drivers/gpu/drm/i915/gvt/vgpu.c

   1 /*
   2  * Copyright(c) 2011-2016 Intel Corporation. All rights reserved.
   3  *
   4  * Permission is hereby granted, free of charge, to any person obtaining a
   5  * copy of this software and associated documentation files (the "Software"),
   6  * to deal in the Software without restriction, including without limitation
   7  * the rights to use, copy, modify, merge, publish, distribute, sublicense,
   8  * and/or sell copies of the Software, and to permit persons to whom the
   9  * Software is furnished to do so, subject to the following conditions:
  10  *
  11  * The above copyright notice and this permission notice (including the next
  12  * paragraph) shall be included in all copies or substantial portions of the
  13  * 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 AUTHORS OR COPYRIGHT HOLDERS BE LIABLE FOR ANY CLAIM, DAMAGES OR OTHER
  19  * LIABILITY, WHETHER IN AN ACTION OF CONTRACT, TORT OR OTHERWISE, ARISING FROM,
  20  * OUT OF OR IN CONNECTION WITH THE SOFTWARE OR THE USE OR OTHER DEALINGS IN THE
  21  * SOFTWARE.
  22  *
  23  * Authors:
  24  *    Eddie Dong <eddie.dong@intel.com>
  25  *    Kevin Tian <kevin.tian@intel.com>
  26  *
  27  * Contributors:
  28  *    Ping Gao <ping.a.gao@intel.com>
  29  *    Zhi Wang <zhi.a.wang@intel.com>
  30  *    Bing Niu <bing.niu@intel.com>
  31  *
  32  */
  33
  34 #include "i915_drv.h"
  35 #include "gvt.h"
  36 #include "i915_pvinfo.h"
  37
  38 void populate_pvinfo_page(struct intel_vgpu *vgpu)
  39 {
  40         /* setup the ballooning information */
  41         vgpu_vreg64(vgpu, vgtif_reg(magic)) = VGT_MAGIC;
  42         vgpu_vreg(vgpu, vgtif_reg(version_major)) = 1;
  43         vgpu_vreg(vgpu, vgtif_reg(version_minor)) = 0;
  44         vgpu_vreg(vgpu, vgtif_reg(display_ready)) = 0;
  45         vgpu_vreg(vgpu, vgtif_reg(vgt_id)) = vgpu->id;
  46         vgpu_vreg(vgpu, vgtif_reg(avail_rs.mappable_gmadr.base)) =
  47                 vgpu_aperture_gmadr_base(vgpu);
  48         vgpu_vreg(vgpu, vgtif_reg(avail_rs.mappable_gmadr.size)) =
  49                 vgpu_aperture_sz(vgpu);
  50         vgpu_vreg(vgpu, vgtif_reg(avail_rs.nonmappable_gmadr.base)) =
  51                 vgpu_hidden_gmadr_base(vgpu);
  52         vgpu_vreg(vgpu, vgtif_reg(avail_rs.nonmappable_gmadr.size)) =
  53                 vgpu_hidden_sz(vgpu);
  54
  55         vgpu_vreg(vgpu, vgtif_reg(avail_rs.fence_num)) = vgpu_fence_sz(vgpu);
  56
  57         gvt_dbg_core("Populate PVINFO PAGE for vGPU %d\n", vgpu->id);
  58         gvt_dbg_core("aperture base [GMADR] 0x%llx size 0x%llx\n",
  59                 vgpu_aperture_gmadr_base(vgpu), vgpu_aperture_sz(vgpu));
  60         gvt_dbg_core("hidden base [GMADR] 0x%llx size=0x%llx\n",
  61                 vgpu_hidden_gmadr_base(vgpu), vgpu_hidden_sz(vgpu));
  62         gvt_dbg_core("fence size %d\n", vgpu_fence_sz(vgpu));
  63
  64         WARN_ON(sizeof(struct vgt_if) != VGT_PVINFO_SIZE);
  65 }
  66
  67 /**
  68  * intel_gvt_init_vgpu_types - initialize vGPU type list
  69  * @gvt : GVT device
  70  *
  71  * Initialize vGPU type list based on available resource.
