpu_vm_bo_base *
amdgpu_vm_pt_parent(struct amdgpu_vm_bo_base * pt)136184a69caSChristian König amdgpu_vm_pt_parent(struct amdgpu_vm_bo_base *pt)
137184a69caSChristian König {
138184a69caSChristian König 	struct amdgpu_bo *parent = pt->bo->parent;
139184a69caSChristian König 
140184a69caSChristian König 	if (!parent)
141184a69caSChristian König 		return NULL;
142184a69caSChristian König 
143184a69caSChristian König 	return parent->vm_bo;
144184a69caSChristian König }
145184a69caSChristian König 
146184a69caSChristian König /**
147184a69caSChristian König  * amdgpu_vm_pt_start - start PD/PT walk
148184a69caSChristian König  *
149184a69caSChristian König  * @adev: amdgpu_device pointer
150184a69caSChristian König  * @vm: amdgpu_vm structure
151184a69caSChristian König  * @start: start address of the walk
152184a69caSChristian König  * @cursor: state to initialize
153184a69caSChristian König  *
154184a69caSChristian König  * Initialize a amdgpu_vm_pt_cursor to start a walk.
155184a69caSChristian König  */
amdgpu_vm_pt_start(struct amdgpu_device * adev,struct amdgpu_vm * vm,uint64_t start,struct amdgpu_vm_pt_cursor * cursor)156184a69caSChristian König static void amdgpu_vm_pt_start(struct amdgpu_device *adev,
157184a69caSChristian König 			       struct amdgpu_vm *vm, uint64_t start,
158184a69caSChristian König 			       struct amdgpu_vm_pt_cursor *cursor)
159184a69caSChristian König {
160184a69caSChristian König 	cursor->pfn = start;
161184a69caSChristian König 	cursor->parent = NULL;
162184a69caSChristian König 	cursor->entry = &vm->root;
163184a69caSChristian König 	cursor->level = adev->vm_manager.root_level;
164184a69caSChristian König }
165184a69caSChristian König 
166184a69caSChristian König /**
167184a69caSChristian König  * amdgpu_vm_pt_descendant - go to child node
168184a69caSChristian König  *
169184a69caSChristian König  * @adev: amdgpu_device pointer
170184a69caSChristian König  * @cursor: current state
171184a69caSChristian König  *
172184a69caSChristian König  * Walk to the child node of the current node.
173184a69caSChristian König  * Returns:
174184a69caSChristian König  * True if the walk was possible, false otherwise.
175184a69caSChristian König  */
amdgpu_vm_pt_descendant(struct amdgpu_device * adev,struct amdgpu_vm_pt_cursor * cursor)176184a69caSChristian König static bool amdgpu_vm_pt_descendant(struct amdgpu_device *adev,
177184a69caSChristian König 				    struct amdgpu_vm_pt_cursor *cursor)
178184a69caSChristian König {
179184a69caSChristian König 	unsigned int mask, shift, idx;
180184a69caSChristian König 
181184a69caSChristian König 	if ((cursor->level == AMDGPU_VM_PTB) || !cursor->entry ||
182184a69caSChristian König 	    !cursor->entry->bo)
183184a69caSChristian König 		return false;
184184a69caSChristian König 
185184a69caSChristian König 	mask = amdgpu_vm_pt_entries_mask(adev, cursor->level);
186184a69caSChristian König 	shift = amdgpu_vm_pt_level_shift(adev, cursor->level);
187184a69caSChristian König 
188184a69caSChristian König 	++cursor->level;
189184a69caSChristian König 	idx = (cursor->pfn >> shift) & mask;
190184a69caSChristian König 	cursor->parent = cursor->entry;
191184a69caSChristian König 	cursor->entry = &to_amdgpu_bo_vm(cursor->entry->bo)->entries[idx];
192184a69caSChristian König 	return true;
193184a69caSChristian König }
194184a69caSChristian König 
195184a69caSChristian König /**
196184a69caSChristian König  * amdgpu_vm_pt_sibling - go to sibling node
197184a69caSChristian König  *
198184a69caSChristian König  * @adev: amdgpu_device pointer
199184a69caSChristian König  * @cursor: current state
200184a69caSChristian König  *
201184a69caSChristian König  * Walk to the sibling node of the current node.
202184a69caSChristian König  * Returns:
203184a69caSChristian König  * True if the walk was possible, false otherwise.
204184a69caSChristian König  */
amdgpu_vm_pt_sibling(struct amdgpu_device * adev,struct amdgpu_vm_pt_cursor * cursor)205184a69caSChristian König static bool amdgpu_vm_pt_sibling(struct amdgpu_device *adev,
206184a69caSChristian König 				 struct amdgpu_vm_pt_cursor *cursor)
207184a69caSChristian König {
208184a69caSChristian König 
209184a69caSChristian König 	unsigned int shift, num_entries;
210184a69caSChristian König 	struct amdgpu_bo_vm *parent;
211184a69caSChristian König 
212184a69caSChristian König 	/* Root doesn't have a sibling */
213184a69caSChristian König 	if (!cursor->parent)
214184a69caSChristian König 		return false;
215184a69caSChristian König 
216184a69caSChristian König 	/* Go to our parents and see if we got a sibling */
217184a69caSChristian König 	shift = amdgpu_vm_pt_level_shift(adev, cursor->level - 1);
218184a69caSChristian König 	num_entries = amdgpu_vm_pt_num_entries(adev, cursor->level - 1);
219184a69caSChristian König 	parent = to_amdgpu_bo_vm(cursor->parent->bo);
220184a69caSChristian König 
221184a69caSChristian König 	if (cursor->entry == &parent->entries[num_entries - 1])
222184a69caSChristian König 		return false;
223184a69caSChristian König 
224184a69caSChristian König 	cursor->pfn += 1ULL << shift;
225184a69caSChristian König 	cursor->pfn &= ~((1ULL << shift) - 1);
226184a69caSChristian König 	++cursor->entry;
227184a69caSChristian König 	return true;
228184a69caSChristian König }
229184a69caSChristian König 
230184a69caSChristian König /**
231184a69caSChristian König  * amdgpu_vm_pt_ancestor - go to parent node
232184a69caSChristian König  *
233184a69caSChristian König  * @cursor: current state
234184a69caSChristian König  *
235184a69caSChristian König  * Walk to the parent node of the current node.
236184a69caSChristian König  * Returns:
237184a69caSChristian König  * True if the walk was possible, false otherwise.
238184a69caSChristian König  */
amdgpu_vm_pt_ancestor(struct amdgpu_vm_pt_cursor * cursor)239184a69caSChristian König static bool amdgpu_vm_pt_ancestor(struct amdgpu_vm_pt_cursor *cursor)
240184a69caSChristian König {
241184a69caSChristian König 	if (!cursor->parent)
242184a69caSChristian König 		return false;
243184a69caSChristian König 
244184a69caSChristian König 	--cursor->level;
245184a69caSChristian König 	cursor->entry = cursor->parent;
246184a69caSChristian König 	cursor->parent = amdgpu_vm_pt_parent(cursor->parent);
247184a69caSChristian König 	return true;
248184a69caSChristian König }
249184a69caSChristian König 
250184a69caSChristian König /**
251184a69caSChristian König  * amdgpu_vm_pt_next - get next PD/PT in hieratchy
252184a69caSChristian König  *
253184a69caSChristian König  * @adev: amdgpu_device pointer
254184a69caSChristian König  * @cursor: current state
255184a69caSChristian König  *
256184a69caSChristian König  * Walk the PD/PT tree to the next node.
