Merge tag 'drm-next-2019-09-18' of git://anongit.freedesktop.org/drm/drm
[linux-2.6-block.git] / drivers / gpu / drm / i915 / gem / i915_gem_execbuffer.c
1 /*
2  * SPDX-License-Identifier: MIT
3  *
4  * Copyright © 2008,2010 Intel Corporation
5  */
6
7 #include <linux/intel-iommu.h>
8 #include <linux/dma-resv.h>
9 #include <linux/sync_file.h>
10 #include <linux/uaccess.h>
11
12 #include <drm/drm_syncobj.h>
13 #include <drm/i915_drm.h>
14
15 #include "display/intel_frontbuffer.h"
16
17 #include "gem/i915_gem_ioctls.h"
18 #include "gt/intel_context.h"
19 #include "gt/intel_engine_pool.h"
20 #include "gt/intel_gt.h"
21 #include "gt/intel_gt_pm.h"
22
23 #include "i915_drv.h"
24 #include "i915_gem_clflush.h"
25 #include "i915_gem_context.h"
26 #include "i915_gem_ioctls.h"
27 #include "i915_trace.h"
28
29 enum {
30         FORCE_CPU_RELOC = 1,
31         FORCE_GTT_RELOC,
32         FORCE_GPU_RELOC,
33 #define DBG_FORCE_RELOC 0 /* choose one of the above! */
34 };
35
36 #define __EXEC_OBJECT_HAS_REF           BIT(31)
37 #define __EXEC_OBJECT_HAS_PIN           BIT(30)
38 #define __EXEC_OBJECT_HAS_FENCE         BIT(29)
39 #define __EXEC_OBJECT_NEEDS_MAP         BIT(28)
40 #define __EXEC_OBJECT_NEEDS_BIAS        BIT(27)
41 #define __EXEC_OBJECT_INTERNAL_FLAGS    (~0u << 27) /* all of the above */
42 #define __EXEC_OBJECT_RESERVED (__EXEC_OBJECT_HAS_PIN | __EXEC_OBJECT_HAS_FENCE)
43
44 #define __EXEC_HAS_RELOC        BIT(31)
45 #define __EXEC_VALIDATED        BIT(30)
46 #define __EXEC_INTERNAL_FLAGS   (~0u << 30)
47 #define UPDATE                  PIN_OFFSET_FIXED
48
49 #define BATCH_OFFSET_BIAS (256*1024)
50
51 #define __I915_EXEC_ILLEGAL_FLAGS \
52         (__I915_EXEC_UNKNOWN_FLAGS | \
53          I915_EXEC_CONSTANTS_MASK  | \
54          I915_EXEC_RESOURCE_STREAMER)
55
56 /* Catch emission of unexpected errors for CI! */
57 #if IS_ENABLED(CONFIG_DRM_I915_DEBUG_GEM)
58 #undef EINVAL
59 #define EINVAL ({ \
60         DRM_DEBUG_DRIVER("EINVAL at %s:%d\n", __func__, __LINE__); \
61         22; \
62 })
63 #endif
64
65 /**
66  * DOC: User command execution
67  *
68  * Userspace submits commands to be executed on the GPU as an instruction
69  * stream within a GEM object we call a batchbuffer. This instructions may
70  * refer to other GEM objects containing auxiliary state such as kernels,
71  * samplers, render targets and even secondary batchbuffers. Userspace does
72  * not know where in the GPU memory these objects reside and so before the
73  * batchbuffer is passed to the GPU for execution, those addresses in the
74  * batchbuffer and auxiliary objects are updated. This is known as relocation,
75  * or patching. To try and avoid having to relocate each object on the next
76  * execution, userspace is told the location of those objects in this pass,
77  * but this remains just a hint as the kernel may choose a new location for
78  * any object in the future.
79  *
80  * At the level of talking to the hardware, submitting a batchbuffer for the
81  * GPU to execute is to add content to a buffer from which the HW
82  * command streamer is reading.
83  *
84  * 1. Add a command to load the HW context. For Logical Ring Contexts, i.e.
85  *    Execlists, this command is not placed on the same buffer as the
86  *    remaining items.
87  *
88  * 2. Add a command to invalidate caches to the buffer.
89  *
90  * 3. Add a batchbuffer start command to the buffer; the start command is
91  *    essentially a token together with the GPU address of the batchbuffer
92  *    to be executed.
93  *
94  * 4. Add a pipeline flush to the buffer.
95  *
96  * 5. Add a memory write command to the buffer to record when the GPU
97  *    is done executing the batchbuffer. The memory write writes the
98  *    global sequence number of the request, ``i915_request::global_seqno``;
99  *    the i915 driver uses the current value in the register to determine
100  *    if the GPU has completed the batchbuffer.
101  *
102  * 6. Add a user interrupt command to the buffer. This command instructs
103  *    the GPU to issue an interrupt when the command, pipeline flush and
104  *    memory write are completed.
105  *
106  * 7. Inform the hardware of the additional commands added to the buffer
107  *    (by updating the tail pointer).
108  *
109  * Processing an execbuf ioctl is conceptually split up into a few phases.
110  *
111  * 1. Validation - Ensure all the pointers, handles and flags are valid.
112  * 2. Reservation - Assign GPU address space for every object
113  * 3. Relocation - Update any addresses to point to the final locations
114  * 4. Serialisation - Order the request with respect to its dependencies
115  * 5. Construction - Construct a request to execute the batchbuffer
116  * 6. Submission (at some point in the future execution)
117  *
118  * Reserving resources for the execbuf is the most complicated phase. We
119  * neither want to have to migrate the object in the address space, nor do
120  * we want to have to update any relocations pointing to this object. Ideally,
121  * we want to leave the object where it is and for all the existing relocations
122  * to match. If the object is given a new address, or if userspace thinks the
123  * object is elsewhere, we have to parse all the relocation entries and update
124  * the addresses. Userspace can set the I915_EXEC_NORELOC flag to hint that
125  * all the target addresses in all of its objects match the value in the
126  * relocation entries and that they all match the presumed offsets given by the
127  * list of execbuffer objects. Using this knowledge, we know that if we haven't
128  * moved any buffers, all the relocation entries are valid and we can skip
129  * the update. (If userspace is wrong, the likely outcome is an impromptu GPU
130  * hang.) The requirement for using I915_EXEC_NO_RELOC are:
131  *
132  *      The addresses written in the objects must match the corresponding
133  *      reloc.presumed_offset which in turn must match the corresponding
134  *      execobject.offset.
135  *
136  *      Any render targets written to in the batch must be flagged with
137  *      EXEC_OBJECT_WRITE.
138  *
139  *      To avoid stalling, execobject.offset should match the current
140  *      address of that object within the active context.
141  *
142  * The reservation is done is multiple phases. First we try and keep any
143  * object already bound in its current location - so as long as meets the
144  * constraints imposed by the new execbuffer. Any object left unbound after the
145  * first pass is then fitted into any available idle space. If an object does
146  * not fit, all objects are removed from the reservation and the process rerun
147  * after sorting the objects into a priority order (more difficult to fit
148  * objects are tried first). Failing that, the entire VM is cleared and we try
149  * to fit the execbuf once last time before concluding that it simply will not
150  * fit.
151  *
152  * A small complication to all of this is that we allow userspace not only to
153  * specify an alignment and a size for the object in the address space, but
154  * we also allow userspace to specify the exact offset. This objects are
155  * simpler to place (the location is known a priori) all we have to do is make
156  * sure the space is available.
157  *
158  * Once all the objects are in place, patching up the buried pointers to point
159  * to the final locations is a fairly simple job of walking over the relocation
160  * entry arrays, looking up the right address and rewriting the value into
161  * the object. Simple! ... The relocation entries are stored in user memory
162  * and so to access them we have to copy them into a local buffer. That copy
163  * has to avoid taking any pagefaults as they may lead back to a GEM object
164  * requiring the struct_mutex (i.e. recursive deadlock). So once again we split
165  * the relocation into multiple passes. First we try to do everything within an
166  * atomic context (avoid the pagefaults) which requires that we never wait. If
167  * we detect that we may wait, or if we need to fault, then we have to fallback
168  * to a slower path. The slowpath has to drop the mutex. (Can you hear alarm
169  * bells yet?) Dropping the mutex means that we lose all the state we have
170  * built up so far for the execbuf and we must reset any global data. However,
171  * we do leave the objects pinned in their final locations - which is a
172  * potential issue for concurrent execbufs. Once we have left the mutex, we can
173  * allocate and copy all the relocation entries into a large array at our
174  * leisure, reacquire the mutex, reclaim all the objects and other state and
175  * then proceed to update any incorrect addresses with the objects.
176  *
177  * As we process the relocation entries, we maintain a record of whether the
178  * object is being written to. Using NORELOC, we expect userspace to provide
179  * this information instead. We also check whether we can skip the relocation
180  * by comparing the expected value inside the relocation entry with the target's
181  * final address. If they differ, we have to map the current object and rewrite
182  * the 4 or 8 byte pointer within.
183  *
184  * Serialising an execbuf is quite simple according to the rules of the GEM
185  * ABI. Execution within each context is ordered by the order of submission.
186  * Writes to any GEM object are in order of submission and are exclusive. Reads
187  * from a GEM object are unordered with respect to other reads, but ordered by
188  * writes. A write submitted after a read cannot occur before the read, and
189  * similarly any read submitted after a write cannot occur before the write.
190  * Writes are ordered between engines such that only one write occurs at any
191  * time (completing any reads beforehand) - using semaphores where available
192  * and CPU serialisation otherwise. Other GEM access obey the same rules, any
193  * write (either via mmaps using set-domain, or via pwrite) must flush all GPU
194  * reads before starting, and any read (either using set-domain or pread) must
195  * flush all GPU writes before starting. (Note we only employ a barrier before,
196  * we currently rely on userspace not concurrently starting a new execution
197  * whilst reading or writing to an object. This may be an advantage or not
198  * depending on how much you trust userspace not to shoot themselves in the
199  * foot.) Serialisation may just result in the request being inserted into
200  * a DAG awaiting its turn, but most simple is to wait on the CPU until
201  * all dependencies are resolved.
202  *
203  * After all of that, is just a matter of closing the request and handing it to
204  * the hardware (well, leaving it in a queue to be executed). However, we also
205  * offer the ability for batchbuffers to be run with elevated privileges so
206  * that they access otherwise hidden registers. (Used to adjust L3 cache etc.)
207  * Before any batch is given extra privileges we first must check that it
208  * contains no nefarious instructions, we check that each instruction is from
209  * our whitelist and all registers are also from an allowed list. We first
210  * copy the user's batchbuffer to a shadow (so that the user doesn't have
211  * access to it, either by the CPU or GPU as we scan it) and then parse each
212  * instruction. If everything is ok, we set a flag telling the hardware to run
213  * the batchbuffer in trusted mode, otherwise the ioctl is rejected.
214  */
215
216 struct i915_execbuffer {
217         struct drm_i915_private *i915; /** i915 backpointer */
218         struct drm_file *file; /** per-file lookup tables and limits */
219         struct drm_i915_gem_execbuffer2 *args; /** ioctl parameters */
220         struct drm_i915_gem_exec_object2 *exec; /** ioctl execobj[] */
221         struct i915_vma **vma;
222         unsigned int *flags;
223
224         struct intel_engine_cs *engine; /** engine to queue the request to */
225         struct intel_context *context; /* logical state for the request */
226         struct i915_gem_context *gem_context; /** caller's context */
227
228         struct i915_request *request; /** our request to build */
229         struct i915_vma *batch; /** identity of the batch obj/vma */
230
231         /** actual size of execobj[] as we may extend it for the cmdparser */
232         unsigned int buffer_count;
233
234         /** list of vma not yet bound during reservation phase */
235         struct list_head unbound;
236
237         /** list of vma that have execobj.relocation_count */
238         struct list_head relocs;
239
240         /**
241          * Track the most recently used object for relocations, as we
242          * frequently have to perform multiple relocations within the same
243          * obj/page
244          */
245         struct reloc_cache {
246                 struct drm_mm_node node; /** temporary GTT binding */
247                 unsigned long vaddr; /** Current kmap address */
248                 unsigned long page; /** Currently mapped page index */
249                 unsigned int gen; /** Cached value of INTEL_GEN */
250                 bool use_64bit_reloc : 1;
251                 bool has_llc : 1;
252                 bool has_fence : 1;
253                 bool needs_unfenced : 1;
254
255                 struct i915_request *rq;
256                 u32 *rq_cmd;
257                 unsigned int rq_size;
258         } reloc_cache;
259
260         u64 invalid_flags; /** Set of execobj.flags that are invalid */
261         u32 context_flags; /** Set of execobj.flags to insert from the ctx */
262
263         u32 batch_start_offset; /** Location within object of batch */
264         u32 batch_len; /** Length of batch within object */
265         u32 batch_flags; /** Flags composed for emit_bb_start() */
266
267         /**
268          * Indicate either the size of the hastable used to resolve
269          * relocation handles, or if negative that we are using a direct
270          * index into the execobj[].
271          */
272         int lut_size;
273         struct hlist_head *buckets; /** ht for relocation handles */
274 };
275
276 #define exec_entry(EB, VMA) (&(EB)->exec[(VMA)->exec_flags - (EB)->flags])
277
278 /*
279  * Used to convert any address to canonical form.
280  * Starting from gen8, some commands (e.g. STATE_BASE_ADDRESS,
281  * MI_LOAD_REGISTER_MEM and others, see Broadwell PRM Vol2a) require the
282  * addresses to be in a canonical form:
283  * "GraphicsAddress[63:48] are ignored by the HW and assumed to be in correct
284  * canonical form [63:48] == [47]."