  72  *
  73  */
  74 int intel_gvt_init_vgpu_types(struct intel_gvt *gvt)
  75 {
  76         unsigned int num_types;
  77         unsigned int i, low_avail, high_avail;
  78         unsigned int min_low;
  79
  80         /* vGPU type name is defined as GVTg_Vx_y which contains
  81          * physical GPU generation type and 'y' means maximum vGPU
  82          * instances user can create on one physical GPU for this
  83          * type.
  84          *
  85          * Depend on physical SKU resource, might see vGPU types like
  86          * GVTg_V4_8, GVTg_V4_4, GVTg_V4_2, etc. We can create
  87          * different types of vGPU on same physical GPU depending on
  88          * available resource. Each vGPU type will have "avail_instance"
  89          * to indicate how many vGPU instance can be created for this
  90          * type.
  91          *
  92          */
  93         low_avail = gvt_aperture_sz(gvt) - HOST_LOW_GM_SIZE;
  94         high_avail = gvt_hidden_sz(gvt) - HOST_HIGH_GM_SIZE;
  95         num_types = 4;
  96
  97         gvt->types = kzalloc(num_types * sizeof(struct intel_vgpu_type),
  98                              GFP_KERNEL);
  99         if (!gvt->types)
 100                 return -ENOMEM;
 101
 102         min_low = MB_TO_BYTES(32);
 103         for (i = 0; i < num_types; ++i) {
 104                 if (low_avail / min_low == 0)
 105                         break;
 106                 gvt->types[i].low_gm_size = min_low;
 107                 gvt->types[i].high_gm_size = max((min_low<<3), MB_TO_BYTES(384U));
 108                 gvt->types[i].fence = 4;
 109                 gvt->types[i].max_instance = min(low_avail / min_low,
 110                                                  high_avail / gvt->types[i].high_gm_size);
 111                 gvt->types[i].avail_instance = gvt->types[i].max_instance;
 112
 113                 if (IS_GEN8(gvt->dev_priv))
 114                         sprintf(gvt->types[i].name, "GVTg_V4_%u",
 115                                                 gvt->types[i].max_instance);
 116                 else if (IS_GEN9(gvt->dev_priv))
 117                         sprintf(gvt->types[i].name, "GVTg_V5_%u",
 118                                                 gvt->types[i].max_instance);
 119
 120                 min_low <<= 1;
 121                 gvt_dbg_core("type[%d]: %s max %u avail %u low %u high %u fence %u\n",
 122                              i, gvt->types[i].name, gvt->types[i].max_instance,
 123                              gvt->types[i].avail_instance,
 124                              gvt->types[i].low_gm_size,
 125                              gvt->types[i].high_gm_size, gvt->types[i].fence);
 126         }
 127
 128         gvt->num_types = i;
 129         return 0;
 130 }
 131
 132 void intel_gvt_clean_vgpu_types(struct intel_gvt *gvt)
 133 {
 134         kfree(gvt->types);
 135 }
 136
 137 static void intel_gvt_update_vgpu_types(struct intel_gvt *gvt)
 138 {
 139         int i;
 140         unsigned int low_gm_avail, high_gm_avail, fence_avail;
 141         unsigned int low_gm_min, high_gm_min, fence_min, total_min;
 142
 143         /* Need to depend on maxium hw resource size but keep on
 144          * static config for now.