257184a69caSChristian König  */
amdgpu_vm_pt_next(struct amdgpu_device * adev,struct amdgpu_vm_pt_cursor * cursor)258184a69caSChristian König static void amdgpu_vm_pt_next(struct amdgpu_device *adev,
259184a69caSChristian König 			      struct amdgpu_vm_pt_cursor *cursor)
260184a69caSChristian König {
261184a69caSChristian König 	/* First try a newborn child */
262184a69caSChristian König 	if (amdgpu_vm_pt_descendant(adev, cursor))
263184a69caSChristian König 		return;
264184a69caSChristian König 
265184a69caSChristian König 	/* If that didn't worked try to find a sibling */
266184a69caSChristian König 	while (!amdgpu_vm_pt_sibling(adev, cursor)) {
267184a69caSChristian König 		/* No sibling, go to our parents and grandparents */
268184a69caSChristian König 		if (!amdgpu_vm_pt_ancestor(cursor)) {
269184a69caSChristian König 			cursor->pfn = ~0ll;
270184a69caSChristian König 			return;
271184a69caSChristian König 		}
272184a69caSChristian König 	}
273184a69caSChristian König }
274184a69caSChristian König 
275184a69caSChristian König /**
276184a69caSChristian König  * amdgpu_vm_pt_first_dfs - start a deep first search
277184a69caSChristian König  *
278184a69caSChristian König  * @adev: amdgpu_device structure
279184a69caSChristian König  * @vm: amdgpu_vm structure
280184a69caSChristian König  * @start: optional cursor to start with
281184a69caSChristian König  * @cursor: state to initialize
282184a69caSChristian König  *
283184a69caSChristian König  * Starts a deep first traversal of the PD/PT tree.
284184a69caSChristian König  */
amdgpu_vm_pt_first_dfs(struct amdgpu_device * adev,struct amdgpu_vm * vm,struct amdgpu_vm_pt_cursor * start,struct amdgpu_vm_pt_cursor * cursor)285184a69caSChristian König static void amdgpu_vm_pt_first_dfs(struct amdgpu_device *adev,
286184a69caSChristian König 				   struct amdgpu_vm *vm,
287184a69caSChristian König 				   struct amdgpu_vm_pt_cursor *start,
288184a69caSChristian König 				   struct amdgpu_vm_pt_cursor *cursor)
289184a69caSChristian König {
290184a69caSChristian König 	if (start)
291184a69caSChristian König 		*cursor = *start;
292184a69caSChristian König 	else
293184a69caSChristian König 		amdgpu_vm_pt_start(adev, vm, 0, cursor);
294184a69caSChristian König 
295184a69caSChristian König 	while (amdgpu_vm_pt_descendant(adev, cursor))
296184a69caSChristian König 		;
297184a69caSChristian König }
298184a69caSChristian König 
299184a69caSChristian König /**
300184a69caSChristian König  * amdgpu_vm_pt_continue_dfs - check if the deep first search should continue
301184a69caSChristian König  *
302184a69caSChristian König  * @start: starting point for the search
303184a69caSChristian König  * @entry: current entry
304184a69caSChristian König  *
305184a69caSChristian König  * Returns:
306184a69caSChristian König  * True when the search should continue, false otherwise.
307184a69caSChristian König  */
amdgpu_vm_pt_continue_dfs(struct amdgpu_vm_pt_cursor * start,struct amdgpu_vm_bo_base * entry)308184a69caSChristian König static bool amdgpu_vm_pt_continue_dfs(struct amdgpu_vm_pt_cursor *start,
309184a69caSChristian König 				      struct amdgpu_vm_bo_base *entry)
310184a69caSChristian König {
311184a69caSChristian König 	return entry && (!start || entry != start->entry);
312184a69caSChristian König }
313184a69caSChristian König 
314184a69caSChristian König /**
315184a69caSChristian König  * amdgpu_vm_pt_next_dfs - get the next node for a deep first search
316184a69caSChristian König  *
317184a69caSChristian König  * @adev: amdgpu_device structure
318184a69caSChristian König  * @cursor: current state
319184a69caSChristian König  *
320184a69caSChristian König  * Move the cursor to the next node in a deep first search.
321184a69caSChristian König  */
amdgpu_vm_pt_next_dfs(struct amdgpu_device * adev,struct amdgpu_vm_pt_cursor * cursor)322184a69caSChristian König static void amdgpu_vm_pt_next_dfs(struct amdgpu_device *adev,
323184a69caSChristian König 				  struct amdgpu_vm_pt_cursor *cursor)
324184a69caSChristian König {
325184a69caSChristian König 	if (!cursor->entry)
326184a69caSChristian König 		return;
327184a69caSChristian König 
328184a69caSChristian König 	if (!cursor->parent)
329184a69caSChristian König 		cursor->entry = NULL;
330184a69caSChristian König 	else if (amdgpu_vm_pt_sibling(adev, cursor))
331184a69caSChristian König 		while (amdgpu_vm_pt_descendant(adev, cursor))
332184a69caSChristian König 			;
333184a69caSChristian König 	else
334184a69caSChristian König 		amdgpu_vm_pt_ancestor(cursor);
335184a69caSChristian König }
336184a69caSChristian König 
337184a69caSChristian König /*
338184a69caSChristian König  * for_each_amdgpu_vm_pt_dfs_safe - safe deep first search of all PDs/PTs
339184a69caSChristian König  */
340184a69caSChristian König #define for_each_amdgpu_vm_pt_dfs_safe(adev, vm, start, cursor, entry)		\
341184a69caSChristian König 	for (amdgpu_vm_pt_first_dfs((adev), (vm), (start), &(cursor)),		\
342184a69caSChristian König 	     (entry) = (cursor).entry, amdgpu_vm_pt_next_dfs((adev), &(cursor));\
343184a69caSChristian König 	     amdgpu_vm_pt_continue_dfs((start), (entry));			\
344184a69caSChristian König 	     (entry) = (cursor).entry, amdgpu_vm_pt_next_dfs((adev), &(cursor)))
345184a69caSChristian König 
346184a69caSChristian König /**
347184a69caSChristian König  * amdgpu_vm_pt_clear - initially clear the PDs/PTs
348184a69caSChristian König  *
349184a69caSChristian König  * @adev: amdgpu_device pointer
350184a69caSChristian König  * @vm: VM to clear BO from
351184a69caSChristian König  * @vmbo: BO to clear
352184a69caSChristian König  * @immediate: use an immediate update
353184a69caSChristian König  *
354184a69caSChristian König  * Root PD needs to be reserved when calling this.