285  */
286 #define GEN8_HIGH_ADDRESS_BIT 47
287 static inline u64 gen8_canonical_addr(u64 address)
288 {
289         return sign_extend64(address, GEN8_HIGH_ADDRESS_BIT);
290 }
291
292 static inline u64 gen8_noncanonical_addr(u64 address)
293 {
294         return address & GENMASK_ULL(GEN8_HIGH_ADDRESS_BIT, 0);
295 }
296
297 static inline bool eb_use_cmdparser(const struct i915_execbuffer *eb)
298 {
299         return intel_engine_needs_cmd_parser(eb->engine) && eb->batch_len;
300 }
301
302 static int eb_create(struct i915_execbuffer *eb)
303 {
304         if (!(eb->args->flags & I915_EXEC_HANDLE_LUT)) {
305                 unsigned int size = 1 + ilog2(eb->buffer_count);
306
307                 /*
308                  * Without a 1:1 association between relocation handles and
309                  * the execobject[] index, we instead create a hashtable.
310                  * We size it dynamically based on available memory, starting
311                  * first with 1:1 assocative hash and scaling back until
312                  * the allocation succeeds.
313                  *
314                  * Later on we use a positive lut_size to indicate we are
315                  * using this hashtable, and a negative value to indicate a
316                  * direct lookup.
317                  */
318                 do {
319                         gfp_t flags;
320
321                         /* While we can still reduce the allocation size, don't
322                          * raise a warning and allow the allocation to fail.
323                          * On the last pass though, we want to try as hard
324                          * as possible to perform the allocation and warn
325                          * if it fails.
326                          */
327                         flags = GFP_KERNEL;
328                         if (size > 1)
329                                 flags |= __GFP_NORETRY | __GFP_NOWARN;
330
331                         eb->buckets = kzalloc(sizeof(struct hlist_head) << size,
332                                               flags);
333                         if (eb->buckets)
334                                 break;
335                 } while (--size);
336
337                 if (unlikely(!size))
338                         return -ENOMEM;
339
340                 eb->lut_size = size;
341         } else {
342                 eb->lut_size = -eb->buffer_count;
343         }
344
345         return 0;
346 }
347
348 static bool
349 eb_vma_misplaced(const struct drm_i915_gem_exec_object2 *entry,
350                  const struct i915_vma *vma,
351                  unsigned int flags)
352 {
353         if (vma->node.size < entry->pad_to_size)
354                 return true;
355
356         if (entry->alignment && !IS_ALIGNED(vma->node.start, entry->alignment))
357                 return true;
358
359         if (flags & EXEC_OBJECT_PINNED &&
360             vma->node.start != entry->offset)
361                 return true;
362
363         if (flags & __EXEC_OBJECT_NEEDS_BIAS &&
364             vma->node.start < BATCH_OFFSET_BIAS)
365                 return true;
366
367         if (!(flags & EXEC_OBJECT_SUPPORTS_48B_ADDRESS) &&
368             (vma->node.start + vma->node.size - 1) >> 32)
369                 return true;
370
371         if (flags & __EXEC_OBJECT_NEEDS_MAP &&
372             !i915_vma_is_map_and_fenceable(vma))
373                 return true;
374
375         return false;
376 }
377
378 static inline bool
379 eb_pin_vma(struct i915_execbuffer *eb,
380            const struct drm_i915_gem_exec_object2 *entry,
381            struct i915_vma *vma)
382 {
383         unsigned int exec_flags = *vma->exec_flags;
384         u64 pin_flags;
385
386         if (vma->node.size)
387                 pin_flags = vma->node.start;
388         else
389                 pin_flags = entry->offset & PIN_OFFSET_MASK;
390
391         pin_flags |= PIN_USER | PIN_NOEVICT | PIN_OFFSET_FIXED;
392         if (unlikely(exec_flags & EXEC_OBJECT_NEEDS_GTT))
393                 pin_flags |= PIN_GLOBAL;
394
395         if (unlikely(i915_vma_pin(vma, 0, 0, pin_flags)))
396                 return false;
397
398         if (unlikely(exec_flags & EXEC_OBJECT_NEEDS_FENCE)) {
399                 if (unlikely(i915_vma_pin_fence(vma))) {
400                         i915_vma_unpin(vma);
401                         return false;
402                 }
403
404                 if (vma->fence)
405                         exec_flags |= __EXEC_OBJECT_HAS_FENCE;
406         }
407
408         *vma->exec_flags = exec_flags | __EXEC_OBJECT_HAS_PIN;
409         return !eb_vma_misplaced(entry, vma, exec_flags);
410 }
411
412 static inline void __eb_unreserve_vma(struct i915_vma *vma, unsigned int flags)
413 {
414         GEM_BUG_ON(!(flags & __EXEC_OBJECT_HAS_PIN));
415
416         if (unlikely(flags & __EXEC_OBJECT_HAS_FENCE))
417                 __i915_vma_unpin_fence(vma);
418
419         __i915_vma_unpin(vma);
420 }
421
422 static inline void
423 eb_unreserve_vma(struct i915_vma *vma, unsigned int *flags)
424 {
425         if (!(*flags & __EXEC_OBJECT_HAS_PIN))
426                 return;
427
428         __eb_unreserve_vma(vma, *flags);
429         *flags &= ~__EXEC_OBJECT_RESERVED;
430 }
431
432 static int
433 eb_validate_vma(struct i915_execbuffer *eb,
434                 struct drm_i915_gem_exec_object2 *entry,
435                 struct i915_vma *vma)
436 {
437         if (unlikely(entry->flags & eb->invalid_flags))
438                 return -EINVAL;
439
440         if (unlikely(entry->alignment && !is_power_of_2(entry->alignment)))
441                 return -EINVAL;
442
443         /*
444          * Offset can be used as input (EXEC_OBJECT_PINNED), reject
445          * any non-page-aligned or non-canonical addresses.
446          */
447         if (unlikely(entry->flags & EXEC_OBJECT_PINNED &&
448                      entry->offset != gen8_canonical_addr(entry->offset & I915_GTT_PAGE_MASK)))
449                 return -EINVAL;
450
451         /* pad_to_size was once a reserved field, so sanitize it */
452         if (entry->flags & EXEC_OBJECT_PAD_TO_SIZE) {
453                 if (unlikely(offset_in_page(entry->pad_to_size)))
454                         return -EINVAL;
455         } else {
456                 entry->pad_to_size = 0;
457         }
458
459         if (unlikely(vma->exec_flags)) {
460                 DRM_DEBUG("Object [handle %d, index %d] appears more than once in object list\n",
461                           entry->handle, (int)(entry - eb->exec));
462                 return -EINVAL;
463         }
464
465         /*
466          * From drm_mm perspective address space is continuous,
467          * so from this point we're always using non-canonical
468          * form internally.
469          */
470         entry->offset = gen8_noncanonical_addr(entry->offset);
471
472         if (!eb->reloc_cache.has_fence) {
473                 entry->flags &= ~EXEC_OBJECT_NEEDS_FENCE;
474         } else {
475                 if ((entry->flags & EXEC_OBJECT_NEEDS_FENCE ||
476                      eb->reloc_cache.needs_unfenced) &&
477                     i915_gem_object_is_tiled(vma->obj))
478                         entry->flags |= EXEC_OBJECT_NEEDS_GTT | __EXEC_OBJECT_NEEDS_MAP;
479         }
480
481         if (!(entry->flags & EXEC_OBJECT_PINNED))
482                 entry->flags |= eb->context_flags;
483
484         return 0;
485 }
486
487 static int
488 eb_add_vma(struct i915_execbuffer *eb,
489            unsigned int i, unsigned batch_idx,
490            struct i915_vma *vma)
491 {
492         struct drm_i915_gem_exec_object2 *entry = &eb->exec[i];
493         int err;
494
495         GEM_BUG_ON(i915_vma_is_closed(vma));
496
497         if (!(eb->args->flags & __EXEC_VALIDATED)) {
498                 err = eb_validate_vma(eb, entry, vma);
499                 if (unlikely(err))
500                         return err;
501         }
502
503         if (eb->lut_size > 0) {
504                 vma->exec_handle = entry->handle;
505                 hlist_add_head(&vma->exec_node,
506                                &eb->buckets[hash_32(entry->handle,
507                                                     eb->lut_size)]);
508         }
509
510         if (entry->relocation_count)
511                 list_add_tail(&vma->reloc_link, &eb->relocs);
512
513         /*
514          * Stash a pointer from the vma to execobj, so we can query its flags,
515          * size, alignment etc as provided by the user. Also we stash a pointer
516          * to the vma inside the execobj so that we can use a direct lookup
517          * to find the right target VMA when doing relocations.
518          */
519         eb->vma[i] = vma;
520         eb->flags[i] = entry->flags;
521         vma->exec_flags = &eb->flags[i];
522
523         /*
524          * SNA is doing fancy tricks with compressing batch buffers, which leads
525          * to negative relocation deltas. Usually that works out ok since the
526          * relocate address is still positive, except when the batch is placed
527          * very low in the GTT. Ensure this doesn't happen.
528          *
529          * Note that actual hangs have only been observed on gen7, but for
530          * paranoia do it everywhere.
531          */
532         if (i == batch_idx) {
533                 if (entry->relocation_count &&
534                     !(eb->flags[i] & EXEC_OBJECT_PINNED))
535                         eb->flags[i] |= __EXEC_OBJECT_NEEDS_BIAS;
536                 if (eb->reloc_cache.has_fence)
537                         eb->flags[i] |= EXEC_OBJECT_NEEDS_FENCE;
538
539                 eb->batch = vma;
540         }
541
542         err = 0;
543         if (eb_pin_vma(eb, entry, vma)) {
544                 if (entry->offset != vma->node.start) {
545                         entry->offset = vma->node.start | UPDATE;
546                         eb->args->flags |= __EXEC_HAS_RELOC;
547                 }
548         } else {
549                 eb_unreserve_vma(vma, vma->exec_flags);
550
551                 list_add_tail(&vma->exec_link, &eb->unbound);
552                 if (drm_mm_node_allocated(&vma->node))
553                         err = i915_vma_unbind(vma);
554                 if (unlikely(err))
555                         vma->exec_flags = NULL;
556         }
557         return err;
558 }
559
560 static inline int use_cpu_reloc(const struct reloc_cache *cache,
561                                 const struct drm_i915_gem_object *obj)
562 {
563         if (!i915_gem_object_has_struct_page(obj))
564                 return false;
565
566         if (DBG_FORCE_RELOC == FORCE_CPU_RELOC)
567                 return true;
568
569         if (DBG_FORCE_RELOC == FORCE_GTT_RELOC)
570                 return false;
571
572         return (cache->has_llc ||
573                 obj->cache_dirty ||
574                 obj->cache_level != I915_CACHE_NONE);
575 }
576
577 static int eb_reserve_vma(const struct i915_execbuffer *eb,
578                           struct i915_vma *vma)
579 {
580         struct drm_i915_gem_exec_object2 *entry = exec_entry(eb, vma);
581         unsigned int exec_flags = *vma->exec_flags;
582         u64 pin_flags;
583         int err;
584
585         pin_flags = PIN_USER | PIN_NONBLOCK;
586         if (exec_flags & EXEC_OBJECT_NEEDS_GTT)
587                 pin_flags |= PIN_GLOBAL;
588
589         /*
590          * Wa32bitGeneralStateOffset & Wa32bitInstructionBaseOffset,
591          * limit address to the first 4GBs for unflagged objects.
592          */
593         if (!(exec_flags & EXEC_OBJECT_SUPPORTS_48B_ADDRESS))
594                 pin_flags |= PIN_ZONE_4G;
595
596         if (exec_flags & __EXEC_OBJECT_NEEDS_MAP)
597                 pin_flags |= PIN_MAPPABLE;
598
599         if (exec_flags & EXEC_OBJECT_PINNED) {
600                 pin_flags |= entry->offset | PIN_OFFSET_FIXED;
601                 pin_flags &= ~PIN_NONBLOCK; /* force overlapping checks */
602         } else if (exec_flags & __EXEC_OBJECT_NEEDS_BIAS) {
603                 pin_flags |= BATCH_OFFSET_BIAS | PIN_OFFSET_BIAS;
604         }
605
606         err = i915_vma_pin(vma,
607                            entry->pad_to_size, entry->alignment,
608                            pin_flags);
609         if (err)
610                 return err;
611
612         if (entry->offset != vma->node.start) {
613                 entry->offset = vma->node.start | UPDATE;
614                 eb->args->flags |= __EXEC_HAS_RELOC;
615         }
616
617         if (unlikely(exec_flags & EXEC_OBJECT_NEEDS_FENCE)) {
618                 err = i915_vma_pin_fence(vma);
619                 if (unlikely(err)) {
620                         i915_vma_unpin(vma);
621                         return err;
622                 }
623
624                 if (vma->fence)
625                         exec_flags |= __EXEC_OBJECT_HAS_FENCE;
626         }
627
628         *vma->exec_flags = exec_flags | __EXEC_OBJECT_HAS_PIN;
629         GEM_BUG_ON(eb_vma_misplaced(entry, vma, exec_flags));
630
631         return 0;
632 }
633
634 static int eb_reserve(struct i915_execbuffer *eb)
635 {
636         const unsigned int count = eb->buffer_count;
637         struct list_head last;
638         struct i915_vma *vma;
639         unsigned int i, pass;
640         int err;
641
642         /*
643          * Attempt to pin all of the buffers into the GTT.
644          * This is done in 3 phases:
645          *
646          * 1a. Unbind all objects that do not match the GTT constraints for
647          *     the execbuffer (fenceable, mappable, alignment etc).
648          * 1b. Increment pin count for already bound objects.
649          * 2.  Bind new objects.
650          * 3.  Decrement pin count.
