drivers/gpu/drm/amd/amdkfd/kfd_svm.h

   1 /* SPDX-License-Identifier: GPL-2.0 OR MIT */
   2 /*
   3  * Copyright 2020-2021 Advanced Micro Devices, Inc.
   4  *
   5  * Permission is hereby granted, free of charge, to any person obtaining a
   6  * copy of this software and associated documentation files (the "Software"),
   7  * to deal in the Software without restriction, including without limitation
   8  * the rights to use, copy, modify, merge, publish, distribute, sublicense,
   9  * and/or sell copies of the Software, and to permit persons to whom the
  10  * Software is furnished to do so, subject to the following conditions:
  11  *
  12  * The above copyright notice and this permission notice shall be included in
  13  * all copies or substantial portions of the Software.
  14  *
  15  * THE SOFTWARE IS PROVIDED "AS IS", WITHOUT WARRANTY OF ANY KIND, EXPRESS OR
  16  * IMPLIED, INCLUDING BUT NOT LIMITED TO THE WARRANTIES OF MERCHANTABILITY,
  17  * FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE AND NONINFRINGEMENT.  IN NO EVENT SHALL
  18  * THE COPYRIGHT HOLDER(S) OR AUTHOR(S) BE LIABLE FOR ANY CLAIM, DAMAGES OR
  19  * OTHER LIABILITY, WHETHER IN AN ACTION OF CONTRACT, TORT OR OTHERWISE,
  20  * ARISING FROM, OUT OF OR IN CONNECTION WITH THE SOFTWARE OR THE USE OR
  21  * OTHER DEALINGS IN THE SOFTWARE.
  22  *
  23  */
  24
  25 #ifndef KFD_SVM_H_
  26 #define KFD_SVM_H_
  27
  28 #include <linux/rwsem.h>
  29 #include <linux/list.h>
  30 #include <linux/mutex.h>
  31 #include <linux/sched/mm.h>
  32 #include <linux/hmm.h>
  33 #include "amdgpu.h"
  34 #include "kfd_priv.h"
  35
  36 struct svm_range_bo {
  37         struct amdgpu_bo                *bo;
  38         struct kref                     kref;
  39         struct list_head                range_list; /* all svm ranges shared this bo */
  40         spinlock_t                      list_lock;
  41         struct amdgpu_amdkfd_fence      *eviction_fence;
  42         struct work_struct              eviction_work;
  43         struct svm_range_list           *svms;
  44         uint32_t                        evicting;
  45 };
  46
  47 enum svm_work_list_ops {
  48         SVM_OP_NULL,
  49         SVM_OP_UNMAP_RANGE,
  50         SVM_OP_UPDATE_RANGE_NOTIFIER,
  51         SVM_OP_UPDATE_RANGE_NOTIFIER_AND_MAP,
  52         SVM_OP_ADD_RANGE,
  53         SVM_OP_ADD_RANGE_AND_MAP
  54 };
  55
  56 struct svm_work_list_item {
  57         enum svm_work_list_ops op;
  58         struct mm_struct *mm;
  59 };
  60
  61 /**
  62  * struct svm_range - shared virtual memory range
  63  *
  64  * @svms:       list of svm ranges, structure defined in kfd_process
  65  * @migrate_mutex: to serialize range migration, validation and mapping update
  66  * @start:      range start address in pages
  67  * @last:       range last address in pages
  68  * @it_node:    node [start, last] stored in interval tree, start, last are page
  69  *              aligned, page size is (last - start + 1)
  70  * @list:       link list node, used to scan all ranges of svms
  71  * @update_list:link list node used to add to update_list
  72  * @remove_list:link list node used to add to remove list
  73  * @insert_list:link list node used to add to insert list
  74  * @mapping:    bo_va mapping structure to create and update GPU page table
  75  * @npages:     number of pages
  76  * @dma_addr:   dma mapping address on each GPU for system memory physical page
  77  * @ttm_res:    vram ttm resource map
  78  * @offset:     range start offset within mm_nodes
  79  * @svm_bo:     struct to manage splited amdgpu_bo
  80  * @svm_bo_list:link list node, to scan all ranges which share same svm_bo
  81  * @lock:       protect prange start, last, child_list, svm_bo_list
  82  * @saved_flags:save/restore current PF_MEMALLOC flags
  83  * @flags:      flags defined as KFD_IOCTL_SVM_FLAG_*
  84  * @perferred_loc: perferred location, 0 for CPU, or GPU id
  85  * @perfetch_loc: last prefetch location, 0 for CPU, or GPU id
  86  * @actual_loc: the actual location, 0 for CPU, or GPU id
  87  * @granularity:migration granularity, log2 num pages
  88  * @invalid:    not 0 means cpu page table is invalidated
  89  * @validate_timestamp: system timestamp when range is validated
  90  * @notifier:   register mmu interval notifier
  91  * @work_item:  deferred work item information
  92  * @deferred_list: list header used to add range to deferred list
  93  * @child_list: list header for split ranges which are not added to svms yet
  94  * @bitmap_access: index bitmap of GPUs which can access the range
  95  * @bitmap_aip: index bitmap of GPUs which can access the range in place
  96  *
  97  * Data structure for virtual memory range shared by CPU and GPUs, it can be
  98  * allocated from system memory ram or device vram, and migrate from ram to vram
  99  * or from vram to ram.