355184a69caSChristian König  *
356184a69caSChristian König  * Returns:
357184a69caSChristian König  * 0 on success, errno otherwise.
358184a69caSChristian König  */
amdgpu_vm_pt_clear(struct amdgpu_device * adev,struct amdgpu_vm * vm,struct amdgpu_bo_vm * vmbo,bool immediate)359184a69caSChristian König int amdgpu_vm_pt_clear(struct amdgpu_device *adev, struct amdgpu_vm *vm,
360184a69caSChristian König 		       struct amdgpu_bo_vm *vmbo, bool immediate)
361184a69caSChristian König {
362184a69caSChristian König 	unsigned int level = adev->vm_manager.root_level;
363184a69caSChristian König 	struct ttm_operation_ctx ctx = { true, false };
364184a69caSChristian König 	struct amdgpu_vm_update_params params;
365184a69caSChristian König 	struct amdgpu_bo *ancestor = &vmbo->bo;
366feb13f52SJesse Zhang 	unsigned int entries;
367184a69caSChristian König 	struct amdgpu_bo *bo = &vmbo->bo;
368184a69caSChristian König 	uint64_t addr;
369184a69caSChristian König 	int r, idx;
370184a69caSChristian König 
371184a69caSChristian König 	/* Figure out our place in the hierarchy */
372184a69caSChristian König 	if (ancestor->parent) {
373184a69caSChristian König 		++level;
374184a69caSChristian König 		while (ancestor->parent->parent) {
375184a69caSChristian König 			++level;
376184a69caSChristian König 			ancestor = ancestor->parent;
377184a69caSChristian König 		}
378184a69caSChristian König 	}
379184a69caSChristian König 
380184a69caSChristian König 	entries = amdgpu_bo_size(bo) / 8;
381184a69caSChristian König 
382184a69caSChristian König 	r = ttm_bo_validate(&bo->tbo, &bo->placement, &ctx);
383184a69caSChristian König 	if (r)
384184a69caSChristian König 		return r;
385184a69caSChristian König 
386184a69caSChristian König 	if (!drm_dev_enter(adev_to_drm(adev), &idx))
387184a69caSChristian König 		return -ENODEV;
388184a69caSChristian König 
389184a69caSChristian König 	r = vm->update_funcs->map_table(vmbo);
390184a69caSChristian König 	if (r)
391184a69caSChristian König 		goto exit;
392184a69caSChristian König 
393184a69caSChristian König 	memset(&params, 0, sizeof(params));
394184a69caSChristian König 	params.adev = adev;
395184a69caSChristian König 	params.vm = vm;
396184a69caSChristian König 	params.immediate = immediate;
397184a69caSChristian König 
3984da5a95bSChristian König 	r = vm->update_funcs->prepare(&params, NULL);
399184a69caSChristian König 	if (r)
400184a69caSChristian König 		goto exit;
401184a69caSChristian König 
402184a69caSChristian König 	addr = 0;
403184a69caSChristian König 
404184a69caSChristian König 	uint64_t value = 0, flags = 0;
405184a69caSChristian König 	if (adev->asic_type >= CHIP_VEGA10) {
406184a69caSChristian König 		if (level != AMDGPU_VM_PTB) {
407184a69caSChristian König 			/* Handle leaf PDEs as PTEs */
408980a0a94SHawking Zhang 			flags |= AMDGPU_PDE_PTE_FLAG(adev);
409184a69caSChristian König 			amdgpu_gmc_get_vm_pde(adev, level,
410184a69caSChristian König 					      &value, &flags);
411184a69caSChristian König 		} else {
412184a69caSChristian König 			/* Workaround for fault priority problem on GMC9 */
413184a69caSChristian König 			flags = AMDGPU_PTE_EXECUTABLE;
414184a69caSChristian König 		}
415184a69caSChristian König 	}
416184a69caSChristian König 
417184a69caSChristian König 	r = vm->update_funcs->update(&params, vmbo, addr, 0, entries,
418184a69caSChristian König 				     value, flags);
419184a69caSChristian König 	if (r)
420184a69caSChristian König 		goto exit;
421184a69caSChristian König 
422184a69caSChristian König 	r = vm->update_funcs->commit(&params, NULL);
423184a69caSChristian König exit:
424184a69caSChristian König 	drm_dev_exit(idx);
425184a69caSChristian König 	return r;
426184a69caSChristian König }
427184a69caSChristian König 
428184a69caSChristian König /**
429184a69caSChristian König  * amdgpu_vm_pt_create - create bo for PD/PT
430184a69caSChristian König  *
431184a69caSChristian König  * @adev: amdgpu_device pointer
432184a69caSChristian König  * @vm: requesting vm
433184a69caSChristian König  * @level: the page table level
434184a69caSChristian König  * @immediate: use a immediate update
435184a69caSChristian König  * @vmbo: pointer to the buffer object pointer
4365003ca63SGuchun Chen  * @xcp_id: GPU partition id
437184a69caSChristian König  */
amdgpu_vm_pt_create(struct amdgpu_device * adev,struct amdgpu_vm * vm,int level,bool immediate,struct amdgpu_bo_vm ** vmbo,int32_t xcp_id)438184a69caSChristian König int amdgpu_vm_pt_create(struct amdgpu_device *adev, struct amdgpu_vm *vm,
4395003ca63SGuchun Chen 			int level, bool immediate, struct amdgpu_bo_vm **vmbo,
4405003ca63SGuchun Chen 			int32_t xcp_id)
441184a69caSChristian König {
442184a69caSChristian König 	struct amdgpu_bo_param bp;
443184a69caSChristian König 	unsigned int num_entries;
444184a69caSChristian König 
445184a69caSChristian König 	memset(&bp, 0, sizeof(bp));
446184a69caSChristian König 
447184a69caSChristian König 	bp.size = amdgpu_vm_pt_size(adev, level);
448184a69caSChristian König 	bp.byte_align = AMDGPU_GPU_PAGE_SIZE;
449228ce176SRajneesh Bhardwaj 
450228ce176SRajneesh Bhardwaj 	if (!adev->gmc.is_app_apu)
451184a69caSChristian König 		bp.domain = AMDGPU_GEM_DOMAIN_VRAM;
452228ce176SRajneesh Bhardwaj 	else
453228ce176SRajneesh Bhardwaj 		bp.domain = AMDGPU_GEM_DOMAIN_GTT;
454228ce176SRajneesh Bhardwaj 
455184a69caSChristian König 	bp.domain = amdgpu_bo_get_preferred_domain(adev, bp.domain);
456184a69caSChristian König 	bp.flags = AMDGPU_GEM_CREATE_VRAM_CONTIGUOUS |
457184a69caSChristian König 		AMDGPU_GEM_CREATE_CPU_GTT_USWC;
458184a69caSChristian König 
459184a69caSChristian König 	if (level < AMDGPU_VM_PTB)
460184a69caSChristian König 		num_entries = amdgpu_vm_pt_num_entries(adev, level);
461184a69caSChristian König 	else
462184a69caSChristian König 		num_entries = 0;
463184a69caSChristian König 
464184a69caSChristian König 	bp.bo_ptr_size = struct_size((*vmbo), entries, num_entries);
465184a69caSChristian König 
466184a69caSChristian König 	if (vm->use_cpu_for_update)
467184a69caSChristian König 		bp.flags |= AMDGPU_GEM_CREATE_CPU_ACCESS_REQUIRED;
468184a69caSChristian König 
469184a69caSChristian König 	bp.type = ttm_bo_type_kernel;
470184a69caSChristian König 	bp.no_wait_gpu = immediate;
4715003ca63SGuchun Chen 	bp.xcp_id_plus1 = xcp_id + 1;
472ea7bf2f2SPhilip Yang 
473184a69caSChristian König 	if (vm->root.bo)
474184a69caSChristian König 		bp.resv = vm->root.bo->tbo.base.resv;
475184a69caSChristian König 
4767181faaaSChristian König 	return amdgpu_bo_create_vm(adev, &bp, vmbo);
477184a69caSChristian König }
478184a69caSChristian König 
479184a69caSChristian König /**
480184a69caSChristian König  * amdgpu_vm_pt_alloc - Allocate a specific page table
481184a69caSChristian König  *
482184a69caSChristian König  * @adev: amdgpu_device pointer
483184a69caSChristian König  * @vm: VM to allocate page tables for
484184a69caSChristian König  * @cursor: Which page table to allocate
485184a69caSChristian König  * @immediate: use an immediate update
486184a69caSChristian König  *
487184a69caSChristian König  * Make sure a specific page table or directory is allocated.