651          *
652          * This avoid unnecessary unbinding of later objects in order to make
653          * room for the earlier objects *unless* we need to defragment.
654          */
655
656         pass = 0;
657         err = 0;
658         do {
659                 list_for_each_entry(vma, &eb->unbound, exec_link) {
660                         err = eb_reserve_vma(eb, vma);
661                         if (err)
662                                 break;
663                 }
664                 if (err != -ENOSPC)
665                         return err;
666
667                 /* Resort *all* the objects into priority order */
668                 INIT_LIST_HEAD(&eb->unbound);
669                 INIT_LIST_HEAD(&last);
670                 for (i = 0; i < count; i++) {
671                         unsigned int flags = eb->flags[i];
672                         struct i915_vma *vma = eb->vma[i];
673
674                         if (flags & EXEC_OBJECT_PINNED &&
675                             flags & __EXEC_OBJECT_HAS_PIN)
676                                 continue;
677
678                         eb_unreserve_vma(vma, &eb->flags[i]);
679
680                         if (flags & EXEC_OBJECT_PINNED)
681                                 /* Pinned must have their slot */
682                                 list_add(&vma->exec_link, &eb->unbound);
683                         else if (flags & __EXEC_OBJECT_NEEDS_MAP)
684                                 /* Map require the lowest 256MiB (aperture) */
685                                 list_add_tail(&vma->exec_link, &eb->unbound);
686                         else if (!(flags & EXEC_OBJECT_SUPPORTS_48B_ADDRESS))
687                                 /* Prioritise 4GiB region for restricted bo */
688                                 list_add(&vma->exec_link, &last);
689                         else
690                                 list_add_tail(&vma->exec_link, &last);
691                 }
692                 list_splice_tail(&last, &eb->unbound);
693
694                 switch (pass++) {
695                 case 0:
696                         break;
697
698                 case 1:
699                         /* Too fragmented, unbind everything and retry */
700                         err = i915_gem_evict_vm(eb->context->vm);
701                         if (err)
702                                 return err;
703                         break;
704
705                 default:
706                         return -ENOSPC;
707                 }
708         } while (1);
709 }
710
711 static unsigned int eb_batch_index(const struct i915_execbuffer *eb)
712 {
713         if (eb->args->flags & I915_EXEC_BATCH_FIRST)
714                 return 0;
715         else
716                 return eb->buffer_count - 1;
717 }
718
719 static int eb_select_context(struct i915_execbuffer *eb)
720 {
721         struct i915_gem_context *ctx;
722
723         ctx = i915_gem_context_lookup(eb->file->driver_priv, eb->args->rsvd1);
724         if (unlikely(!ctx))
725                 return -ENOENT;
726
727         eb->gem_context = ctx;
728         if (ctx->vm)
729                 eb->invalid_flags |= EXEC_OBJECT_NEEDS_GTT;
730
731         eb->context_flags = 0;
732         if (test_bit(UCONTEXT_NO_ZEROMAP, &ctx->user_flags))
733                 eb->context_flags |= __EXEC_OBJECT_NEEDS_BIAS;
734
735         return 0;
736 }
737
738 static int eb_lookup_vmas(struct i915_execbuffer *eb)
739 {
740         struct radix_tree_root *handles_vma = &eb->gem_context->handles_vma;
741         struct drm_i915_gem_object *obj;
742         unsigned int i, batch;
743         int err;
744
745         if (unlikely(i915_gem_context_is_banned(eb->gem_context)))
746                 return -EIO;
747
748         INIT_LIST_HEAD(&eb->relocs);
749         INIT_LIST_HEAD(&eb->unbound);
750
751         batch = eb_batch_index(eb);
752
753         mutex_lock(&eb->gem_context->mutex);
754         if (unlikely(i915_gem_context_is_closed(eb->gem_context))) {
755                 err = -ENOENT;
756                 goto err_ctx;
757         }
758
759         for (i = 0; i < eb->buffer_count; i++) {
760                 u32 handle = eb->exec[i].handle;
761                 struct i915_lut_handle *lut;
762                 struct i915_vma *vma;
763
764                 vma = radix_tree_lookup(handles_vma, handle);
765                 if (likely(vma))
766                         goto add_vma;
767
768                 obj = i915_gem_object_lookup(eb->file, handle);
769                 if (unlikely(!obj)) {
770                         err = -ENOENT;
771                         goto err_vma;
772                 }
773
774                 vma = i915_vma_instance(obj, eb->context->vm, NULL);
775                 if (IS_ERR(vma)) {
776                         err = PTR_ERR(vma);
777                         goto err_obj;
778                 }
779
780                 lut = i915_lut_handle_alloc();
781                 if (unlikely(!lut)) {
782                         err = -ENOMEM;
783                         goto err_obj;
784                 }
785
786                 err = radix_tree_insert(handles_vma, handle, vma);
787                 if (unlikely(err)) {
788                         i915_lut_handle_free(lut);
789                         goto err_obj;
790                 }
791
792                 /* transfer ref to lut */
793                 if (!atomic_fetch_inc(&vma->open_count))
794                         i915_vma_reopen(vma);
795                 lut->handle = handle;
796                 lut->ctx = eb->gem_context;
797
798                 i915_gem_object_lock(obj);
799                 list_add(&lut->obj_link, &obj->lut_list);
800                 i915_gem_object_unlock(obj);
801
802 add_vma:
803                 err = eb_add_vma(eb, i, batch, vma);
804                 if (unlikely(err))
805                         goto err_vma;
806
807                 GEM_BUG_ON(vma != eb->vma[i]);
808                 GEM_BUG_ON(vma->exec_flags != &eb->flags[i]);
809                 GEM_BUG_ON(drm_mm_node_allocated(&vma->node) &&
810                            eb_vma_misplaced(&eb->exec[i], vma, eb->flags[i]));
811         }
812
813         mutex_unlock(&eb->gem_context->mutex);
814
815         eb->args->flags |= __EXEC_VALIDATED;
816         return eb_reserve(eb);
817
818 err_obj:
819         i915_gem_object_put(obj);
820 err_vma:
821         eb->vma[i] = NULL;
822 err_ctx:
823         mutex_unlock(&eb->gem_context->mutex);
824         return err;
825 }
826
827 static struct i915_vma *
828 eb_get_vma(const struct i915_execbuffer *eb, unsigned long handle)
829 {
830         if (eb->lut_size < 0) {
831                 if (handle >= -eb->lut_size)
832                         return NULL;
833                 return eb->vma[handle];
834         } else {
835                 struct hlist_head *head;
836                 struct i915_vma *vma;
837
838                 head = &eb->buckets[hash_32(handle, eb->lut_size)];
839                 hlist_for_each_entry(vma, head, exec_node) {
840                         if (vma->exec_handle == handle)
841                                 return vma;
842                 }
843                 return NULL;
844         }
845 }
846
847 static void eb_release_vmas(const struct i915_execbuffer *eb)
848 {
849         const unsigned int count = eb->buffer_count;
850         unsigned int i;
851
852         for (i = 0; i < count; i++) {
853                 struct i915_vma *vma = eb->vma[i];
854                 unsigned int flags = eb->flags[i];
855
856                 if (!vma)
857                         break;
858
859                 GEM_BUG_ON(vma->exec_flags != &eb->flags[i]);
860                 vma->exec_flags = NULL;
861                 eb->vma[i] = NULL;
862
863                 if (flags & __EXEC_OBJECT_HAS_PIN)
864                         __eb_unreserve_vma(vma, flags);
865
866                 if (flags & __EXEC_OBJECT_HAS_REF)
867                         i915_vma_put(vma);
868         }
869 }
870
871 static void eb_reset_vmas(const struct i915_execbuffer *eb)
872 {
873         eb_release_vmas(eb);
874         if (eb->lut_size > 0)
875                 memset(eb->buckets, 0,
876                        sizeof(struct hlist_head) << eb->lut_size);
877 }
878
879 static void eb_destroy(const struct i915_execbuffer *eb)
880 {
881         GEM_BUG_ON(eb->reloc_cache.rq);
882
883         if (eb->lut_size > 0)
884                 kfree(eb->buckets);
885 }
886
887 static inline u64
888 relocation_target(const struct drm_i915_gem_relocation_entry *reloc,
889                   const struct i915_vma *target)
890 {
891         return gen8_canonical_addr((int)reloc->delta + target->node.start);
892 }
893
894 static void reloc_cache_init(struct reloc_cache *cache,
895                              struct drm_i915_private *i915)
896 {
897         cache->page = -1;
898         cache->vaddr = 0;
899         /* Must be a variable in the struct to allow GCC to unroll. */
900         cache->gen = INTEL_GEN(i915);
901         cache->has_llc = HAS_LLC(i915);
902         cache->use_64bit_reloc = HAS_64BIT_RELOC(i915);
903         cache->has_fence = cache->gen < 4;
904         cache->needs_unfenced = INTEL_INFO(i915)->unfenced_needs_alignment;
905         cache->node.allocated = false;
906         cache->rq = NULL;
907         cache->rq_size = 0;
908 }
909
910 static inline void *unmask_page(unsigned long p)
911 {
912         return (void *)(uintptr_t)(p & PAGE_MASK);
913 }
914
915 static inline unsigned int unmask_flags(unsigned long p)
916 {
917         return p & ~PAGE_MASK;
918 }
919
920 #define KMAP 0x4 /* after CLFLUSH_FLAGS */
921
922 static inline struct i915_ggtt *cache_to_ggtt(struct reloc_cache *cache)
923 {
924         struct drm_i915_private *i915 =
925                 container_of(cache, struct i915_execbuffer, reloc_cache)->i915;
926         return &i915->ggtt;
927 }
928
929 static void reloc_gpu_flush(struct reloc_cache *cache)
930 {
931         GEM_BUG_ON(cache->rq_size >= cache->rq->batch->obj->base.size / sizeof(u32));
932         cache->rq_cmd[cache->rq_size] = MI_BATCH_BUFFER_END;
933
934         __i915_gem_object_flush_map(cache->rq->batch->obj, 0, cache->rq_size);
935         i915_gem_object_unpin_map(cache->rq->batch->obj);
936
937         intel_gt_chipset_flush(cache->rq->engine->gt);
938
939         i915_request_add(cache->rq);
940         cache->rq = NULL;
941 }
942
943 static void reloc_cache_reset(struct reloc_cache *cache)
944 {
945         void *vaddr;
946
947         if (cache->rq)
948                 reloc_gpu_flush(cache);
949
950         if (!cache->vaddr)
951                 return;
952
953         vaddr = unmask_page(cache->vaddr);
954         if (cache->vaddr & KMAP) {
955                 if (cache->vaddr & CLFLUSH_AFTER)
956                         mb();
957
958                 kunmap_atomic(vaddr);
959                 i915_gem_object_finish_access((struct drm_i915_gem_object *)cache->node.mm);
960         } else {
961                 struct i915_ggtt *ggtt = cache_to_ggtt(cache);
962
963                 intel_gt_flush_ggtt_writes(ggtt->vm.gt);
964                 io_mapping_unmap_atomic((void __iomem *)vaddr);
965
966                 if (cache->node.allocated) {
967                         ggtt->vm.clear_range(&ggtt->vm,
968                                              cache->node.start,
969                                              cache->node.size);
970                         drm_mm_remove_node(&cache->node);
971                 } else {
972                         i915_vma_unpin((struct i915_vma *)cache->node.mm);
973                 }
974         }
975
976         cache->vaddr = 0;
977         cache->page = -1;
978 }
979
980 static void *reloc_kmap(struct drm_i915_gem_object *obj,
981                         struct reloc_cache *cache,
982                         unsigned long page)
983 {
984         void *vaddr;
985
986         if (cache->vaddr) {
987                 kunmap_atomic(unmask_page(cache->vaddr));
988         } else {
989                 unsigned int flushes;
990                 int err;
991
992                 err = i915_gem_object_prepare_write(obj, &flushes);
993                 if (err)
994                         return ERR_PTR(err);
995
996                 BUILD_BUG_ON(KMAP & CLFLUSH_FLAGS);
997                 BUILD_BUG_ON((KMAP | CLFLUSH_FLAGS) & PAGE_MASK);
998
999                 cache->vaddr = flushes | KMAP;
1000                 cache->node.mm = (void *)obj;
1001                 if (flushes)
1002                         mb();
1003         }
1004
1005         vaddr = kmap_atomic(i915_gem_object_get_dirty_page(obj, page));
1006         cache->vaddr = unmask_flags(cache->vaddr) | (unsigned long)vaddr;
1007         cache->page = page;
1008
1009         return vaddr;
1010 }
1011
1012 static void *reloc_iomap(struct drm_i915_gem_object *obj,
1013                          struct reloc_cache *cache,
1014                          unsigned long page)
1015 {
1016         struct i915_ggtt *ggtt = cache_to_ggtt(cache);
1017         unsigned long offset;
1018         void *vaddr;
1019
1020         if (cache->vaddr) {
1021                 intel_gt_flush_ggtt_writes(ggtt->vm.gt);
1022                 io_mapping_unmap_atomic((void __force __iomem *) unmask_page(cache->vaddr));
1023         } else {
1024                 struct i915_vma *vma;
1025                 int err;
1026
1027                 if (i915_gem_object_is_tiled(obj))
1028                         return ERR_PTR(-EINVAL);
1029
1030                 if (use_cpu_reloc(cache, obj))
1031                         return NULL;
1032
1033                 i915_gem_object_lock(obj);
1034                 err = i915_gem_object_set_to_gtt_domain(obj, true);
1035                 i915_gem_object_unlock(obj);
1036                 if (err)
1037                         return ERR_PTR(err);
1038
1039                 vma = i915_gem_object_ggtt_pin(obj, NULL, 0, 0,
1040                                                PIN_MAPPABLE |
1041                                                PIN_NONBLOCK /* NOWARN */ |
1042                                                PIN_NOEVICT);
1043                 if (IS_ERR(vma)) {
1044                         memset(&cache->node, 0, sizeof(cache->node));
1045                         err = drm_mm_insert_node_in_range
1046                                 (&ggtt->vm.mm, &cache->node,
1047                                  PAGE_SIZE, 0, I915_COLOR_UNEVICTABLE,
1048                                  0, ggtt->mappable_end,
1049                                  DRM_MM_INSERT_LOW);
1050                         if (err) /* no inactive aperture space, use cpu reloc */
1051                                 return NULL;
1052                 } else {
1053                         cache->node.start = vma->node.start;
1054                         cache->node.mm = (void *)vma;
1055                 }
1056         }
1057
1058         offset = cache->node.start;
1059         if (cache->node.allocated) {
1060                 ggtt->vm.insert_page(&ggtt->vm,
1061                                      i915_gem_object_get_dma_address(obj, page),
1062                                      offset, I915_CACHE_NONE, 0);
1063         } else {
1064                 offset += page << PAGE_SHIFT;
1065         }
1066
1067         vaddr = (void __force *)io_mapping_map_atomic_wc(&ggtt->iomap,
1068                                                          offset);
1069         cache->page = page;
1070         cache->vaddr = (unsigned long)vaddr;
1071
1072         return vaddr;
1073 }
1074
1075 static void *reloc_vaddr(struct drm_i915_gem_object *obj,
1076                          struct reloc_cache *cache,
1077                          unsigned long page)
1078 {
1079         void *vaddr;
1080
1081         if (cache->page == page) {
1082                 vaddr = unmask_page(cache->vaddr);
1083         } else {
1084                 vaddr = NULL;
1085                 if ((cache->vaddr & KMAP) == 0)
1086                         vaddr = reloc_iomap(obj, cache, page);
1087                 if (!vaddr)
1088                         vaddr = reloc_kmap(obj, cache, page);
1089         }
1090
1091         return vaddr;
1092 }
1093
1094 static void clflush_write32(u32 *addr, u32 value, unsigned int flushes)
1095 {
1096         if (unlikely(flushes & (CLFLUSH_BEFORE | CLFLUSH_AFTER))) {
1097                 if (flushes & CLFLUSH_BEFORE) {
1098                         clflushopt(addr);
1099                         mb();
1100                 }
1101
1102                 *addr = value;
1103
1104                 /*
1105                  * Writes to the same cacheline are serialised by the CPU
1106                  * (including clflush). On the write path, we only require
1107                  * that it hits memory in an orderly fashion and place
1108                  * mb barriers at the start and end of the relocation phase
1109                  * to ensure ordering of clflush wrt to the system.