 145          */
 146         low_gm_avail = gvt_aperture_sz(gvt) - HOST_LOW_GM_SIZE -
 147                 gvt->gm.vgpu_allocated_low_gm_size;
 148         high_gm_avail = gvt_hidden_sz(gvt) - HOST_HIGH_GM_SIZE -
 149                 gvt->gm.vgpu_allocated_high_gm_size;
 150         fence_avail = gvt_fence_sz(gvt) - HOST_FENCE -
 151                 gvt->fence.vgpu_allocated_fence_num;
 152
 153         for (i = 0; i < gvt->num_types; i++) {
 154                 low_gm_min = low_gm_avail / gvt->types[i].low_gm_size;
 155                 high_gm_min = high_gm_avail / gvt->types[i].high_gm_size;
 156                 fence_min = fence_avail / gvt->types[i].fence;
 157                 total_min = min(min(low_gm_min, high_gm_min), fence_min);
 158                 gvt->types[i].avail_instance = min(gvt->types[i].max_instance,
 159                                                    total_min);
 160
 161                 gvt_dbg_core("update type[%d]: %s max %u avail %u low %u high %u fence %u\n",
 162                        i, gvt->types[i].name, gvt->types[i].max_instance,
 163                        gvt->types[i].avail_instance, gvt->types[i].low_gm_size,
 164                        gvt->types[i].high_gm_size, gvt->types[i].fence);
 165         }
 166 }
 167
 168 /**
 169  * intel_gvt_destroy_vgpu - destroy a virtual GPU
 170  * @vgpu: virtual GPU
 171  *
 172  * This function is called when user wants to destroy a virtual GPU.
 173  *
 174  */
 175 void intel_gvt_destroy_vgpu(struct intel_vgpu *vgpu)
 176 {
 177         struct intel_gvt *gvt = vgpu->gvt;
 178
 179         mutex_lock(&gvt->lock);
 180
 181         vgpu->active = false;
 182         idr_remove(&gvt->vgpu_idr, vgpu->id);
 183
 184         if (atomic_read(&vgpu->running_workload_num)) {
 185                 mutex_unlock(&gvt->lock);
 186                 intel_gvt_wait_vgpu_idle(vgpu);
 187                 mutex_lock(&gvt->lock);
 188         }
 189
 190         intel_vgpu_stop_schedule(vgpu);
 191         intel_vgpu_clean_sched_policy(vgpu);
 192         intel_vgpu_clean_gvt_context(vgpu);
 193         intel_vgpu_clean_execlist(vgpu);
 194         intel_vgpu_clean_display(vgpu);
 195         intel_vgpu_clean_opregion(vgpu);
 196         intel_vgpu_clean_gtt(vgpu);
 197         intel_gvt_hypervisor_detach_vgpu(vgpu);
 198         intel_vgpu_free_resource(vgpu);
 199         intel_vgpu_clean_mmio(vgpu);
 200         vfree(vgpu);
 201
 202         intel_gvt_update_vgpu_types(gvt);
 203         mutex_unlock(&gvt->lock);
 204 }
 205
 206 static struct intel_vgpu *__intel_gvt_create_vgpu(struct intel_gvt *gvt,
 207                 struct intel_vgpu_creation_params *param)
 208 {
 209         struct intel_vgpu *vgpu;
 210         int ret;
 211
 212         gvt_dbg_core("handle %llu low %llu MB high %llu MB fence %llu\n",
 213                         param->handle, param->low_gm_sz, param->high_gm_sz,
 214                         param->fence_sz);
 215
 216         vgpu = vzalloc(sizeof(*vgpu));
 217         if (!vgpu)
 218                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
 219
 220         mutex_lock(&gvt->lock);
 221
 222         ret = idr_alloc(&gvt->vgpu_idr, vgpu, 1, GVT_MAX_VGPU, GFP_KERNEL);
 223         if (ret < 0)
 224                 goto out_free_vgpu;
 225
 226         vgpu->id = ret;
 227         vgpu->handle = param->handle;
 228         vgpu->gvt = gvt;
 229         bitmap_zero(vgpu->tlb_handle_pending, I915_NUM_ENGINES);
 230