488184a69caSChristian König  *
489184a69caSChristian König  * Returns:
490184a69caSChristian König  * 1 if page table needed to be allocated, 0 if page table was already
491184a69caSChristian König  * allocated, negative errno if an error occurred.
492184a69caSChristian König  */
amdgpu_vm_pt_alloc(struct amdgpu_device * adev,struct amdgpu_vm * vm,struct amdgpu_vm_pt_cursor * cursor,bool immediate)493184a69caSChristian König static int amdgpu_vm_pt_alloc(struct amdgpu_device *adev,
494184a69caSChristian König 			      struct amdgpu_vm *vm,
495184a69caSChristian König 			      struct amdgpu_vm_pt_cursor *cursor,
496184a69caSChristian König 			      bool immediate)
497184a69caSChristian König {
498184a69caSChristian König 	struct amdgpu_vm_bo_base *entry = cursor->entry;
499184a69caSChristian König 	struct amdgpu_bo *pt_bo;
500184a69caSChristian König 	struct amdgpu_bo_vm *pt;
501184a69caSChristian König 	int r;
502184a69caSChristian König 
503184a69caSChristian König 	if (entry->bo)
504184a69caSChristian König 		return 0;
505184a69caSChristian König 
506e034a0d9SPhilip Yang 	amdgpu_vm_eviction_unlock(vm);
507e379b5e7SGuchun Chen 	r = amdgpu_vm_pt_create(adev, vm, cursor->level, immediate, &pt,
508e379b5e7SGuchun Chen 				vm->root.bo->xcp_id);
509e034a0d9SPhilip Yang 	amdgpu_vm_eviction_lock(vm);
510184a69caSChristian König 	if (r)
511184a69caSChristian König 		return r;
512184a69caSChristian König 
513184a69caSChristian König 	/* Keep a reference to the root directory to avoid
514184a69caSChristian König 	 * freeing them up in the wrong order.
515184a69caSChristian König 	 */
516184a69caSChristian König 	pt_bo = &pt->bo;
517184a69caSChristian König 	pt_bo->parent = amdgpu_bo_ref(cursor->parent->bo);
518184a69caSChristian König 	amdgpu_vm_bo_base_init(entry, vm, pt_bo);
519184a69caSChristian König 	r = amdgpu_vm_pt_clear(adev, vm, pt, immediate);
520184a69caSChristian König 	if (r)
521184a69caSChristian König 		goto error_free_pt;
522184a69caSChristian König 
523184a69caSChristian König 	return 0;
524184a69caSChristian König 
525184a69caSChristian König error_free_pt:
526184a69caSChristian König 	amdgpu_bo_unref(&pt_bo);
527184a69caSChristian König 	return r;
528184a69caSChristian König }
529184a69caSChristian König 
530184a69caSChristian König /**
53155a2d21bSChristian König  * amdgpu_vm_pt_free - free one PD/PT
532184a69caSChristian König  *
533184a69caSChristian König  * @entry: PDE to free
534184a69caSChristian König  */
amdgpu_vm_pt_free(struct amdgpu_vm_bo_base * entry)535184a69caSChristian König static void amdgpu_vm_pt_free(struct amdgpu_vm_bo_base *entry)
536184a69caSChristian König {
537184a69caSChristian König 	if (!entry->bo)
538184a69caSChristian König 		return;
539683b8c7eSChristian König 
54074ef9527SYunxiang Li 	amdgpu_vm_update_stats(entry, entry->bo->tbo.resource, -1);
541683b8c7eSChristian König 	entry->bo->vm_bo = NULL;
5428d62a974SChristian König 	ttm_bo_set_bulk_move(&entry->bo->tbo, NULL);
543c2dbd69eSPhilip Yang 
544c2dbd69eSPhilip Yang 	spin_lock(&entry->vm->status_lock);
545184a69caSChristian König 	list_del(&entry->vm_status);
546c2dbd69eSPhilip Yang 	spin_unlock(&entry->vm->status_lock);
547184a69caSChristian König 	amdgpu_bo_unref(&entry->bo);
548184a69caSChristian König }
549184a69caSChristian König 
550184a69caSChristian König /**
551b6c4f90bSShashank Sharma  * amdgpu_vm_pt_free_list - free PD/PT levels
552184a69caSChristian König  *
553184a69caSChristian König  * @adev: amdgpu device structure
554b6c4f90bSShashank Sharma  * @params: see amdgpu_vm_update_params definition
555184a69caSChristian König  *
556b6c4f90bSShashank Sharma  * Free the page directory objects saved in the flush list
557184a69caSChristian König  */
amdgpu_vm_pt_free_list(struct amdgpu_device * adev,struct amdgpu_vm_update_params * params)558b6c4f90bSShashank Sharma void amdgpu_vm_pt_free_list(struct amdgpu_device *adev,
559b6c4f90bSShashank Sharma 			    struct amdgpu_vm_update_params *params)
560184a69caSChristian König {
561b6c4f90bSShashank Sharma 	struct amdgpu_vm_bo_base *entry, *next;
562b6c4f90bSShashank Sharma 	bool unlocked = params->unlocked;
563b6c4f90bSShashank Sharma 
564b6c4f90bSShashank Sharma 	if (list_empty(&params->tlb_flush_waitlist))
565b6c4f90bSShashank Sharma 		return;
566184a69caSChristian König 
567*23b64523SPhilip Yang 	/*
568*23b64523SPhilip Yang 	 * unlocked unmap clear page table leaves, warning to free the page entry.