1110                  */
1111                 if (flushes & CLFLUSH_AFTER)
1112                         clflushopt(addr);
1113         } else
1114                 *addr = value;
1115 }
1116
1117 static int reloc_move_to_gpu(struct i915_request *rq, struct i915_vma *vma)
1118 {
1119         struct drm_i915_gem_object *obj = vma->obj;
1120         int err;
1121
1122         i915_vma_lock(vma);
1123
1124         if (obj->cache_dirty & ~obj->cache_coherent)
1125                 i915_gem_clflush_object(obj, 0);
1126         obj->write_domain = 0;
1127
1128         err = i915_request_await_object(rq, vma->obj, true);
1129         if (err == 0)
1130                 err = i915_vma_move_to_active(vma, rq, EXEC_OBJECT_WRITE);
1131
1132         i915_vma_unlock(vma);
1133
1134         return err;
1135 }
1136
1137 static int __reloc_gpu_alloc(struct i915_execbuffer *eb,
1138                              struct i915_vma *vma,
1139                              unsigned int len)
1140 {
1141         struct reloc_cache *cache = &eb->reloc_cache;
1142         struct intel_engine_pool_node *pool;
1143         struct i915_request *rq;
1144         struct i915_vma *batch;
1145         u32 *cmd;
1146         int err;
1147
1148         pool = intel_engine_pool_get(&eb->engine->pool, PAGE_SIZE);
1149         if (IS_ERR(pool))
1150                 return PTR_ERR(pool);
1151
1152         cmd = i915_gem_object_pin_map(pool->obj,
1153                                       cache->has_llc ?
1154                                       I915_MAP_FORCE_WB :
1155                                       I915_MAP_FORCE_WC);
1156         if (IS_ERR(cmd)) {
1157                 err = PTR_ERR(cmd);
1158                 goto out_pool;
1159         }
1160
1161         batch = i915_vma_instance(pool->obj, vma->vm, NULL);
1162         if (IS_ERR(batch)) {
1163                 err = PTR_ERR(batch);
1164                 goto err_unmap;
1165         }
1166
1167         err = i915_vma_pin(batch, 0, 0, PIN_USER | PIN_NONBLOCK);
1168         if (err)
1169                 goto err_unmap;
1170
1171         rq = i915_request_create(eb->context);
1172         if (IS_ERR(rq)) {
1173                 err = PTR_ERR(rq);
1174                 goto err_unpin;
1175         }
1176
1177         err = intel_engine_pool_mark_active(pool, rq);
1178         if (err)
1179                 goto err_request;
1180
1181         err = reloc_move_to_gpu(rq, vma);
1182         if (err)
1183                 goto err_request;
1184
1185         err = eb->engine->emit_bb_start(rq,
1186                                         batch->node.start, PAGE_SIZE,
1187                                         cache->gen > 5 ? 0 : I915_DISPATCH_SECURE);
1188         if (err)
1189                 goto skip_request;
1190
1191         i915_vma_lock(batch);
1192         err = i915_request_await_object(rq, batch->obj, false);
1193         if (err == 0)
1194                 err = i915_vma_move_to_active(batch, rq, 0);
1195         i915_vma_unlock(batch);
1196         if (err)
1197                 goto skip_request;
1198
1199         rq->batch = batch;
1200         i915_vma_unpin(batch);
1201
1202         cache->rq = rq;
1203         cache->rq_cmd = cmd;
1204         cache->rq_size = 0;
1205
1206         /* Return with batch mapping (cmd) still pinned */
1207         goto out_pool;
1208
1209 skip_request:
1210         i915_request_skip(rq, err);
1211 err_request:
1212         i915_request_add(rq);
1213 err_unpin:
1214         i915_vma_unpin(batch);
1215 err_unmap:
1216         i915_gem_object_unpin_map(pool->obj);
1217 out_pool:
1218         intel_engine_pool_put(pool);
1219         return err;
1220 }
1221
1222 static u32 *reloc_gpu(struct i915_execbuffer *eb,
1223                       struct i915_vma *vma,
1224                       unsigned int len)
1225 {
1226         struct reloc_cache *cache = &eb->reloc_cache;
1227         u32 *cmd;
1228
1229         if (cache->rq_size > PAGE_SIZE/sizeof(u32) - (len + 1))
1230                 reloc_gpu_flush(cache);
1231
1232         if (unlikely(!cache->rq)) {
1233                 int err;
1234
1235                 /* If we need to copy for the cmdparser, we will stall anyway */
1236                 if (eb_use_cmdparser(eb))
1237                         return ERR_PTR(-EWOULDBLOCK);
1238
1239                 if (!intel_engine_can_store_dword(eb->engine))
1240                         return ERR_PTR(-ENODEV);
1241
1242                 err = __reloc_gpu_alloc(eb, vma, len);
1243                 if (unlikely(err))
1244                         return ERR_PTR(err);
1245         }
1246
1247         cmd = cache->rq_cmd + cache->rq_size;
1248         cache->rq_size += len;
1249
1250         return cmd;
1251 }
1252
1253 static u64
1254 relocate_entry(struct i915_vma *vma,
1255                const struct drm_i915_gem_relocation_entry *reloc,
1256                struct i915_execbuffer *eb,
1257                const struct i915_vma *target)
1258 {
1259         u64 offset = reloc->offset;
1260         u64 target_offset = relocation_target(reloc, target);
1261         bool wide = eb->reloc_cache.use_64bit_reloc;
1262         void *vaddr;
1263
1264         if (!eb->reloc_cache.vaddr &&
1265             (DBG_FORCE_RELOC == FORCE_GPU_RELOC ||
1266              !dma_resv_test_signaled_rcu(vma->resv, true))) {
1267                 const unsigned int gen = eb->reloc_cache.gen;
1268                 unsigned int len;
1269                 u32 *batch;
1270                 u64 addr;
1271
1272                 if (wide)
1273                         len = offset & 7 ? 8 : 5;
1274                 else if (gen >= 4)
1275                         len = 4;
1276                 else
1277                         len = 3;
1278
1279                 batch = reloc_gpu(eb, vma, len);
1280                 if (IS_ERR(batch))
1281                         goto repeat;
1282
1283                 addr = gen8_canonical_addr(vma->node.start + offset);
1284                 if (wide) {
1285                         if (offset & 7) {
1286                                 *batch++ = MI_STORE_DWORD_IMM_GEN4;
1287                                 *batch++ = lower_32_bits(addr);
1288                                 *batch++ = upper_32_bits(addr);
1289                                 *batch++ = lower_32_bits(target_offset);
1290
1291                                 addr = gen8_canonical_addr(addr + 4);
1292
1293                                 *batch++ = MI_STORE_DWORD_IMM_GEN4;
1294                                 *batch++ = lower_32_bits(addr);
1295                                 *batch++ = upper_32_bits(addr);
1296                                 *batch++ = upper_32_bits(target_offset);
1297                         } else {
1298                                 *batch++ = (MI_STORE_DWORD_IMM_GEN4 | (1 << 21)) + 1;
1299                                 *batch++ = lower_32_bits(addr);
1300                                 *batch++ = upper_32_bits(addr);
1301                                 *batch++ = lower_32_bits(target_offset);
1302                                 *batch++ = upper_32_bits(target_offset);
1303                         }
1304                 } else if (gen >= 6) {
1305                         *batch++ = MI_STORE_DWORD_IMM_GEN4;
1306                         *batch++ = 0;
1307                         *batch++ = addr;
1308                         *batch++ = target_offset;
1309                 } else if (gen >= 4) {
1310                         *batch++ = MI_STORE_DWORD_IMM_GEN4 | MI_USE_GGTT;
1311                         *batch++ = 0;
1312                         *batch++ = addr;
1313                         *batch++ = target_offset;
1314                 } else {
1315                         *batch++ = MI_STORE_DWORD_IMM | MI_MEM_VIRTUAL;
1316                         *batch++ = addr;
1317                         *batch++ = target_offset;
1318                 }
1319
1320                 goto out;
1321         }
1322
1323 repeat:
1324         vaddr = reloc_vaddr(vma->obj, &eb->reloc_cache, offset >> PAGE_SHIFT);
1325         if (IS_ERR(vaddr))
1326                 return PTR_ERR(vaddr);
1327
1328         clflush_write32(vaddr + offset_in_page(offset),
1329                         lower_32_bits(target_offset),
1330                         eb->reloc_cache.vaddr);
1331
1332         if (wide) {
1333                 offset += sizeof(u32);
1334                 target_offset >>= 32;
1335                 wide = false;
1336                 goto repeat;
1337         }
1338
1339 out:
1340         return target->node.start | UPDATE;
1341 }
1342
1343 static u64
1344 eb_relocate_entry(struct i915_execbuffer *eb,
1345                   struct i915_vma *vma,
1346                   const struct drm_i915_gem_relocation_entry *reloc)
1347 {
1348         struct i915_vma *target;
1349         int err;
1350
1351         /* we've already hold a reference to all valid objects */
1352         target = eb_get_vma(eb, reloc->target_handle);
1353         if (unlikely(!target))
1354                 return -ENOENT;
1355
1356         /* Validate that the target is in a valid r/w GPU domain */
1357         if (unlikely(reloc->write_domain & (reloc->write_domain - 1))) {
1358                 DRM_DEBUG("reloc with multiple write domains: "
1359                           "target %d offset %d "
1360                           "read %08x write %08x",
1361                           reloc->target_handle,
1362                           (int) reloc->offset,
1363                           reloc->read_domains,
1364                           reloc->write_domain);
1365                 return -EINVAL;
1366         }
1367         if (unlikely((reloc->write_domain | reloc->read_domains)
1368                      & ~I915_GEM_GPU_DOMAINS)) {
1369                 DRM_DEBUG("reloc with read/write non-GPU domains: "
1370                           "target %d offset %d "
1371                           "read %08x write %08x",
1372                           reloc->target_handle,
1373                           (int) reloc->offset,
1374                           reloc->read_domains,
1375                           reloc->write_domain);
1376                 return -EINVAL;
1377         }
1378
1379         if (reloc->write_domain) {
1380                 *target->exec_flags |= EXEC_OBJECT_WRITE;
1381
1382                 /*
1383                  * Sandybridge PPGTT errata: We need a global gtt mapping
1384                  * for MI and pipe_control writes because the gpu doesn't
1385                  * properly redirect them through the ppgtt for non_secure
1386                  * batchbuffers.
1387                  */
1388                 if (reloc->write_domain == I915_GEM_DOMAIN_INSTRUCTION &&
1389                     IS_GEN(eb->i915, 6)) {
1390                         err = i915_vma_bind(target, target->obj->cache_level,
1391                                             PIN_GLOBAL);
1392                         if (WARN_ONCE(err,
1393                                       "Unexpected failure to bind target VMA!"))
1394                                 return err;
1395                 }
1396         }
1397
1398         /*
1399          * If the relocation already has the right value in it, no
1400          * more work needs to be done.