 231         intel_vgpu_init_cfg_space(vgpu, param->primary);
 232
 233         ret = intel_vgpu_init_mmio(vgpu);
 234         if (ret)
 235                 goto out_clean_idr;
 236
 237         ret = intel_vgpu_alloc_resource(vgpu, param);
 238         if (ret)
 239                 goto out_clean_vgpu_mmio;
 240
 241         populate_pvinfo_page(vgpu);
 242
 243         ret = intel_gvt_hypervisor_attach_vgpu(vgpu);
 244         if (ret)
 245                 goto out_clean_vgpu_resource;
 246
 247         ret = intel_vgpu_init_gtt(vgpu);
 248         if (ret)
 249                 goto out_detach_hypervisor_vgpu;
 250
 251         ret = intel_vgpu_init_display(vgpu);
 252         if (ret)
 253                 goto out_clean_gtt;
 254
 255         ret = intel_vgpu_init_execlist(vgpu);
 256         if (ret)
 257                 goto out_clean_display;
 258
 259         ret = intel_vgpu_init_gvt_context(vgpu);
 260         if (ret)
 261                 goto out_clean_execlist;
 262
 263         ret = intel_vgpu_init_sched_policy(vgpu);
 264         if (ret)
 265                 goto out_clean_shadow_ctx;
 266
 267         vgpu->active = true;
 268         mutex_unlock(&gvt->lock);
 269
 270         return vgpu;
 271
 272 out_clean_shadow_ctx:
 273         intel_vgpu_clean_gvt_context(vgpu);
 274 out_clean_execlist:
 275         intel_vgpu_clean_execlist(vgpu);
 276 out_clean_display:
 277         intel_vgpu_clean_display(vgpu);
 278 out_clean_gtt:
 279         intel_vgpu_clean_gtt(vgpu);
 280 out_detach_hypervisor_vgpu:
 281         intel_gvt_hypervisor_detach_vgpu(vgpu);
 282 out_clean_vgpu_resource:
 283         intel_vgpu_free_resource(vgpu);
 284 out_clean_vgpu_mmio:
 285         intel_vgpu_clean_mmio(vgpu);
 286 out_clean_idr:
 287         idr_remove(&gvt->vgpu_idr, vgpu->id);
 288 out_free_vgpu:
 289         vfree(vgpu);
 290         mutex_unlock(&gvt->lock);
 291         return ERR_PTR(ret);
 292 }
 293
 294 /**
 295  * intel_gvt_create_vgpu - create a virtual GPU
 296  * @gvt: GVT device
 297  * @type: type of the vGPU to create
 298  *
 299  * This function is called when user wants to create a virtual GPU.
 300  *
 301  * Returns:
 302  * pointer to intel_vgpu, error pointer if failed.
 303  */
 304 struct intel_vgpu *intel_gvt_create_vgpu(struct intel_gvt *gvt,
 305                                 struct intel_vgpu_type *type)
 306 {
 307         struct intel_vgpu_creation_params param;
 308         struct intel_vgpu *vgpu;
 309
 310         param.handle = 0;
 311         param.primary = 1;
 312         param.low_gm_sz = type->low_gm_size;
 313         param.high_gm_sz = type->high_gm_size;
 314         param.fence_sz = type->fence;
 315
 316         /* XXX current param based on MB */
 317         param.low_gm_sz = BYTES_TO_MB(param.low_gm_sz);
 318         param.high_gm_sz = BYTES_TO_MB(param.high_gm_sz);
 319
 320         vgpu = __intel_gvt_create_vgpu(gvt, &param);
 321         if (IS_ERR(vgpu))
 322                 return vgpu;
 323
 324         /* calculate left instance change for types */
 325         intel_gvt_update_vgpu_types(gvt);
 326
 327         return vgpu;
 328 }
 329
 330 /**
 331  * intel_gvt_reset_vgpu_locked - reset a virtual GPU by DMLR or GT reset
 332  * @vgpu: virtual GPU
 333  * @dmlr: vGPU Device Model Level Reset or GT Reset
 334  * @engine_mask: engines to reset for GT reset
 335  *
 336  * This function is called when user wants to reset a virtual GPU through
 337  * device model reset or GT reset. The caller should hold the gvt lock.