569*23b64523SPhilip Yang 	 */
570*23b64523SPhilip Yang 	WARN_ON(unlocked);
5713e43b760SPhilip Yang 
572b6c4f90bSShashank Sharma 	list_for_each_entry_safe(entry, next, &params->tlb_flush_waitlist, vm_status)
573184a69caSChristian König 		amdgpu_vm_pt_free(entry);
574b6c4f90bSShashank Sharma }
575184a69caSChristian König 
576b6c4f90bSShashank Sharma /**
577b6c4f90bSShashank Sharma  * amdgpu_vm_pt_add_list - add PD/PT level to the flush list
578b6c4f90bSShashank Sharma  *
579b6c4f90bSShashank Sharma  * @params: parameters for the update
580b6c4f90bSShashank Sharma  * @cursor: first PT entry to start DF search from, non NULL
581b6c4f90bSShashank Sharma  *
582b6c4f90bSShashank Sharma  * This list will be freed after TLB flush.
583b6c4f90bSShashank Sharma  */
amdgpu_vm_pt_add_list(struct amdgpu_vm_update_params * params,struct amdgpu_vm_pt_cursor * cursor)584b6c4f90bSShashank Sharma static void amdgpu_vm_pt_add_list(struct amdgpu_vm_update_params *params,
585b6c4f90bSShashank Sharma 				  struct amdgpu_vm_pt_cursor *cursor)
586b6c4f90bSShashank Sharma {
587b6c4f90bSShashank Sharma 	struct amdgpu_vm_pt_cursor seek;
588b6c4f90bSShashank Sharma 	struct amdgpu_vm_bo_base *entry;
589b6c4f90bSShashank Sharma 
590b6c4f90bSShashank Sharma 	spin_lock(&params->vm->status_lock);
591b6c4f90bSShashank Sharma 	for_each_amdgpu_vm_pt_dfs_safe(params->adev, params->vm, cursor, seek, entry) {
592b6c4f90bSShashank Sharma 		if (entry && entry->bo)
593b6c4f90bSShashank Sharma 			list_move(&entry->vm_status, &params->tlb_flush_waitlist);
594b6c4f90bSShashank Sharma 	}
595b6c4f90bSShashank Sharma 
596b6c4f90bSShashank Sharma 	/* enter start node now */
597b6c4f90bSShashank Sharma 	list_move(&cursor->entry->vm_status, &params->tlb_flush_waitlist);
598b6c4f90bSShashank Sharma 	spin_unlock(&params->vm->status_lock);
599184a69caSChristian König }
600184a69caSChristian König 
601184a69caSChristian König /**
602184a69caSChristian König  * amdgpu_vm_pt_free_root - free root PD
603184a69caSChristian König  * @adev: amdgpu device structure
604184a69caSChristian König  * @vm: amdgpu vm structure
605184a69caSChristian König  *
606184a69caSChristian König  * Free the root page directory and everything below it.
607184a69caSChristian König  */
amdgpu_vm_pt_free_root(struct amdgpu_device * adev,struct amdgpu_vm * vm)608184a69caSChristian König void amdgpu_vm_pt_free_root(struct amdgpu_device *adev, struct amdgpu_vm *vm)
609184a69caSChristian König {
610b6c4f90bSShashank Sharma 	struct amdgpu_vm_pt_cursor cursor;
611b6c4f90bSShashank Sharma 	struct amdgpu_vm_bo_base *entry;
612b6c4f90bSShashank Sharma 
613f88a7dd0SShashank Sharma 	for_each_amdgpu_vm_pt_dfs_safe(adev, vm, NULL, cursor, entry) {
614f88a7dd0SShashank Sharma 		if (entry)
615b6c4f90bSShashank Sharma 			amdgpu_vm_pt_free(entry);
616184a69caSChristian König 	}
617f88a7dd0SShashank Sharma }
618184a69caSChristian König 
619184a69caSChristian König /**
620184a69caSChristian König  * amdgpu_vm_pde_update - update a single level in the hierarchy
621184a69caSChristian König  *
622184a69caSChristian König  * @params: parameters for the update
623184a69caSChristian König  * @entry: entry to update
624184a69caSChristian König  *
625184a69caSChristian König  * Makes sure the requested entry in parent is up to date.
626184a69caSChristian König  */
amdgpu_vm_pde_update(struct amdgpu_vm_update_params * params,struct amdgpu_vm_bo_base * entry)627184a69caSChristian König int amdgpu_vm_pde_update(struct amdgpu_vm_update_params *params,
628184a69caSChristian König 			 struct amdgpu_vm_bo_base *entry)
629184a69caSChristian König {
630184a69caSChristian König 	struct amdgpu_vm_bo_base *parent = amdgpu_vm_pt_parent(entry);
631511a623fSJesse Zhang 	struct amdgpu_bo *bo, *pbo;
632184a69caSChristian König 	struct amdgpu_vm *vm = params->vm;
633184a69caSChristian König 	uint64_t pde, pt, flags;
634184a69caSChristian König 	unsigned int level;
635184a69caSChristian König 
636511a623fSJesse Zhang 	if (WARN_ON(!parent))
637511a623fSJesse Zhang 		return -EINVAL;
638511a623fSJesse Zhang 
639511a623fSJesse Zhang 	bo = parent->bo;
640184a69caSChristian König 	for (level = 0, pbo = bo->parent; pbo; ++level)
641184a69caSChristian König 		pbo = pbo->parent;
642184a69caSChristian König 
643184a69caSChristian König 	level += params->adev->vm_manager.root_level;
644184a69caSChristian König 	amdgpu_gmc_get_pde_for_bo(entry->bo, level, &pt, &flags);
645184a69caSChristian König 	pde = (entry - to_amdgpu_bo_vm(parent->bo)->entries) * 8;
646184a69caSChristian König 	return vm->update_funcs->update(params, to_amdgpu_bo_vm(bo), pde, pt,
647184a69caSChristian König 					1, 0, flags);
648184a69caSChristian König }
649184a69caSChristian König 
650e77673d1SMukul Joshi /**
651e77673d1SMukul Joshi  * amdgpu_vm_pte_update_noretry_flags - Update PTE no-retry flags
652e77673d1SMukul Joshi  *
653f135b0fcSYang Li  * @adev: amdgpu_device pointer
654e77673d1SMukul Joshi  * @flags: pointer to PTE flags
655e77673d1SMukul Joshi  *
656e77673d1SMukul Joshi  * Update PTE no-retry flags when TF is enabled.
657e77673d1SMukul Joshi  */
amdgpu_vm_pte_update_noretry_flags(struct amdgpu_device * adev,uint64_t * flags)658e77673d1SMukul Joshi static void amdgpu_vm_pte_update_noretry_flags(struct amdgpu_device *adev,
659e77673d1SMukul Joshi 						uint64_t *flags)
660e77673d1SMukul Joshi {
661e77673d1SMukul Joshi 	/*
662e77673d1SMukul Joshi 	 * Update no-retry flags with the corresponding TF
663e77673d1SMukul Joshi 	 * no-retry combination.