1401          */
1402         if (!DBG_FORCE_RELOC &&
1403             gen8_canonical_addr(target->node.start) == reloc->presumed_offset)
1404                 return 0;
1405
1406         /* Check that the relocation address is valid... */
1407         if (unlikely(reloc->offset >
1408                      vma->size - (eb->reloc_cache.use_64bit_reloc ? 8 : 4))) {
1409                 DRM_DEBUG("Relocation beyond object bounds: "
1410                           "target %d offset %d size %d.\n",
1411                           reloc->target_handle,
1412                           (int)reloc->offset,
1413                           (int)vma->size);
1414                 return -EINVAL;
1415         }
1416         if (unlikely(reloc->offset & 3)) {
1417                 DRM_DEBUG("Relocation not 4-byte aligned: "
1418                           "target %d offset %d.\n",
1419                           reloc->target_handle,
1420                           (int)reloc->offset);
1421                 return -EINVAL;
1422         }
1423
1424         /*
1425          * If we write into the object, we need to force the synchronisation
1426          * barrier, either with an asynchronous clflush or if we executed the
1427          * patching using the GPU (though that should be serialised by the
1428          * timeline). To be completely sure, and since we are required to
1429          * do relocations we are already stalling, disable the user's opt
1430          * out of our synchronisation.
1431          */
1432         *vma->exec_flags &= ~EXEC_OBJECT_ASYNC;
1433
1434         /* and update the user's relocation entry */
1435         return relocate_entry(vma, reloc, eb, target);
1436 }
1437
1438 static int eb_relocate_vma(struct i915_execbuffer *eb, struct i915_vma *vma)
1439 {
1440 #define N_RELOC(x) ((x) / sizeof(struct drm_i915_gem_relocation_entry))
1441         struct drm_i915_gem_relocation_entry stack[N_RELOC(512)];
1442         struct drm_i915_gem_relocation_entry __user *urelocs;
1443         const struct drm_i915_gem_exec_object2 *entry = exec_entry(eb, vma);
1444         unsigned int remain;
1445
1446         urelocs = u64_to_user_ptr(entry->relocs_ptr);
1447         remain = entry->relocation_count;
1448         if (unlikely(remain > N_RELOC(ULONG_MAX)))
1449                 return -EINVAL;
1450
1451         /*
1452          * We must check that the entire relocation array is safe
1453          * to read. However, if the array is not writable the user loses
1454          * the updated relocation values.
1455          */
1456         if (unlikely(!access_ok(urelocs, remain*sizeof(*urelocs))))
1457                 return -EFAULT;
1458
1459         do {
1460                 struct drm_i915_gem_relocation_entry *r = stack;
1461                 unsigned int count =
1462                         min_t(unsigned int, remain, ARRAY_SIZE(stack));
1463                 unsigned int copied;
1464
1465                 /*
1466                  * This is the fast path and we cannot handle a pagefault
1467                  * whilst holding the struct mutex lest the user pass in the
1468                  * relocations contained within a mmaped bo. For in such a case
1469                  * we, the page fault handler would call i915_gem_fault() and
1470                  * we would try to acquire the struct mutex again. Obviously
1471                  * this is bad and so lockdep complains vehemently.
1472                  */
1473                 pagefault_disable();
1474                 copied = __copy_from_user_inatomic(r, urelocs, count * sizeof(r[0]));
1475                 pagefault_enable();
1476                 if (unlikely(copied)) {
1477                         remain = -EFAULT;
1478                         goto out;
1479                 }
1480
1481                 remain -= count;
1482                 do {
1483                         u64 offset = eb_relocate_entry(eb, vma, r);
1484
1485                         if (likely(offset == 0)) {
1486                         } else if ((s64)offset < 0) {
1487                                 remain = (int)offset;
1488                                 goto out;
1489                         } else {
1490                                 /*
1491                                  * Note that reporting an error now
1492                                  * leaves everything in an inconsistent
1493                                  * state as we have *already* changed
1494                                  * the relocation value inside the
1495                                  * object. As we have not changed the
1496                                  * reloc.presumed_offset or will not
1497                                  * change the execobject.offset, on the
1498                                  * call we may not rewrite the value
1499                                  * inside the object, leaving it
1500                                  * dangling and causing a GPU hang. Unless
1501                                  * userspace dynamically rebuilds the
1502                                  * relocations on each execbuf rather than
1503                                  * presume a static tree.
1504                                  *
1505                                  * We did previously check if the relocations
1506                                  * were writable (access_ok), an error now
1507                                  * would be a strange race with mprotect,
1508                                  * having already demonstrated that we
1509                                  * can read from this userspace address.
1510                                  */
1511                                 offset = gen8_canonical_addr(offset & ~UPDATE);
1512                                 if (unlikely(__put_user(offset, &urelocs[r-stack].presumed_offset))) {
1513                                         remain = -EFAULT;
1514                                         goto out;
1515                                 }
1516                         }
1517                 } while (r++, --count);
1518                 urelocs += ARRAY_SIZE(stack);
1519         } while (remain);
1520 out:
1521         reloc_cache_reset(&eb->reloc_cache);
1522         return remain;
1523 }
1524
1525 static int
1526 eb_relocate_vma_slow(struct i915_execbuffer *eb, struct i915_vma *vma)
1527 {
1528         const struct drm_i915_gem_exec_object2 *entry = exec_entry(eb, vma);
1529         struct drm_i915_gem_relocation_entry *relocs =
1530                 u64_to_ptr(typeof(*relocs), entry->relocs_ptr);
1531         unsigned int i;
1532         int err;
1533
1534         for (i = 0; i < entry->relocation_count; i++) {
1535                 u64 offset = eb_relocate_entry(eb, vma, &relocs[i]);
1536
1537                 if ((s64)offset < 0) {
1538                         err = (int)offset;
1539                         goto err;
1540                 }
1541         }
1542         err = 0;
1543 err:
1544         reloc_cache_reset(&eb->reloc_cache);
1545         return err;
1546 }
1547
1548 static int check_relocations(const struct drm_i915_gem_exec_object2 *entry)
1549 {
1550         const char __user *addr, *end;
1551         unsigned long size;
1552         char __maybe_unused c;
1553
1554         size = entry->relocation_count;
1555         if (size == 0)
1556                 return 0;
1557
1558         if (size > N_RELOC(ULONG_MAX))
1559                 return -EINVAL;
1560
1561         addr = u64_to_user_ptr(entry->relocs_ptr);
1562         size *= sizeof(struct drm_i915_gem_relocation_entry);
1563         if (!access_ok(addr, size))
1564                 return -EFAULT;
1565
1566         end = addr + size;
1567         for (; addr < end; addr += PAGE_SIZE) {
1568                 int err = __get_user(c, addr);
1569                 if (err)
1570                         return err;
1571         }
1572         return __get_user(c, end - 1);
1573 }
1574
1575 static int eb_copy_relocations(const struct i915_execbuffer *eb)
1576 {
1577         struct drm_i915_gem_relocation_entry *relocs;
1578         const unsigned int count = eb->buffer_count;
1579         unsigned int i;
1580         int err;
1581
1582         for (i = 0; i < count; i++) {
1583                 const unsigned int nreloc = eb->exec[i].relocation_count;
1584                 struct drm_i915_gem_relocation_entry __user *urelocs;
1585                 unsigned long size;
1586                 unsigned long copied;
1587
1588                 if (nreloc == 0)
1589                         continue;
1590
1591                 err = check_relocations(&eb->exec[i]);
1592                 if (err)
1593                         goto err;
1594
1595                 urelocs = u64_to_user_ptr(eb->exec[i].relocs_ptr);
1596                 size = nreloc * sizeof(*relocs);
1597
1598                 relocs = kvmalloc_array(size, 1, GFP_KERNEL);
1599                 if (!relocs) {
1600                         err = -ENOMEM;
1601                         goto err;
1602                 }
1603
1604                 /* copy_from_user is limited to < 4GiB */
1605                 copied = 0;
1606                 do {
1607                         unsigned int len =
1608                                 min_t(u64, BIT_ULL(31), size - copied);
1609
1610                         if (__copy_from_user((char *)relocs + copied,
1611                                              (char __user *)urelocs + copied,
1612                                              len))
1613                                 goto end;
1614
1615                         copied += len;
1616                 } while (copied < size);
1617
1618                 /*
1619                  * As we do not update the known relocation offsets after
1620                  * relocating (due to the complexities in lock handling),
1621                  * we need to mark them as invalid now so that we force the
1622                  * relocation processing next time. Just in case the target
1623                  * object is evicted and then rebound into its old
1624                  * presumed_offset before the next execbuffer - if that
1625                  * happened we would make the mistake of assuming that the
1626                  * relocations were valid.
1627                  */
1628                 if (!user_access_begin(urelocs, size))
1629                         goto end;
1630
1631                 for (copied = 0; copied < nreloc; copied++)
1632                         unsafe_put_user(-1,
1633                                         &urelocs[copied].presumed_offset,
1634                                         end_user);
1635                 user_access_end();
1636
1637                 eb->exec[i].relocs_ptr = (uintptr_t)relocs;
1638         }
1639
1640         return 0;
1641
1642 end_user:
1643         user_access_end();
1644 end:
1645         kvfree(relocs);
1646         err = -EFAULT;
1647 err:
1648         while (i--) {
1649                 relocs = u64_to_ptr(typeof(*relocs), eb->exec[i].relocs_ptr);
1650                 if (eb->exec[i].relocation_count)
1651                         kvfree(relocs);
1652         }
1653         return err;
1654 }
1655
1656 static int eb_prefault_relocations(const struct i915_execbuffer *eb)
1657 {
1658         const unsigned int count = eb->buffer_count;
1659         unsigned int i;
1660
1661         if (unlikely(i915_modparams.prefault_disable))
1662                 return 0;
1663
1664         for (i = 0; i < count; i++) {
1665                 int err;
1666
1667                 err = check_relocations(&eb->exec[i]);
1668                 if (err)
1669                         return err;
1670         }
1671
1672         return 0;
1673 }
1674
1675 static noinline int eb_relocate_slow(struct i915_execbuffer *eb)
1676 {
1677         struct drm_device *dev = &eb->i915->drm;
1678         bool have_copy = false;
1679         struct i915_vma *vma;
1680         int err = 0;
1681
1682 repeat:
1683         if (signal_pending(current)) {
1684                 err = -ERESTARTSYS;
1685                 goto out;
1686         }
1687
1688         /* We may process another execbuffer during the unlock... */
1689         eb_reset_vmas(eb);
1690         mutex_unlock(&dev->struct_mutex);
1691
1692         /*
1693          * We take 3 passes through the slowpatch.
1694          *
1695          * 1 - we try to just prefault all the user relocation entries and
1696          * then attempt to reuse the atomic pagefault disabled fast path again.
1697          *
1698          * 2 - we copy the user entries to a local buffer here outside of the
1699          * local and allow ourselves to wait upon any rendering before
1700          * relocations
1701          *
1702          * 3 - we already have a local copy of the relocation entries, but
1703          * were interrupted (EAGAIN) whilst waiting for the objects, try again.
1704          */
1705         if (!err) {
1706                 err = eb_prefault_relocations(eb);
1707         } else if (!have_copy) {
1708                 err = eb_copy_relocations(eb);
1709                 have_copy = err == 0;
1710         } else {
1711                 cond_resched();
1712                 err = 0;
1713         }
1714         if (err) {
1715                 mutex_lock(&dev->struct_mutex);
1716                 goto out;
1717         }
1718
1719         /* A frequent cause for EAGAIN are currently unavailable client pages */
1720         flush_workqueue(eb->i915->mm.userptr_wq);
1721
1722         err = i915_mutex_lock_interruptible(dev);
1723         if (err) {
1724                 mutex_lock(&dev->struct_mutex);
1725                 goto out;
1726         }
1727
1728         /* reacquire the objects */
1729         err = eb_lookup_vmas(eb);
1730         if (err)
1731                 goto err;
1732
1733         GEM_BUG_ON(!eb->batch);
1734
1735         list_for_each_entry(vma, &eb->relocs, reloc_link) {
1736                 if (!have_copy) {
1737                         pagefault_disable();
1738                         err = eb_relocate_vma(eb, vma);
1739                         pagefault_enable();
1740                         if (err)
1741                                 goto repeat;
1742                 } else {
1743                         err = eb_relocate_vma_slow(eb, vma);
1744                         if (err)
1745                                 goto err;
1746                 }
1747         }
1748
1749         /*
1750          * Leave the user relocations as are, this is the painfully slow path,
1751          * and we want to avoid the complication of dropping the lock whilst
1752          * having buffers reserved in the aperture and so causing spurious
1753          * ENOSPC for random operations.