 100  */
 101 struct svm_range {
 102         struct svm_range_list           *svms;
 103         struct mutex                    migrate_mutex;
 104         unsigned long                   start;
 105         unsigned long                   last;
 106         struct interval_tree_node       it_node;
 107         struct list_head                list;
 108         struct list_head                update_list;
 109         struct list_head                remove_list;
 110         struct list_head                insert_list;
 111         struct amdgpu_bo_va_mapping     mapping;
 112         uint64_t                        npages;
 113         dma_addr_t                      *dma_addr[MAX_GPU_INSTANCE];
 114         struct ttm_resource             *ttm_res;
 115         uint64_t                        offset;
 116         struct svm_range_bo             *svm_bo;
 117         struct list_head                svm_bo_list;
 118         struct mutex                    lock;
 119         unsigned int                    saved_flags;
 120         uint32_t                        flags;
 121         uint32_t                        preferred_loc;
 122         uint32_t                        prefetch_loc;
 123         uint32_t                        actual_loc;
 124         uint8_t                         granularity;
 125         atomic_t                        invalid;
 126         uint64_t                        validate_timestamp;
 127         struct mmu_interval_notifier    notifier;
 128         struct svm_work_list_item       work_item;
 129         struct list_head                deferred_list;
 130         struct list_head                child_list;
 131         DECLARE_BITMAP(bitmap_access, MAX_GPU_INSTANCE);
 132         DECLARE_BITMAP(bitmap_aip, MAX_GPU_INSTANCE);
 133         bool                            validated_once;
 134 };
 135
 136 static inline void svm_range_lock(struct svm_range *prange)
 137 {
 138         mutex_lock(&prange->lock);
 139         prange->saved_flags = memalloc_noreclaim_save();
 140
 141 }
 142 static inline void svm_range_unlock(struct svm_range *prange)
 143 {
 144         memalloc_noreclaim_restore(prange->saved_flags);
 145         mutex_unlock(&prange->lock);
 146 }
 147
 148 int svm_range_list_init(struct kfd_process *p);
 149 void svm_range_list_fini(struct kfd_process *p);
 150 int svm_ioctl(struct kfd_process *p, enum kfd_ioctl_svm_op op, uint64_t start,
 151               uint64_t size, uint32_t nattrs,
 152               struct kfd_ioctl_svm_attribute *attrs);
 153 struct svm_range *svm_range_from_addr(struct svm_range_list *svms,
 154                                       unsigned long addr,
 155                                       struct svm_range **parent);
 156 struct amdgpu_device *svm_range_get_adev_by_id(struct svm_range *prange,
 157                                                uint32_t id);
 158 int svm_range_vram_node_new(struct amdgpu_device *adev,
 159                             struct svm_range *prange, bool clear);
 160 void svm_range_vram_node_free(struct svm_range *prange);
 161 int svm_range_split_by_granularity(struct kfd_process *p, struct mm_struct *mm,
 162                                unsigned long addr, struct svm_range *parent,
 163                                struct svm_range *prange);
 164 int svm_range_restore_pages(struct amdgpu_device *adev,
 165                             unsigned int pasid, uint64_t addr);
 166 int svm_range_schedule_evict_svm_bo(struct amdgpu_amdkfd_fence *fence);
 167 void svm_range_add_list_work(struct svm_range_list *svms,
 168                              struct svm_range *prange, struct mm_struct *mm,
 169                              enum svm_work_list_ops op);
 170 void schedule_deferred_list_work(struct svm_range_list *svms);
 171 void svm_range_dma_unmap(struct device *dev, dma_addr_t *dma_addr,
 172                          unsigned long offset, unsigned long npages);
 173 void svm_range_free_dma_mappings(struct svm_range *prange);
 174 void svm_range_prefault(struct svm_range *prange, struct mm_struct *mm);
 175
 176 #endif /* KFD_SVM_H_ */