664e77673d1SMukul Joshi 	 */
665e77673d1SMukul Joshi 	if ((*flags & AMDGPU_VM_NORETRY_FLAGS) == AMDGPU_VM_NORETRY_FLAGS) {
666e77673d1SMukul Joshi 		*flags &= ~AMDGPU_VM_NORETRY_FLAGS;
667e77673d1SMukul Joshi 		*flags |= adev->gmc.noretry_flags;
668e77673d1SMukul Joshi 	}
669e77673d1SMukul Joshi }
670e77673d1SMukul Joshi 
671184a69caSChristian König /*
672184a69caSChristian König  * amdgpu_vm_pte_update_flags - figure out flags for PTE updates
673184a69caSChristian König  *
674184a69caSChristian König  * Make sure to set the right flags for the PTEs at the desired level.
675184a69caSChristian König  */
amdgpu_vm_pte_update_flags(struct amdgpu_vm_update_params * params,struct amdgpu_bo_vm * pt,unsigned int level,uint64_t pe,uint64_t addr,unsigned int count,uint32_t incr,uint64_t flags)676184a69caSChristian König static void amdgpu_vm_pte_update_flags(struct amdgpu_vm_update_params *params,
677184a69caSChristian König 				       struct amdgpu_bo_vm *pt,
678184a69caSChristian König 				       unsigned int level,
679184a69caSChristian König 				       uint64_t pe, uint64_t addr,
680184a69caSChristian König 				       unsigned int count, uint32_t incr,
681184a69caSChristian König 				       uint64_t flags)
682184a69caSChristian König {
683352b919cSFelix Kuehling 	struct amdgpu_device *adev = params->adev;
684352b919cSFelix Kuehling 
685184a69caSChristian König 	if (level != AMDGPU_VM_PTB) {
686980a0a94SHawking Zhang 		flags |= AMDGPU_PDE_PTE_FLAG(params->adev);
687352b919cSFelix Kuehling 		amdgpu_gmc_get_vm_pde(adev, level, &addr, &flags);
688184a69caSChristian König 
689352b919cSFelix Kuehling 	} else if (adev->asic_type >= CHIP_VEGA10 &&
690184a69caSChristian König 		   !(flags & AMDGPU_PTE_VALID) &&
691980a0a94SHawking Zhang 		   !(flags & AMDGPU_PTE_PRT_FLAG(params->adev))) {
692184a69caSChristian König 
693184a69caSChristian König 		/* Workaround for fault priority problem on GMC9 */
694184a69caSChristian König 		flags |= AMDGPU_PTE_EXECUTABLE;
695184a69caSChristian König 	}
696184a69caSChristian König 
697e77673d1SMukul Joshi 	/*
698e77673d1SMukul Joshi 	 * Update no-retry flags to use the no-retry flag combination
699e77673d1SMukul Joshi 	 * with TF enabled. The AMDGPU_VM_NORETRY_FLAGS flag combination
700e77673d1SMukul Joshi 	 * does not work when TF is enabled. So, replace them with
701e77673d1SMukul Joshi 	 * AMDGPU_VM_NORETRY_FLAGS_TF flag combination which works for
702e77673d1SMukul Joshi 	 * all cases.
703e77673d1SMukul Joshi 	 */
704e77673d1SMukul Joshi 	if (level == AMDGPU_VM_PTB)
705e77673d1SMukul Joshi 		amdgpu_vm_pte_update_noretry_flags(adev, &flags);
706e77673d1SMukul Joshi 
707352b919cSFelix Kuehling 	/* APUs mapping system memory may need different MTYPEs on different
708352b919cSFelix Kuehling 	 * NUMA nodes. Only do this for contiguous ranges that can be assumed
709352b919cSFelix Kuehling 	 * to be on the same NUMA node.
710352b919cSFelix Kuehling 	 */
711352b919cSFelix Kuehling 	if ((flags & AMDGPU_PTE_SYSTEM) && (adev->flags & AMD_IS_APU) &&
712352b919cSFelix Kuehling 	    adev->gmc.gmc_funcs->override_vm_pte_flags &&
713142262a1SDavid Francis 	    num_possible_nodes() > 1 && !params->pages_addr && params->allow_override)
714fdac8909SPhilip Yang 		amdgpu_gmc_override_vm_pte_flags(adev, params->vm, addr, &flags);
715352b919cSFelix Kuehling 
716184a69caSChristian König 	params->vm->update_funcs->update(params, pt, pe, addr, count, incr,
717184a69caSChristian König 					 flags);
718184a69caSChristian König }
719184a69caSChristian König 
720184a69caSChristian König /**
721184a69caSChristian König  * amdgpu_vm_pte_fragment - get fragment for PTEs
722184a69caSChristian König  *
723184a69caSChristian König  * @params: see amdgpu_vm_update_params definition
724184a69caSChristian König  * @start: first PTE to handle
725184a69caSChristian König  * @end: last PTE to handle
726184a69caSChristian König  * @flags: hw mapping flags
727184a69caSChristian König  * @frag: resulting fragment size
728184a69caSChristian König  * @frag_end: end of this fragment
729184a69caSChristian König  *
730184a69caSChristian König  * Returns the first possible fragment for the start and end address.
731184a69caSChristian König  */
amdgpu_vm_pte_fragment(struct amdgpu_vm_update_params * params,uint64_t start,uint64_t end,uint64_t flags,unsigned int * frag,uint64_t * frag_end)732184a69caSChristian König static void amdgpu_vm_pte_fragment(struct amdgpu_vm_update_params *params,
733184a69caSChristian König 				   uint64_t start, uint64_t end, uint64_t flags,
734184a69caSChristian König 				   unsigned int *frag, uint64_t *frag_end)
735184a69caSChristian König {
736184a69caSChristian König 	/**
737184a69caSChristian König 	 * The MC L1 TLB supports variable sized pages, based on a fragment
738184a69caSChristian König 	 * field in the PTE. When this field is set to a non-zero value, page
739184a69caSChristian König 	 * granularity is increased from 4KB to (1 << (12 + frag)). The PTE
740184a69caSChristian König 	 * flags are considered valid for all PTEs within the fragment range
741184a69caSChristian König 	 * and corresponding mappings are assumed to be physically contiguous.
742184a69caSChristian König 	 *
743184a69caSChristian König 	 * The L1 TLB can store a single PTE for the whole fragment,
744184a69caSChristian König 	 * significantly increasing the space available for translation
745184a69caSChristian König 	 * caching. This leads to large improvements in throughput when the
746184a69caSChristian König 	 * TLB is under pressure.
747184a69caSChristian König 	 *
748184a69caSChristian König 	 * The L2 TLB distributes small and large fragments into two
749184a69caSChristian König 	 * asymmetric partitions. The large fragment cache is significantly
750184a69caSChristian König 	 * larger. Thus, we try to use large fragments wherever possible.
751184a69caSChristian König 	 * Userspace can support this by aligning virtual base address and
752184a69caSChristian König 	 * allocation size to the fragment size.
753184a69caSChristian König 	 *
754184a69caSChristian König 	 * Starting with Vega10 the fragment size only controls the L1. The L2
755184a69caSChristian König 	 * is now directly feed with small/huge/giant pages from the walker.