1754          */
1755
1756 err:
1757         if (err == -EAGAIN)
1758                 goto repeat;
1759
1760 out:
1761         if (have_copy) {
1762                 const unsigned int count = eb->buffer_count;
1763                 unsigned int i;
1764
1765                 for (i = 0; i < count; i++) {
1766                         const struct drm_i915_gem_exec_object2 *entry =
1767                                 &eb->exec[i];
1768                         struct drm_i915_gem_relocation_entry *relocs;
1769
1770                         if (!entry->relocation_count)
1771                                 continue;
1772
1773                         relocs = u64_to_ptr(typeof(*relocs), entry->relocs_ptr);
1774                         kvfree(relocs);
1775                 }
1776         }
1777
1778         return err;
1779 }
1780
1781 static int eb_relocate(struct i915_execbuffer *eb)
1782 {
1783         if (eb_lookup_vmas(eb))
1784                 goto slow;
1785
1786         /* The objects are in their final locations, apply the relocations. */
1787         if (eb->args->flags & __EXEC_HAS_RELOC) {
1788                 struct i915_vma *vma;
1789
1790                 list_for_each_entry(vma, &eb->relocs, reloc_link) {
1791                         if (eb_relocate_vma(eb, vma))
1792                                 goto slow;
1793                 }
1794         }
1795
1796         return 0;
1797
1798 slow:
1799         return eb_relocate_slow(eb);
1800 }
1801
1802 static int eb_move_to_gpu(struct i915_execbuffer *eb)
1803 {
1804         const unsigned int count = eb->buffer_count;
1805         struct ww_acquire_ctx acquire;
1806         unsigned int i;
1807         int err = 0;
1808
1809         ww_acquire_init(&acquire, &reservation_ww_class);
1810
1811         for (i = 0; i < count; i++) {
1812                 struct i915_vma *vma = eb->vma[i];
1813
1814                 err = ww_mutex_lock_interruptible(&vma->resv->lock, &acquire);
1815                 if (!err)
1816                         continue;
1817
1818                 GEM_BUG_ON(err == -EALREADY); /* No duplicate vma */
1819
1820                 if (err == -EDEADLK) {
1821                         GEM_BUG_ON(i == 0);
1822                         do {
1823                                 int j = i - 1;
1824
1825                                 ww_mutex_unlock(&eb->vma[j]->resv->lock);
1826
1827                                 swap(eb->flags[i], eb->flags[j]);
1828                                 swap(eb->vma[i],  eb->vma[j]);
1829                                 eb->vma[i]->exec_flags = &eb->flags[i];
1830                         } while (--i);
1831                         GEM_BUG_ON(vma != eb->vma[0]);
1832                         vma->exec_flags = &eb->flags[0];
1833
1834                         err = ww_mutex_lock_slow_interruptible(&vma->resv->lock,
1835                                                                &acquire);
1836                 }
1837                 if (err)
1838                         break;
1839         }
1840         ww_acquire_done(&acquire);
1841
1842         while (i--) {
1843                 unsigned int flags = eb->flags[i];
1844                 struct i915_vma *vma = eb->vma[i];
1845                 struct drm_i915_gem_object *obj = vma->obj;
1846
1847                 assert_vma_held(vma);
1848
1849                 if (flags & EXEC_OBJECT_CAPTURE) {
1850                         struct i915_capture_list *capture;
1851
1852                         capture = kmalloc(sizeof(*capture), GFP_KERNEL);
1853                         if (capture) {
1854                                 capture->next = eb->request->capture_list;
1855                                 capture->vma = vma;
1856                                 eb->request->capture_list = capture;
1857                         }
1858                 }
1859
1860                 /*
1861                  * If the GPU is not _reading_ through the CPU cache, we need
1862                  * to make sure that any writes (both previous GPU writes from
1863                  * before a change in snooping levels and normal CPU writes)
1864                  * caught in that cache are flushed to main memory.
1865                  *
1866                  * We want to say
1867                  *   obj->cache_dirty &&
1868                  *   !(obj->cache_coherent & I915_BO_CACHE_COHERENT_FOR_READ)
1869                  * but gcc's optimiser doesn't handle that as well and emits
1870                  * two jumps instead of one. Maybe one day...
1871                  */
1872                 if (unlikely(obj->cache_dirty & ~obj->cache_coherent)) {
1873                         if (i915_gem_clflush_object(obj, 0))
1874                                 flags &= ~EXEC_OBJECT_ASYNC;
1875                 }
1876
1877                 if (err == 0 && !(flags & EXEC_OBJECT_ASYNC)) {
1878                         err = i915_request_await_object
1879                                 (eb->request, obj, flags & EXEC_OBJECT_WRITE);
1880                 }
1881
1882                 if (err == 0)
1883                         err = i915_vma_move_to_active(vma, eb->request, flags);
1884
1885                 i915_vma_unlock(vma);
1886
1887                 __eb_unreserve_vma(vma, flags);
1888                 vma->exec_flags = NULL;
1889
1890                 if (unlikely(flags & __EXEC_OBJECT_HAS_REF))
1891                         i915_vma_put(vma);
1892         }
1893         ww_acquire_fini(&acquire);
1894
1895         if (unlikely(err))
1896                 goto err_skip;
1897
1898         eb->exec = NULL;
1899
1900         /* Unconditionally flush any chipset caches (for streaming writes). */
1901         intel_gt_chipset_flush(eb->engine->gt);
1902         return 0;
1903
1904 err_skip:
1905         i915_request_skip(eb->request, err);
1906         return err;
1907 }
1908
1909 static bool i915_gem_check_execbuffer(struct drm_i915_gem_execbuffer2 *exec)
1910 {
1911         if (exec->flags & __I915_EXEC_ILLEGAL_FLAGS)
1912                 return false;
1913
1914         /* Kernel clipping was a DRI1 misfeature */
1915         if (!(exec->flags & I915_EXEC_FENCE_ARRAY)) {
1916                 if (exec->num_cliprects || exec->cliprects_ptr)
1917                         return false;
1918         }
1919
1920         if (exec->DR4 == 0xffffffff) {
1921                 DRM_DEBUG("UXA submitting garbage DR4, fixing up\n");
1922                 exec->DR4 = 0;
1923         }
1924         if (exec->DR1 || exec->DR4)
1925                 return false;
1926
1927         if ((exec->batch_start_offset | exec->batch_len) & 0x7)
1928                 return false;
1929
1930         return true;
1931 }
1932
1933 static int i915_reset_gen7_sol_offsets(struct i915_request *rq)
1934 {
1935         u32 *cs;
1936         int i;
1937
1938         if (!IS_GEN(rq->i915, 7) || rq->engine->id != RCS0) {
1939                 DRM_DEBUG("sol reset is gen7/rcs only\n");
1940                 return -EINVAL;
1941         }
1942
1943         cs = intel_ring_begin(rq, 4 * 2 + 2);
1944         if (IS_ERR(cs))
1945                 return PTR_ERR(cs);
1946
1947         *cs++ = MI_LOAD_REGISTER_IMM(4);
1948         for (i = 0; i < 4; i++) {
1949                 *cs++ = i915_mmio_reg_offset(GEN7_SO_WRITE_OFFSET(i));
1950                 *cs++ = 0;
1951         }
1952         *cs++ = MI_NOOP;
1953         intel_ring_advance(rq, cs);
1954
1955         return 0;
1956 }
1957
1958 static struct i915_vma *eb_parse(struct i915_execbuffer *eb, bool is_master)
1959 {
1960         struct intel_engine_pool_node *pool;
1961         struct i915_vma *vma;
1962         int err;
1963
1964         pool = intel_engine_pool_get(&eb->engine->pool, eb->batch_len);
1965         if (IS_ERR(pool))
1966                 return ERR_CAST(pool);
1967
1968         err = intel_engine_cmd_parser(eb->engine,
1969                                       eb->batch->obj,
1970                                       pool->obj,
1971                                       eb->batch_start_offset,
1972                                       eb->batch_len,
1973                                       is_master);
1974         if (err) {
1975                 if (err == -EACCES) /* unhandled chained batch */
1976                         vma = NULL;
1977                 else
1978                         vma = ERR_PTR(err);
1979                 goto err;
1980         }
1981
1982         vma = i915_gem_object_ggtt_pin(pool->obj, NULL, 0, 0, 0);
1983         if (IS_ERR(vma))
1984                 goto err;
1985
1986         eb->vma[eb->buffer_count] = i915_vma_get(vma);
1987         eb->flags[eb->buffer_count] =
1988                 __EXEC_OBJECT_HAS_PIN | __EXEC_OBJECT_HAS_REF;
1989         vma->exec_flags = &eb->flags[eb->buffer_count];
1990         eb->buffer_count++;
1991
1992         vma->private = pool;
1993         return vma;
1994
1995 err:
1996         intel_engine_pool_put(pool);
1997         return vma;
1998 }
1999
2000 static void
2001 add_to_client(struct i915_request *rq, struct drm_file *file)
2002 {
2003         struct drm_i915_file_private *file_priv = file->driver_priv;
2004
2005         rq->file_priv = file_priv;
2006
2007         spin_lock(&file_priv->mm.lock);
2008         list_add_tail(&rq->client_link, &file_priv->mm.request_list);
2009         spin_unlock(&file_priv->mm.lock);
2010 }
2011
2012 static int eb_submit(struct i915_execbuffer *eb)
2013 {
2014         int err;
2015
2016         err = eb_move_to_gpu(eb);
2017         if (err)
2018                 return err;
2019
2020         if (eb->args->flags & I915_EXEC_GEN7_SOL_RESET) {
2021                 err = i915_reset_gen7_sol_offsets(eb->request);
2022                 if (err)
2023                         return err;
2024         }
2025
2026         /*
2027          * After we completed waiting for other engines (using HW semaphores)
2028          * then we can signal that this request/batch is ready to run. This
2029          * allows us to determine if the batch is still waiting on the GPU
2030          * or actually running by checking the breadcrumb.
2031          */
2032         if (eb->engine->emit_init_breadcrumb) {
2033                 err = eb->engine->emit_init_breadcrumb(eb->request);
2034                 if (err)
2035                         return err;
2036         }
2037
2038         err = eb->engine->emit_bb_start(eb->request,
2039                                         eb->batch->node.start +
2040                                         eb->batch_start_offset,
2041                                         eb->batch_len,
2042                                         eb->batch_flags);
2043         if (err)
2044                 return err;
2045
2046         return 0;
2047 }
2048
2049 static int num_vcs_engines(const struct drm_i915_private *i915)
2050 {
2051         return hweight64(INTEL_INFO(i915)->engine_mask &
2052                          GENMASK_ULL(VCS0 + I915_MAX_VCS - 1, VCS0));
2053 }
2054
2055 /*
2056  * Find one BSD ring to dispatch the corresponding BSD command.
2057  * The engine index is returned.
2058  */
2059 static unsigned int
2060 gen8_dispatch_bsd_engine(struct drm_i915_private *dev_priv,
2061                          struct drm_file *file)
2062 {
2063         struct drm_i915_file_private *file_priv = file->driver_priv;
2064
2065         /* Check whether the file_priv has already selected one ring. */
2066         if ((int)file_priv->bsd_engine < 0)
2067                 file_priv->bsd_engine =
2068                         get_random_int() % num_vcs_engines(dev_priv);
2069
2070         return file_priv->bsd_engine;
2071 }
2072
2073 static const enum intel_engine_id user_ring_map[] = {
2074         [I915_EXEC_DEFAULT]     = RCS0,
2075         [I915_EXEC_RENDER]      = RCS0,
2076         [I915_EXEC_BLT]         = BCS0,
2077         [I915_EXEC_BSD]         = VCS0,
2078         [I915_EXEC_VEBOX]       = VECS0
2079 };
2080
2081 static struct i915_request *eb_throttle(struct intel_context *ce)
2082 {
2083         struct intel_ring *ring = ce->ring;
2084         struct intel_timeline *tl = ce->timeline;
2085         struct i915_request *rq;
2086
2087         /*
2088          * Completely unscientific finger-in-the-air estimates for suitable
2089          * maximum user request size (to avoid blocking) and then backoff.
2090          */
2091         if (intel_ring_update_space(ring) >= PAGE_SIZE)
2092                 return NULL;
2093
2094         /*
2095          * Find a request that after waiting upon, there will be at least half
2096          * the ring available. The hysteresis allows us to compete for the
2097          * shared ring and should mean that we sleep less often prior to
2098          * claiming our resources, but not so long that the ring completely
2099          * drains before we can submit our next request.
2100          */
2101         list_for_each_entry(rq, &tl->requests, link) {
2102                 if (rq->ring != ring)
2103                         continue;
2104
2105                 if (__intel_ring_space(rq->postfix,
2106                                        ring->emit, ring->size) > ring->size / 2)
2107                         break;
2108         }
2109         if (&rq->link == &tl->requests)
2110                 return NULL; /* weird, we will check again later for real */
2111
2112         return i915_request_get(rq);
2113 }
2114
2115 static int
2116 __eb_pin_context(struct i915_execbuffer *eb, struct intel_context *ce)
2117 {
2118         int err;
2119
2120         if (likely(atomic_inc_not_zero(&ce->pin_count)))
2121                 return 0;
2122
2123         err = mutex_lock_interruptible(&eb->i915->drm.struct_mutex);
2124         if (err)
2125                 return err;
2126
2127         err = __intel_context_do_pin(ce);
2128         mutex_unlock(&eb->i915->drm.struct_mutex);
2129
2130         return err;
2131 }
2132
2133 static void
2134 __eb_unpin_context(struct i915_execbuffer *eb, struct intel_context *ce)
2135 {
2136         if (likely(atomic_add_unless(&ce->pin_count, -1, 1)))
2137                 return;
2138
2139         mutex_lock(&eb->i915->drm.struct_mutex);
2140         intel_context_unpin(ce);
2141         mutex_unlock(&eb->i915->drm.struct_mutex);
2142 }
2143
2144 static int __eb_pin_engine(struct i915_execbuffer *eb, struct intel_context *ce)
2145 {
2146         struct intel_timeline *tl;
2147         struct i915_request *rq;
2148         int err;
2149
2150         /*
2151          * ABI: Before userspace accesses the GPU (e.g. execbuffer), report
2152          * EIO if the GPU is already wedged.
2153          */
2154         err = intel_gt_terminally_wedged(ce->engine->gt);
2155         if (err)
2156                 return err;
2157
2158         /*
2159          * Pinning the contexts may generate requests in order to acquire
2160          * GGTT space, so do this first before we reserve a seqno for
2161          * ourselves.
2162          */
2163         err = __eb_pin_context(eb, ce);
2164         if (err)
2165                 return err;
2166
2167         /*
2168          * Take a local wakeref for preparing to dispatch the execbuf as
2169          * we expect to access the hardware fairly frequently in the
2170          * process, and require the engine to be kept awake between accesses.
2171          * Upon dispatch, we acquire another prolonged wakeref that we hold
2172          * until the timeline is idle, which in turn releases the wakeref
2173          * taken on the engine, and the parent device.