 338  *
 339  * vGPU Device Model Level Reset (DMLR) simulates the PCI level reset to reset
 340  * the whole vGPU to default state as when it is created. This vGPU function
 341  * is required both for functionary and security concerns.The ultimate goal
 342  * of vGPU FLR is that reuse a vGPU instance by virtual machines. When we
 343  * assign a vGPU to a virtual machine we must isse such reset first.
 344  *
 345  * Full GT Reset and Per-Engine GT Reset are soft reset flow for GPU engines
 346  * (Render, Blitter, Video, Video Enhancement). It is defined by GPU Spec.
 347  * Unlike the FLR, GT reset only reset particular resource of a vGPU per
 348  * the reset request. Guest driver can issue a GT reset by programming the
 349  * virtual GDRST register to reset specific virtual GPU engine or all
 350  * engines.
 351  *
 352  * The parameter dev_level is to identify if we will do DMLR or GT reset.
 353  * The parameter engine_mask is to specific the engines that need to be
 354  * resetted. If value ALL_ENGINES is given for engine_mask, it means
 355  * the caller requests a full GT reset that we will reset all virtual
 356  * GPU engines. For FLR, engine_mask is ignored.
 357  */
 358 void intel_gvt_reset_vgpu_locked(struct intel_vgpu *vgpu, bool dmlr,
 359                                  unsigned int engine_mask)
 360 {
 361         struct intel_gvt *gvt = vgpu->gvt;
 362         struct intel_gvt_workload_scheduler *scheduler = &gvt->scheduler;
 363
 364         gvt_dbg_core("------------------------------------------\n");
 365         gvt_dbg_core("resseting vgpu%d, dmlr %d, engine_mask %08x\n",
 366                      vgpu->id, dmlr, engine_mask);
 367         vgpu->resetting = true;
 368
 369         intel_vgpu_stop_schedule(vgpu);
 370         /*
 371          * The current_vgpu will set to NULL after stopping the
 372          * scheduler when the reset is triggered by current vgpu.
 373          */
 374         if (scheduler->current_vgpu == NULL) {
 375                 mutex_unlock(&gvt->lock);
 376                 intel_gvt_wait_vgpu_idle(vgpu);
 377                 mutex_lock(&gvt->lock);
 378         }
 379
 380         intel_vgpu_reset_execlist(vgpu, dmlr ? ALL_ENGINES : engine_mask);
 381
 382         /* full GPU reset or device model level reset */
 383         if (engine_mask == ALL_ENGINES || dmlr) {
 384                 intel_vgpu_reset_gtt(vgpu, dmlr);
 385                 intel_vgpu_reset_resource(vgpu);
 386                 intel_vgpu_reset_mmio(vgpu);
 387                 populate_pvinfo_page(vgpu);
 388                 intel_vgpu_reset_display(vgpu);
 389
 390                 if (dmlr)
 391                         intel_vgpu_reset_cfg_space(vgpu);
 392         }
 393
 394         vgpu->resetting = false;
 395         gvt_dbg_core("reset vgpu%d done\n", vgpu->id);
 396         gvt_dbg_core("------------------------------------------\n");
 397 }
 398
 399 /**
 400  * intel_gvt_reset_vgpu - reset a virtual GPU (Function Level)
 401  * @vgpu: virtual GPU
 402  *
 403  * This function is called when user wants to reset a virtual GPU.
 404  *
 405  */
 406 void intel_gvt_reset_vgpu(struct intel_vgpu *vgpu)
 407 {
 408         mutex_lock(&vgpu->gvt->lock);
 409         intel_gvt_reset_vgpu_locked(vgpu, true, 0);
 410         mutex_unlock(&vgpu->gvt->lock);
 411 }