756184a69caSChristian König 	 */
757184a69caSChristian König 	unsigned int max_frag;
758184a69caSChristian König 
759184a69caSChristian König 	if (params->adev->asic_type < CHIP_VEGA10)
760184a69caSChristian König 		max_frag = params->adev->vm_manager.fragment_size;
761184a69caSChristian König 	else
762184a69caSChristian König 		max_frag = 31;
763184a69caSChristian König 
764184a69caSChristian König 	/* system pages are non continuously */
765184a69caSChristian König 	if (params->pages_addr) {
766184a69caSChristian König 		*frag = 0;
767184a69caSChristian König 		*frag_end = end;
768184a69caSChristian König 		return;
769184a69caSChristian König 	}
770184a69caSChristian König 
771184a69caSChristian König 	/* This intentionally wraps around if no bit is set */
772184a69caSChristian König 	*frag = min_t(unsigned int, ffs(start) - 1, fls64(end - start) - 1);
773184a69caSChristian König 	if (*frag >= max_frag) {
774184a69caSChristian König 		*frag = max_frag;
775184a69caSChristian König 		*frag_end = end & ~((1ULL << max_frag) - 1);
776184a69caSChristian König 	} else {
777184a69caSChristian König 		*frag_end = start + (1 << *frag);
778184a69caSChristian König 	}
779184a69caSChristian König }
780184a69caSChristian König 
781184a69caSChristian König /**
782184a69caSChristian König  * amdgpu_vm_ptes_update - make sure that page tables are valid
783184a69caSChristian König  *
784184a69caSChristian König  * @params: see amdgpu_vm_update_params definition
785184a69caSChristian König  * @start: start of GPU address range
786184a69caSChristian König  * @end: end of GPU address range
787184a69caSChristian König  * @dst: destination address to map to, the next dst inside the function
788184a69caSChristian König  * @flags: mapping flags
789184a69caSChristian König  *
790184a69caSChristian König  * Update the page tables in the range @start - @end.
791184a69caSChristian König  *
792184a69caSChristian König  * Returns:
793184a69caSChristian König  * 0 for success, -EINVAL for failure.
794184a69caSChristian König  */
amdgpu_vm_ptes_update(struct amdgpu_vm_update_params * params,uint64_t start,uint64_t end,uint64_t dst,uint64_t flags)795184a69caSChristian König int amdgpu_vm_ptes_update(struct amdgpu_vm_update_params *params,
796184a69caSChristian König 			  uint64_t start, uint64_t end,
797184a69caSChristian König 			  uint64_t dst, uint64_t flags)
798184a69caSChristian König {
799184a69caSChristian König 	struct amdgpu_device *adev = params->adev;
800184a69caSChristian König 	struct amdgpu_vm_pt_cursor cursor;
801184a69caSChristian König 	uint64_t frag_start = start, frag_end;
802184a69caSChristian König 	unsigned int frag;
803184a69caSChristian König 	int r;
804184a69caSChristian König 
805184a69caSChristian König 	/* figure out the initial fragment */
806184a69caSChristian König 	amdgpu_vm_pte_fragment(params, frag_start, end, flags, &frag,
807184a69caSChristian König 			       &frag_end);
808184a69caSChristian König 
809184a69caSChristian König 	/* walk over the address space and update the PTs */
810184a69caSChristian König 	amdgpu_vm_pt_start(adev, params->vm, start, &cursor);
811184a69caSChristian König 	while (cursor.pfn < end) {
812184a69caSChristian König 		unsigned int shift, parent_shift, mask;
813184a69caSChristian König 		uint64_t incr, entry_end, pe_start;
814184a69caSChristian König 		struct amdgpu_bo *pt;
815184a69caSChristian König 
816184a69caSChristian König 		if (!params->unlocked) {
817184a69caSChristian König 			/* make sure that the page tables covering the
818184a69caSChristian König 			 * address range are actually allocated
819184a69caSChristian König 			 */
820184a69caSChristian König 			r = amdgpu_vm_pt_alloc(params->adev, params->vm,
821184a69caSChristian König 					       &cursor, params->immediate);
822184a69caSChristian König 			if (r)
823184a69caSChristian König 				return r;
824184a69caSChristian König 		}
825184a69caSChristian König 
826184a69caSChristian König 		shift = amdgpu_vm_pt_level_shift(adev, cursor.level);
827184a69caSChristian König 		parent_shift = amdgpu_vm_pt_level_shift(adev, cursor.level - 1);
828184a69caSChristian König 		if (params->unlocked) {
829184a69caSChristian König 			/* Unlocked updates are only allowed on the leaves */
830184a69caSChristian König 			if (amdgpu_vm_pt_descendant(adev, &cursor))
831184a69caSChristian König 				continue;
832184a69caSChristian König 		} else if (adev->asic_type < CHIP_VEGA10 &&
833184a69caSChristian König 			   (flags & AMDGPU_PTE_VALID)) {
834184a69caSChristian König 			/* No huge page support before GMC v9 */
835184a69caSChristian König 			if (cursor.level != AMDGPU_VM_PTB) {
836184a69caSChristian König 				if (!amdgpu_vm_pt_descendant(adev, &cursor))
837184a69caSChristian König 					return -ENOENT;
838184a69caSChristian König 				continue;
839184a69caSChristian König 			}
840184a69caSChristian König 		} else if (frag < shift) {
841184a69caSChristian König 			/* We can't use this level when the fragment size is
842184a69caSChristian König 			 * smaller than the address shift. Go to the next
843184a69caSChristian König 			 * child entry and try again.
844184a69caSChristian König 			 */
845184a69caSChristian König 			if (amdgpu_vm_pt_descendant(adev, &cursor))
846184a69caSChristian König 				continue;
847184a69caSChristian König 		} else if (frag >= parent_shift) {
848184a69caSChristian König 			/* If the fragment size is even larger than the parent
849184a69caSChristian König 			 * shift we should go up one level and check it again.
850184a69caSChristian König 			 */
851184a69caSChristian König 			if (!amdgpu_vm_pt_ancestor(&cursor))
852184a69caSChristian König 				return -EINVAL;
853184a69caSChristian König 			continue;
854184a69caSChristian König 		}
855184a69caSChristian König 
856184a69caSChristian König 		pt = cursor.entry->bo;
857184a69caSChristian König 		if (!pt) {
858184a69caSChristian König 			/* We need all PDs and PTs for mapping something, */
859184a69caSChristian König 			if (flags & AMDGPU_PTE_VALID)
860184a69caSChristian König 				return -ENOENT;
861184a69caSChristian König 
862184a69caSChristian König 			/* but unmapping something can happen at a higher
863184a69caSChristian König 			 * level.