2174          */
2175         tl = intel_context_timeline_lock(ce);
2176         if (IS_ERR(tl)) {
2177                 err = PTR_ERR(tl);
2178                 goto err_unpin;
2179         }
2180
2181         intel_context_enter(ce);
2182         rq = eb_throttle(ce);
2183
2184         intel_context_timeline_unlock(tl);
2185
2186         if (rq) {
2187                 if (i915_request_wait(rq,
2188                                       I915_WAIT_INTERRUPTIBLE,
2189                                       MAX_SCHEDULE_TIMEOUT) < 0) {
2190                         i915_request_put(rq);
2191                         err = -EINTR;
2192                         goto err_exit;
2193                 }
2194
2195                 i915_request_put(rq);
2196         }
2197
2198         eb->engine = ce->engine;
2199         eb->context = ce;
2200         return 0;
2201
2202 err_exit:
2203         mutex_lock(&tl->mutex);
2204         intel_context_exit(ce);
2205         intel_context_timeline_unlock(tl);
2206 err_unpin:
2207         __eb_unpin_context(eb, ce);
2208         return err;
2209 }
2210
2211 static void eb_unpin_engine(struct i915_execbuffer *eb)
2212 {
2213         struct intel_context *ce = eb->context;
2214         struct intel_timeline *tl = ce->timeline;
2215
2216         mutex_lock(&tl->mutex);
2217         intel_context_exit(ce);
2218         mutex_unlock(&tl->mutex);
2219
2220         __eb_unpin_context(eb, ce);
2221 }
2222
2223 static unsigned int
2224 eb_select_legacy_ring(struct i915_execbuffer *eb,
2225                       struct drm_file *file,
2226                       struct drm_i915_gem_execbuffer2 *args)
2227 {
2228         struct drm_i915_private *i915 = eb->i915;
2229         unsigned int user_ring_id = args->flags & I915_EXEC_RING_MASK;
2230
2231         if (user_ring_id != I915_EXEC_BSD &&
2232             (args->flags & I915_EXEC_BSD_MASK)) {
2233                 DRM_DEBUG("execbuf with non bsd ring but with invalid "
2234                           "bsd dispatch flags: %d\n", (int)(args->flags));
2235                 return -1;
2236         }
2237
2238         if (user_ring_id == I915_EXEC_BSD && num_vcs_engines(i915) > 1) {
2239                 unsigned int bsd_idx = args->flags & I915_EXEC_BSD_MASK;
2240
2241                 if (bsd_idx == I915_EXEC_BSD_DEFAULT) {
2242                         bsd_idx = gen8_dispatch_bsd_engine(i915, file);
2243                 } else if (bsd_idx >= I915_EXEC_BSD_RING1 &&
2244                            bsd_idx <= I915_EXEC_BSD_RING2) {
2245                         bsd_idx >>= I915_EXEC_BSD_SHIFT;
2246                         bsd_idx--;
2247                 } else {
2248                         DRM_DEBUG("execbuf with unknown bsd ring: %u\n",
2249                                   bsd_idx);
2250                         return -1;
2251                 }
2252
2253                 return _VCS(bsd_idx);
2254         }
2255
2256         if (user_ring_id >= ARRAY_SIZE(user_ring_map)) {
2257                 DRM_DEBUG("execbuf with unknown ring: %u\n", user_ring_id);
2258                 return -1;
2259         }
2260
2261         return user_ring_map[user_ring_id];
2262 }
2263
2264 static int
2265 eb_pin_engine(struct i915_execbuffer *eb,
2266               struct drm_file *file,
2267               struct drm_i915_gem_execbuffer2 *args)
2268 {
2269         struct intel_context *ce;
2270         unsigned int idx;
2271         int err;
2272
2273         if (i915_gem_context_user_engines(eb->gem_context))
2274                 idx = args->flags & I915_EXEC_RING_MASK;
2275         else
2276                 idx = eb_select_legacy_ring(eb, file, args);
2277
2278         ce = i915_gem_context_get_engine(eb->gem_context, idx);
2279         if (IS_ERR(ce))
2280                 return PTR_ERR(ce);
2281
2282         err = __eb_pin_engine(eb, ce);
2283         intel_context_put(ce);
2284
2285         return err;
2286 }
2287
2288 static void
2289 __free_fence_array(struct drm_syncobj **fences, unsigned int n)
2290 {
2291         while (n--)
2292                 drm_syncobj_put(ptr_mask_bits(fences[n], 2));
2293         kvfree(fences);
2294 }
2295
2296 static struct drm_syncobj **
2297 get_fence_array(struct drm_i915_gem_execbuffer2 *args,
2298                 struct drm_file *file)
2299 {
2300         const unsigned long nfences = args->num_cliprects;
2301         struct drm_i915_gem_exec_fence __user *user;
2302         struct drm_syncobj **fences;
2303         unsigned long n;
2304         int err;
2305
2306         if (!(args->flags & I915_EXEC_FENCE_ARRAY))
2307                 return NULL;
2308
2309         /* Check multiplication overflow for access_ok() and kvmalloc_array() */
2310         BUILD_BUG_ON(sizeof(size_t) > sizeof(unsigned long));
2311         if (nfences > min_t(unsigned long,
2312                             ULONG_MAX / sizeof(*user),
2313                             SIZE_MAX / sizeof(*fences)))
2314                 return ERR_PTR(-EINVAL);
2315
2316         user = u64_to_user_ptr(args->cliprects_ptr);
2317         if (!access_ok(user, nfences * sizeof(*user)))
2318                 return ERR_PTR(-EFAULT);
2319
2320         fences = kvmalloc_array(nfences, sizeof(*fences),
2321                                 __GFP_NOWARN | GFP_KERNEL);
2322         if (!fences)
2323                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
2324
2325         for (n = 0; n < nfences; n++) {
2326                 struct drm_i915_gem_exec_fence fence;
2327                 struct drm_syncobj *syncobj;
2328
2329                 if (__copy_from_user(&fence, user++, sizeof(fence))) {
2330                         err = -EFAULT;
2331                         goto err;
2332                 }
2333
2334                 if (fence.flags & __I915_EXEC_FENCE_UNKNOWN_FLAGS) {
2335                         err = -EINVAL;
2336                         goto err;
2337                 }
2338
2339                 syncobj = drm_syncobj_find(file, fence.handle);
2340                 if (!syncobj) {
2341                         DRM_DEBUG("Invalid syncobj handle provided\n");
2342                         err = -ENOENT;
2343                         goto err;
2344                 }
2345
2346                 BUILD_BUG_ON(~(ARCH_KMALLOC_MINALIGN - 1) &
2347                              ~__I915_EXEC_FENCE_UNKNOWN_FLAGS);
2348
2349                 fences[n] = ptr_pack_bits(syncobj, fence.flags, 2);
2350         }
2351
2352         return fences;
2353
2354 err:
2355         __free_fence_array(fences, n);
2356         return ERR_PTR(err);
2357 }
2358
2359 static void
2360 put_fence_array(struct drm_i915_gem_execbuffer2 *args,
2361                 struct drm_syncobj **fences)
2362 {
2363         if (fences)
2364                 __free_fence_array(fences, args->num_cliprects);
2365 }
2366
2367 static int
2368 await_fence_array(struct i915_execbuffer *eb,
2369                   struct drm_syncobj **fences)
2370 {
2371         const unsigned int nfences = eb->args->num_cliprects;
2372         unsigned int n;
2373         int err;
2374
2375         for (n = 0; n < nfences; n++) {
2376                 struct drm_syncobj *syncobj;
2377                 struct dma_fence *fence;
2378                 unsigned int flags;
2379
2380                 syncobj = ptr_unpack_bits(fences[n], &flags, 2);
2381                 if (!(flags & I915_EXEC_FENCE_WAIT))
2382                         continue;
2383
2384                 fence = drm_syncobj_fence_get(syncobj);
2385                 if (!fence)
2386                         return -EINVAL;
2387
2388                 err = i915_request_await_dma_fence(eb->request, fence);
2389                 dma_fence_put(fence);
2390                 if (err < 0)
2391                         return err;
2392         }
2393
2394         return 0;
2395 }
2396
2397 static void
2398 signal_fence_array(struct i915_execbuffer *eb,
2399                    struct drm_syncobj **fences)
2400 {
2401         const unsigned int nfences = eb->args->num_cliprects;
2402         struct dma_fence * const fence = &eb->request->fence;
2403         unsigned int n;
2404
2405         for (n = 0; n < nfences; n++) {
2406                 struct drm_syncobj *syncobj;
2407                 unsigned int flags;
2408
2409                 syncobj = ptr_unpack_bits(fences[n], &flags, 2);
2410                 if (!(flags & I915_EXEC_FENCE_SIGNAL))
2411                         continue;
2412
2413                 drm_syncobj_replace_fence(syncobj, fence);
2414         }
2415 }
2416
2417 static int
2418 i915_gem_do_execbuffer(struct drm_device *dev,
2419                        struct drm_file *file,
2420                        struct drm_i915_gem_execbuffer2 *args,
2421                        struct drm_i915_gem_exec_object2 *exec,
2422                        struct drm_syncobj **fences)
2423 {
2424         struct i915_execbuffer eb;
2425         struct dma_fence *in_fence = NULL;
2426         struct dma_fence *exec_fence = NULL;
2427         struct sync_file *out_fence = NULL;
2428         int out_fence_fd = -1;
2429         int err;
2430
2431         BUILD_BUG_ON(__EXEC_INTERNAL_FLAGS & ~__I915_EXEC_ILLEGAL_FLAGS);
2432         BUILD_BUG_ON(__EXEC_OBJECT_INTERNAL_FLAGS &
2433                      ~__EXEC_OBJECT_UNKNOWN_FLAGS);
2434
2435         eb.i915 = to_i915(dev);
2436         eb.file = file;
2437         eb.args = args;
2438         if (DBG_FORCE_RELOC || !(args->flags & I915_EXEC_NO_RELOC))
2439                 args->flags |= __EXEC_HAS_RELOC;
2440
2441         eb.exec = exec;
2442         eb.vma = (struct i915_vma **)(exec + args->buffer_count + 1);
2443         eb.vma[0] = NULL;
2444         eb.flags = (unsigned int *)(eb.vma + args->buffer_count + 1);
2445
2446         eb.invalid_flags = __EXEC_OBJECT_UNKNOWN_FLAGS;
2447         reloc_cache_init(&eb.reloc_cache, eb.i915);
2448
2449         eb.buffer_count = args->buffer_count;
2450         eb.batch_start_offset = args->batch_start_offset;
2451         eb.batch_len = args->batch_len;
2452
2453         eb.batch_flags = 0;
2454         if (args->flags & I915_EXEC_SECURE) {
2455                 if (!drm_is_current_master(file) || !capable(CAP_SYS_ADMIN))
2456                     return -EPERM;
2457
2458                 eb.batch_flags |= I915_DISPATCH_SECURE;
2459         }
2460         if (args->flags & I915_EXEC_IS_PINNED)
2461                 eb.batch_flags |= I915_DISPATCH_PINNED;
2462
2463         if (args->flags & I915_EXEC_FENCE_IN) {
2464                 in_fence = sync_file_get_fence(lower_32_bits(args->rsvd2));
2465                 if (!in_fence)
2466                         return -EINVAL;
2467         }
2468
2469         if (args->flags & I915_EXEC_FENCE_SUBMIT) {
2470                 if (in_fence) {
2471                         err = -EINVAL;
2472                         goto err_in_fence;
2473                 }
2474
2475                 exec_fence = sync_file_get_fence(lower_32_bits(args->rsvd2));
2476                 if (!exec_fence) {
2477                         err = -EINVAL;
2478                         goto err_in_fence;
2479                 }
2480         }
2481
2482         if (args->flags & I915_EXEC_FENCE_OUT) {
2483                 out_fence_fd = get_unused_fd_flags(O_CLOEXEC);
2484                 if (out_fence_fd < 0) {
2485                         err = out_fence_fd;
2486                         goto err_exec_fence;
2487                 }
2488         }
2489
2490         err = eb_create(&eb);
2491         if (err)
2492                 goto err_out_fence;
2493
2494         GEM_BUG_ON(!eb.lut_size);
2495
2496         err = eb_select_context(&eb);
2497         if (unlikely(err))
2498                 goto err_destroy;
2499
2500         err = eb_pin_engine(&eb, file, args);
2501         if (unlikely(err))
2502                 goto err_context;
2503
2504         err = i915_mutex_lock_interruptible(dev);
2505         if (err)
2506                 goto err_engine;
2507
2508         err = eb_relocate(&eb);
2509         if (err) {
2510                 /*
2511                  * If the user expects the execobject.offset and
2512                  * reloc.presumed_offset to be an exact match,
2513                  * as for using NO_RELOC, then we cannot update
2514                  * the execobject.offset until we have completed
2515                  * relocation.
2516                  */
2517                 args->flags &= ~__EXEC_HAS_RELOC;
2518                 goto err_vma;
2519         }
2520
2521         if (unlikely(*eb.batch->exec_flags & EXEC_OBJECT_WRITE)) {
2522                 DRM_DEBUG("Attempting to use self-modifying batch buffer\n");
2523                 err = -EINVAL;
2524                 goto err_vma;
2525         }
2526         if (eb.batch_start_offset > eb.batch->size ||
2527             eb.batch_len > eb.batch->size - eb.batch_start_offset) {
2528                 DRM_DEBUG("Attempting to use out-of-bounds batch\n");
2529                 err = -EINVAL;
2530                 goto err_vma;
2531         }
2532
2533         if (eb_use_cmdparser(&eb)) {
2534                 struct i915_vma *vma;
2535
2536                 vma = eb_parse(&eb, drm_is_current_master(file));
2537                 if (IS_ERR(vma)) {
2538                         err = PTR_ERR(vma);
2539                         goto err_vma;
2540                 }
2541
2542                 if (vma) {
2543                         /*
2544                          * Batch parsed and accepted:
2545                          *
2546                          * Set the DISPATCH_SECURE bit to remove the NON_SECURE
2547                          * bit from MI_BATCH_BUFFER_START commands issued in
2548                          * the dispatch_execbuffer implementations. We
2549                          * specifically don't want that set on batches the
2550                          * command parser has accepted.
2551                          */
2552                         eb.batch_flags |= I915_DISPATCH_SECURE;
2553                         eb.batch_start_offset = 0;
2554                         eb.batch = vma;
2555                 }
2556         }
2557
2558         if (eb.batch_len == 0)
2559                 eb.batch_len = eb.batch->size - eb.batch_start_offset;
2560
2561         /*
2562          * snb/ivb/vlv conflate the "batch in ppgtt" bit with the "non-secure
2563          * batch" bit. Hence we need to pin secure batches into the global gtt.
2564          * hsw should have this fixed, but bdw mucks it up again. */
2565         if (eb.batch_flags & I915_DISPATCH_SECURE) {
2566                 struct i915_vma *vma;
2567
2568                 /*
2569                  * So on first glance it looks freaky that we pin the batch here
2570                  * outside of the reservation loop. But:
2571                  * - The batch is already pinned into the relevant ppgtt, so we
2572                  *   already have the backing storage fully allocated.
2573                  * - No other BO uses the global gtt (well contexts, but meh),
2574                  *   so we don't really have issues with multiple objects not
2575                  *   fitting due to fragmentation.
2576                  * So this is actually safe.
2577                  */
2578                 vma = i915_gem_object_ggtt_pin(eb.batch->obj, NULL, 0, 0, 0);
2579                 if (IS_ERR(vma)) {
2580                         err = PTR_ERR(vma);
2581                         goto err_vma;
2582                 }
2583
2584                 eb.batch = vma;
2585         }
2586
2587         /* All GPU relocation batches must be submitted prior to the user rq */
2588         GEM_BUG_ON(eb.reloc_cache.rq);
2589
2590         /* Allocate a request for this batch buffer nice and early. */
2591         eb.request = i915_request_create(eb.context);
2592         if (IS_ERR(eb.request)) {
2593                 err = PTR_ERR(eb.request);
2594                 goto err_batch_unpin;
2595         }
2596
2597         if (in_fence) {
2598                 err = i915_request_await_dma_fence(eb.request, in_fence);
2599                 if (err < 0)
2600                         goto err_request;
2601         }
2602
2603         if (exec_fence) {
2604                 err = i915_request_await_execution(eb.request, exec_fence,
2605                                                    eb.engine->bond_execute);
2606                 if (err < 0)
2607                         goto err_request;
2608         }
2609
2610         if (fences) {
2611                 err = await_fence_array(&eb, fences);
2612                 if (err)
2613                         goto err_request;
2614         }
2615
2616         if (out_fence_fd != -1) {
2617                 out_fence = sync_file_create(&eb.request->fence);
2618                 if (!out_fence) {
2619                         err = -ENOMEM;
2620                         goto err_request;
2621                 }
2622         }
2623
2624         /*
2625          * Whilst this request exists, batch_obj will be on the
2626          * active_list, and so will hold the active reference. Only when this
2627          * request is retired will the the batch_obj be moved onto the
2628          * inactive_list and lose its active reference. Hence we do not need
2629          * to explicitly hold another reference here.
2630          */
2631         eb.request->batch = eb.batch;
2632         if (eb.batch->private)
2633                 intel_engine_pool_mark_active(eb.batch->private, eb.request);
2634
2635         trace_i915_request_queue(eb.request, eb.batch_flags);
2636         err = eb_submit(&eb);
2637 err_request:
2638         add_to_client(eb.request, file);
2639         i915_request_add(eb.request);
2640
2641         if (fences)
2642                 signal_fence_array(&eb, fences);
2643
2644         if (out_fence) {
2645                 if (err == 0) {
2646                         fd_install(out_fence_fd, out_fence->file);
2647                         args->rsvd2 &= GENMASK_ULL(31, 0); /* keep in-fence */
2648                         args->rsvd2 |= (u64)out_fence_fd << 32;
2649                         out_fence_fd = -1;
2650                 } else {
2651                         fput(out_fence->file);
2652                 }
2653         }
2654
2655 err_batch_unpin:
2656         if (eb.batch_flags & I915_DISPATCH_SECURE)
2657                 i915_vma_unpin(eb.batch);
2658         if (eb.batch->private)
2659                 intel_engine_pool_put(eb.batch->private);
2660 err_vma:
2661         if (eb.exec)
2662                 eb_release_vmas(&eb);
2663         mutex_unlock(&dev->struct_mutex);
2664 err_engine:
2665         eb_unpin_engine(&eb);
2666 err_context:
2667         i915_gem_context_put(eb.gem_context);
2668 err_destroy:
2669         eb_destroy(&eb);
2670 err_out_fence:
2671         if (out_fence_fd != -1)
2672                 put_unused_fd(out_fence_fd);
2673 err_exec_fence:
2674         dma_fence_put(exec_fence);
2675 err_in_fence:
2676         dma_fence_put(in_fence);
2677         return err;
2678 }
2679
2680 static size_t eb_element_size(void)
2681 {
2682         return (sizeof(struct drm_i915_gem_exec_object2) +
2683                 sizeof(struct i915_vma *) +
2684                 sizeof(unsigned int));
2685 }
2686
2687 static bool check_buffer_count(size_t count)
2688 {
2689         const size_t sz = eb_element_size();
2690
2691         /*
2692          * When using LUT_HANDLE, we impose a limit of INT_MAX for the lookup
2693          * array size (see eb_create()). Otherwise, we can accept an array as
2694          * large as can be addressed (though use large arrays at your peril)!
2695          */
2696
2697         return !(count < 1 || count > INT_MAX || count > SIZE_MAX / sz - 1);
2698 }
2699
2700 /*
2701  * Legacy execbuffer just creates an exec2 list from the original exec object
2702  * list array and passes it to the real function.
2703  */
2704 int
2705 i915_gem_execbuffer_ioctl(struct drm_device *dev, void *data,
2706                           struct drm_file *file)
2707 {
2708         struct drm_i915_gem_execbuffer *args = data;
2709         struct drm_i915_gem_execbuffer2 exec2;
2710         struct drm_i915_gem_exec_object *exec_list = NULL;
2711         struct drm_i915_gem_exec_object2 *exec2_list = NULL;
2712         const size_t count = args->buffer_count;
2713         unsigned int i;
2714         int err;
2715
2716         if (!check_buffer_count(count)) {
2717                 DRM_DEBUG("execbuf2 with %zd buffers\n", count);
2718                 return -EINVAL;
2719         }
2720
2721         exec2.buffers_ptr = args->buffers_ptr;
2722         exec2.buffer_count = args->buffer_count;
2723         exec2.batch_start_offset = args->batch_start_offset;
2724         exec2.batch_len = args->batch_len;
2725         exec2.DR1 = args->DR1;
2726         exec2.DR4 = args->DR4;
2727         exec2.num_cliprects = args->num_cliprects;
2728         exec2.cliprects_ptr = args->cliprects_ptr;
2729         exec2.flags = I915_EXEC_RENDER;
2730         i915_execbuffer2_set_context_id(exec2, 0);
2731
2732         if (!i915_gem_check_execbuffer(&exec2))
2733                 return -EINVAL;
2734
2735         /* Copy in the exec list from userland */
2736         exec_list = kvmalloc_array(count, sizeof(*exec_list),
2737                                    __GFP_NOWARN | GFP_KERNEL);
2738         exec2_list = kvmalloc_array(count + 1, eb_element_size(),
2739                                     __GFP_NOWARN | GFP_KERNEL);
2740         if (exec_list == NULL || exec2_list == NULL) {
2741                 DRM_DEBUG("Failed to allocate exec list for %d buffers\n",
2742                           args->buffer_count);
2743                 kvfree(exec_list);
2744                 kvfree(exec2_list);
2745                 return -ENOMEM;
2746         }
2747         err = copy_from_user(exec_list,
2748                              u64_to_user_ptr(args->buffers_ptr),
2749                              sizeof(*exec_list) * count);
2750         if (err) {
2751                 DRM_DEBUG("copy %d exec entries failed %d\n",
2752                           args->buffer_count, err);
2753                 kvfree(exec_list);
2754                 kvfree(exec2_list);
2755                 return -EFAULT;
2756         }
2757
2758         for (i = 0; i < args->buffer_count; i++) {
2759                 exec2_list[i].handle = exec_list[i].handle;
2760                 exec2_list[i].relocation_count = exec_list[i].relocation_count;
2761                 exec2_list[i].relocs_ptr = exec_list[i].relocs_ptr;
2762                 exec2_list[i].alignment = exec_list[i].alignment;
2763                 exec2_list[i].offset = exec_list[i].offset;
2764                 if (INTEL_GEN(to_i915(dev)) < 4)
2765                         exec2_list[i].flags = EXEC_OBJECT_NEEDS_FENCE;
2766                 else
2767                         exec2_list[i].flags = 0;
2768         }
2769
2770         err = i915_gem_do_execbuffer(dev, file, &exec2, exec2_list, NULL);
2771         if (exec2.flags & __EXEC_HAS_RELOC) {
2772                 struct drm_i915_gem_exec_object __user *user_exec_list =
2773                         u64_to_user_ptr(args->buffers_ptr);
2774
2775                 /* Copy the new buffer offsets back to the user's exec list. */
2776                 for (i = 0; i < args->buffer_count; i++) {
2777                         if (!(exec2_list[i].offset & UPDATE))
2778                                 continue;
2779
2780                         exec2_list[i].offset =
2781                                 gen8_canonical_addr(exec2_list[i].offset & PIN_OFFSET_MASK);
2782                         exec2_list[i].offset &= PIN_OFFSET_MASK;
2783                         if (__copy_to_user(&user_exec_list[i].offset,
2784                                            &exec2_list[i].offset,
2785                                            sizeof(user_exec_list[i].offset)))
2786                                 break;
2787                 }
2788         }
2789
2790         kvfree(exec_list);
2791         kvfree(exec2_list);
2792         return err;
2793 }
2794
2795 int
2796 i915_gem_execbuffer2_ioctl(struct drm_device *dev, void *data,
2797                            struct drm_file *file)
2798 {
2799         struct drm_i915_gem_execbuffer2 *args = data;
2800         struct drm_i915_gem_exec_object2 *exec2_list;
2801         struct drm_syncobj **fences = NULL;
2802         const size_t count = args->buffer_count;
2803         int err;
2804
2805         if (!check_buffer_count(count)) {
2806                 DRM_DEBUG("execbuf2 with %zd buffers\n", count);
2807                 return -EINVAL;
2808         }
2809
2810         if (!i915_gem_check_execbuffer(args))
2811                 return -EINVAL;
2812
2813         /* Allocate an extra slot for use by the command parser */
2814         exec2_list = kvmalloc_array(count + 1, eb_element_size(),
2815                                     __GFP_NOWARN | GFP_KERNEL);
2816         if (exec2_list == NULL) {
2817                 DRM_DEBUG("Failed to allocate exec list for %zd buffers\n",
2818                           count);
2819                 return -ENOMEM;
2820         }
2821         if (copy_from_user(exec2_list,
2822                            u64_to_user_ptr(args->buffers_ptr),
2823                            sizeof(*exec2_list) * count)) {
2824                 DRM_DEBUG("copy %zd exec entries failed\n", count);
2825                 kvfree(exec2_list);
2826                 return -EFAULT;
2827         }
2828
2829         if (args->flags & I915_EXEC_FENCE_ARRAY) {
2830                 fences = get_fence_array(args, file);
2831                 if (IS_ERR(fences)) {
2832                         kvfree(exec2_list);
2833                         return PTR_ERR(fences);
2834                 }
2835         }
2836
2837         err = i915_gem_do_execbuffer(dev, file, args, exec2_list, fences);
2838
2839         /*
2840          * Now that we have begun execution of the batchbuffer, we ignore
2841          * any new error after this point. Also given that we have already
2842          * updated the associated relocations, we try to write out the current
2843          * object locations irrespective of any error.
2844          */
2845         if (args->flags & __EXEC_HAS_RELOC) {
2846                 struct drm_i915_gem_exec_object2 __user *user_exec_list =
2847                         u64_to_user_ptr(args->buffers_ptr);
2848                 unsigned int i;
2849
2850                 /* Copy the new buffer offsets back to the user's exec list. */
2851                 /*
2852                  * Note: count * sizeof(*user_exec_list) does not overflow,
2853                  * because we checked 'count' in check_buffer_count().
2854                  *
2855                  * And this range already got effectively checked earlier
2856                  * when we did the "copy_from_user()" above.
2857                  */
2858                 if (!user_access_begin(user_exec_list, count * sizeof(*user_exec_list)))
2859                         goto end;
2860
2861                 for (i = 0; i < args->buffer_count; i++) {
2862                         if (!(exec2_list[i].offset & UPDATE))
2863                                 continue;
2864
2865                         exec2_list[i].offset =
2866                                 gen8_canonical_addr(exec2_list[i].offset & PIN_OFFSET_MASK);
2867                         unsafe_put_user(exec2_list[i].offset,
2868                                         &user_exec_list[i].offset,
2869                                         end_user);
2870                 }
2871 end_user:
2872                 user_access_end();
2873 end:;
2874         }
2875
2876         args->flags &= ~__I915_EXEC_UNKNOWN_FLAGS;
2877         put_fence_array(args, fences);
2878         kvfree(exec2_list);
2879         return err;
2880 }