864184a69caSChristian König 			 */
865184a69caSChristian König 			if (!amdgpu_vm_pt_ancestor(&cursor))
866184a69caSChristian König 				return -EINVAL;
867184a69caSChristian König 
868184a69caSChristian König 			pt = cursor.entry->bo;
869184a69caSChristian König 			shift = parent_shift;
870184a69caSChristian König 			frag_end = max(frag_end, ALIGN(frag_start + 1,
871184a69caSChristian König 				   1ULL << shift));
872184a69caSChristian König 		}
873184a69caSChristian König 
874184a69caSChristian König 		/* Looks good so far, calculate parameters for the update */
875184a69caSChristian König 		incr = (uint64_t)AMDGPU_GPU_PAGE_SIZE << shift;
876184a69caSChristian König 		mask = amdgpu_vm_pt_entries_mask(adev, cursor.level);
877184a69caSChristian König 		pe_start = ((cursor.pfn >> shift) & mask) * 8;
878*23b64523SPhilip Yang 
879*23b64523SPhilip Yang 		if (cursor.level < AMDGPU_VM_PTB && params->unlocked)
880*23b64523SPhilip Yang 			/*
881*23b64523SPhilip Yang 			 * MMU notifier callback unlocked unmap huge page, leave is PDE entry,
882*23b64523SPhilip Yang 			 * only clear one entry. Next entry search again for PDE or PTE leave.
883*23b64523SPhilip Yang 			 */
884*23b64523SPhilip Yang 			entry_end = 1ULL << shift;
885*23b64523SPhilip Yang 		else
886184a69caSChristian König 			entry_end = ((uint64_t)mask + 1) << shift;
887184a69caSChristian König 		entry_end += cursor.pfn & ~(entry_end - 1);
888184a69caSChristian König 		entry_end = min(entry_end, end);
889184a69caSChristian König 
890184a69caSChristian König 		do {
891184a69caSChristian König 			struct amdgpu_vm *vm = params->vm;
892184a69caSChristian König 			uint64_t upd_end = min(entry_end, frag_end);
893184a69caSChristian König 			unsigned int nptes = (upd_end - frag_start) >> shift;
894184a69caSChristian König 			uint64_t upd_flags = flags | AMDGPU_PTE_FRAG(frag);
895184a69caSChristian König 
896184a69caSChristian König 			/* This can happen when we set higher level PDs to
897184a69caSChristian König 			 * silent to stop fault floods.
898184a69caSChristian König 			 */
899184a69caSChristian König 			nptes = max(nptes, 1u);
900184a69caSChristian König 
901184a69caSChristian König 			trace_amdgpu_vm_update_ptes(params, frag_start, upd_end,
902184a69caSChristian König 						    min(nptes, 32u), dst, incr,
903184a69caSChristian König 						    upd_flags,
904b8f67b9dSShashank Sharma 						    vm->task_info ? vm->task_info->tgid : 0,
905184a69caSChristian König 						    vm->immediate.fence_context);
906184a69caSChristian König 			amdgpu_vm_pte_update_flags(params, to_amdgpu_bo_vm(pt),
907184a69caSChristian König 						   cursor.level, pe_start, dst,
908184a69caSChristian König 						   nptes, incr, upd_flags);
909184a69caSChristian König 
910184a69caSChristian König 			pe_start += nptes * 8;
911184a69caSChristian König 			dst += nptes * incr;
912184a69caSChristian König 
913184a69caSChristian König 			frag_start = upd_end;
914184a69caSChristian König 			if (frag_start >= frag_end) {
915184a69caSChristian König 				/* figure out the next fragment */
916184a69caSChristian König 				amdgpu_vm_pte_fragment(params, frag_start, end,
917184a69caSChristian König 						       flags, &frag, &frag_end);
918184a69caSChristian König 				if (frag < shift)
919184a69caSChristian König 					break;
920184a69caSChristian König 			}
921184a69caSChristian König 		} while (frag_start < entry_end);
922184a69caSChristian König 
923184a69caSChristian König 		if (amdgpu_vm_pt_descendant(adev, &cursor)) {
924184a69caSChristian König 			/* Free all child entries.
925184a69caSChristian König 			 * Update the tables with the flags and addresses and free up subsequent
926184a69caSChristian König 			 * tables in the case of huge pages or freed up areas.
927184a69caSChristian König 			 * This is the maximum you can free, because all other page tables are not
928184a69caSChristian König 			 * completely covered by the range and so potentially still in use.
929184a69caSChristian König 			 */
930184a69caSChristian König 			while (cursor.pfn < frag_start) {
931184a69caSChristian König 				/* Make sure previous mapping is freed */
932184a69caSChristian König 				if (cursor.entry->bo) {
933d8a3f0a0SChristian Koenig 					params->needs_flush = true;
934b6c4f90bSShashank Sharma 					amdgpu_vm_pt_add_list(params, &cursor);
935184a69caSChristian König 				}
936184a69caSChristian König 				amdgpu_vm_pt_next(adev, &cursor);
937184a69caSChristian König 			}
938184a69caSChristian König 
939184a69caSChristian König 		} else if (frag >= shift) {
940184a69caSChristian König 			/* or just move on to the next on the same level. */
941184a69caSChristian König 			amdgpu_vm_pt_next(adev, &cursor);
942184a69caSChristian König 		}
943184a69caSChristian König 	}
944184a69caSChristian König 
945184a69caSChristian König 	return 0;
946184a69caSChristian König }
947eb58ad14SXiaogang Chen 
948eb58ad14SXiaogang Chen /**
949eb58ad14SXiaogang Chen  * amdgpu_vm_pt_map_tables - have bo of root PD cpu accessible
950eb58ad14SXiaogang Chen  * @adev: amdgpu device structure
951eb58ad14SXiaogang Chen  * @vm: amdgpu vm structure
952eb58ad14SXiaogang Chen  *
953eb58ad14SXiaogang Chen  * make root page directory and everything below it cpu accessible.
954eb58ad14SXiaogang Chen  */
amdgpu_vm_pt_map_tables(struct amdgpu_device * adev,struct amdgpu_vm * vm)955eb58ad14SXiaogang Chen int amdgpu_vm_pt_map_tables(struct amdgpu_device *adev, struct amdgpu_vm *vm)
956eb58ad14SXiaogang Chen {
957eb58ad14SXiaogang Chen 	struct amdgpu_vm_pt_cursor cursor;
958eb58ad14SXiaogang Chen 	struct amdgpu_vm_bo_base *entry;
959eb58ad14SXiaogang Chen 
960eb58ad14SXiaogang Chen 	for_each_amdgpu_vm_pt_dfs_safe(adev, vm, NULL, cursor, entry) {
961eb58ad14SXiaogang Chen 
962eb58ad14SXiaogang Chen 		struct amdgpu_bo_vm *bo;
963eb58ad14SXiaogang Chen 		int r;
964eb58ad14SXiaogang Chen 
965eb58ad14SXiaogang Chen 		if (entry->bo) {
966eb58ad14SXiaogang Chen 			bo = to_amdgpu_bo_vm(entry->bo);
967eb58ad14SXiaogang Chen 			r = vm->update_funcs->map_table(bo);
968eb58ad14SXiaogang Chen 			if (r)
969eb58ad14SXiaogang Chen 				return r;
970eb58ad14SXiaogang Chen 		}
971eb58ad14SXiaogang Chen 	}
972eb58ad14SXiaogang Chen 
973eb58ad14SXiaogang Chen 	return 0;
974eb58ad14SXiaogang Chen }
975